Intel X86 路线图 —— 从 Tick-Tock 到 Granite Rapids

X86 是当前服务器 CPU 的事实主流，而 Intel 是 X86 服务器 CPU 二十年的领跑者。这一篇把 Intel 服务器 CPU 路线图从 Sandy Bridge 到 Granite Rapids/Sierra Forest 完整梳理一遍。

X86 处理器五十年简史

timeline
  title X86 五十年
  1971-1973 : 4 位 / 低档 8 位
4004, 8008
  1978-1980 : 16 位
8086, 8088
  1983-1993 : 32 位
80386, 80486
  1993-2000 : Pentium / Pentium Pro
超标量, 乱序执行
  2001-2005 : Pentium 4 / 64 位
NetBurst 失利, AMD 引入 x86-64
  2005-2015 : 多核时代
Core, Nehalem, Sandy Bridge
  2015-2022 : 至强可扩展
Skylake → Cascade → Ice Lake
  2023+ : 性能/效率分核
SPR → Granite Rapids / Sierra Forest

几个关键时间点要记住：

  • 1989 康柏 SystemPro 用 Intel 486——X86 进入服务器市场
  • 2000s Pentium 4 NetBurst 架构追求高频，撞上”功耗墙”，被 AMD 反超
  • 2006 Core 微架构反击成功，Intel 重夺服务器市场
  • 2017 Skylake-SP 启用至强可扩展（Xeon Scalable）品牌
  • 2023 Sapphire Rapids 把 P-core 和 E-core 分线（最初在桌面，服务器迟一点）

Tick-Tock：曾经的两年节奏

2007-2016 年间，Intel 用 Tick-Tock 模式稳定迭代：

节奏 含义
Tick（工艺年） 沿用上一代微架构，升级制程
Tock（架构年） 沿用上一代制程，升级微架构

实际产品节奏：

1
2
3
4
5
Sandy Bridge (Tock, 32nm, 2011)
  → Ivy Bridge (Tick, 22nm, 2012)
  → Haswell (Tock, 22nm, 2013)
  → Broadwell (Tick, 14nm, 2014)
  → Skylake (Tock, 14nm, 2015)

Tick-Tock 在 14nm 之后断档——10nm 难产，导致 Intel 在 14nm 上反复”++”了好几年。

14nm 的”四代同堂”

10nm 跳票期间，Intel 在 14nm 上挤了整整四代服务器 CPU：

平台 工艺 微架构 量产年份 核数 特点
Skylake-SP 14nm Skylake 2017 最多 28 至强可扩展首发，Mesh 互联
Cascade Lake 14nm Skylake+ 2019 最多 28 DL Boost、Optane PMem
Cooper Lake 14nm Skylake+ 2020 最多 28 bfloat16、4P/8P
Ice Lake-SP 10nm Sunny Cove 2021 最多 40 首个 10nm 服务器

注意 Cooper Lake 和 Ice Lake-SP 实际并行发售——Intel 当时把双路市场给 Ice Lake、四路/八路市场给 Cooper Lake，是 10nm 良率不足的妥协。

至强可扩展的命名规则

从 Skylake-SP（Purley 平台）开始，Intel 把原来的 E5、E7 系列合并为 Xeon Scalable Processor（SP），按金属命名：

等级 系列号 定位 路数
Bronze（铜） 31xx 入门级 1P/2P
Silver（银） 41xx 轻度负载 1P/2P
Gold（金） 51xx / 61xx 通用计算 1P/2P
Platinum（铂金） 81xx 关键业务/高性能 1P/2P/4P/8P

第二位数字代表”代”：

  • 1xxx = 第一代（Skylake，2017）
  • 2xxx = 第二代（Cascade Lake，2019）
  • 3xxx = 第三代（Ice Lake/Cooper Lake，2020-2021）
  • 4xxx = 第四代（Sapphire Rapids，2023）
  • 5xxx = 第五代（Emerald Rapids，2023 Q4）
  • 6xxx = 第六代（Xeon 6：Granite Rapids + Sierra Forest，2024-2025）

Intel 制程改名记

Intel 在 2021 年宣布重命名工艺节点——把过去保守的命名调整成与台积电、三星可比：

旧命名 新命名 说明
10nm Enhanced SuperFin Intel 7 Alder Lake、Sapphire Rapids 用此
7nm Intel 4 Meteor Lake 首发
7nm+ Intel 3 Granite Rapids、Sierra Forest 用此
5nm Intel 20A RibbonFET、PowerVia
5nm+ Intel 18A 2025+，Panther Lake 首发

这次改名让 Intel 7 和台积电 N7、Intel 4 和台积电 N4 在数字上对齐——但不同厂商的同代节点物理特性差异仍然不小，纸面对比不能直接当性能预测。

当代服务器 CPU 平台

Sapphire Rapids（第四代，2023）

  • Intel 7（10nm ESF） 工艺，Golden Cove 微架构
  • 最多 60 核
  • DDR5-4800 / 8 通道
  • PCIe 5.0 / 80 lanes
  • CXL 1.1 首次支持
  • 加速器：AMX（矩阵扩展）、DSA、QAT、IAA、DLB
  • 平台：Eagle Stream，2P 主流，4P/8P 顶配

Emerald Rapids（第五代，2023 Q4）

  • Intel 7 工艺，Raptor Cove 微架构
  • 最多 64 核
  • 把 SPR 的 4 个 die 改为 2 个 die，缓存翻倍（最多 320 MB L3）
  • 兼容 SPR 平台，socket 不变

Xeon 6 = Granite Rapids + Sierra Forest（第六代，2024-2025）

第六代起 Intel 把”性能”和”密度”分线：

产品线 代号 核心 特点
Granite Rapids（GNR） Xeon 6 P 系列（6700P/6900P） P-core Redwood Cove 高性能，最多 128 核
Sierra Forest（SRF） Xeon 6 E 系列（6700E/6900E） E-core Crestmont 高密度，最多 288 核

两条线共享同一平台（Birch Stream，LGA 7529 / LGA 4710），主要差异：

项 GNR SRF
核类型 性能核（P-core） 能效核（E-core）
单核 IPC 高 中
HT/SMT 支持 不支持
最大核数 128 288
用例 通用计算、AI 推理、HPC 云原生、Web、轻量 VM
项 Xeon 6 公共规格
工艺 Intel 3
内存 DDR5-6400，MRDIMM 支持（部分 SKU 到 8800 MT/s）
内存通道 12 通道
PCIe PCIe 5.0 / 88-96 lanes
UPI UPI 2.0 / 24 GT/s，最多 6 链路
CXL CXL 2.0

待补充：Xeon 6 各 SKU 的具体 TDP/价格分布，根据采购实际接触补充。

下一代：Diamond Rapids / Clearwater Forest

待补充：Diamond Rapids（P-core，预计 Intel 18A，2026+）和 Clearwater Forest（E-core，2026+）的最新进度。

一个特殊插曲：Whitley vs Cedar Island

这里值得专门提一下 2020-2021 年的”双平台尴尬”：

由于 10nm 难产，Intel 同期发售两个平台：

1
2
3
4
5
6
Whitley 平台 (Socket P4, LGA 4189)
├── Cooper Lake-4 (14nm, 8 通道内存) — 实际未广泛商用
└── Ice Lake-SP (10nm, 8 通道内存) — 主流双路市场

Cedar Island 平台 (Socket P5, LGA 4189-2)
└── Cooper Lake-6 / -P (14nm, 6 通道内存, 4P/8P) — 大型多路市场

这是 Intel 历史上少见的”两个 socket、三种工艺/架构组合”。这种割裂感是 Intel 在 2020 年代初被 AMD 反超的微观证据。

小结

  • Intel 服务器 CPU 经历 Tick-Tock → 14nm++ 困境 → 制程改名 → 性能/效率分线
  • 至强可扩展品牌从第一代（Skylake，2017）走到第六代（Xeon 6，2024-2025）
  • Xeon 6 是当前最重要的产品：Granite Rapids 拼性能，Sierra Forest 拼密度，共享平台
  • 制程上 Intel 3 已量产，Intel 18A 进入服务器要等 Diamond Rapids
  • 12 通道 DDR5、PCIe 5.0、CXL 2.0 是当代 Intel 服务器平台的关键能力

下一篇看 AMD——从 Zen 1 到 Zen 5，是什么让 AMD 在 2019 年之后重新撼动 Intel 的市场地位。