news 2026/7/2 5:19:56

Intel的“计算+IO分离“Chiplet方案

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张小明

前端开发工程师

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Intel的“计算+IO分离“Chiplet方案

Intel也有类似AMD的"计算+IO分离"Chiplet方案,但思路和AMD略有不同——Intel叫Tile(芯粒)架构,用EMIB/Foveros先进封装互联,而非AMD那种基板级Infinity Fabric连一个中央IOD。


Intel的"类IOD"异构Chiplet方案

一、客户端(桌面/笔记本)——Meteor Lake / Arrow Lake (Core Ultra)

Intel从Meteor Lake(第14代/Core Ultra 1st)开始放弃Monolithic,拆成多个Tile:

Tile名称

功能

对应AMD类比

Compute Tile

P-Core/E-Core CPU核心

CCD(计算Die)

SoC Tile

内存控制器(DDR5)、显示引擎、NPU、部分PCIe

IOD的部分功能

IO Tile

PCIe Root Port、Thunderbolt/USB PHY、Display PHY

IOD的IO部分

GPU Tile

Arc核显(Xe-LPG/Xe-LPG+)

Base Tile

底部主动基底(Foveros堆叠用),负责电源/互联

  • Arrow Lake桌面首次用Tile化,Compute Tile用TSMC N3B,SoC/IO Tile用TSMC N6,Base Tile用Intel 22FFL

  • 与AMD区别:IO和内存控制器被拆分到SoC Tile + IO Tile两个Chiplet里,不是合并成一个大IOD;Tile之间通过Foveros 3D堆叠+EMIB 2.5D横向互连,延迟更均匀


二、服务器端——Xeon 6 (Granite Rapids / Sierra Forest)

至强6是Intel首个真正把计算与IO分离的Chiplet Xeon:

  • Compute Tile(s):Intel 3工艺,含P-Core或E-Core + L2/L3,Granite Rapids通常1~3个Compute Tile,Sierra Forest有12个小Compute Tile 3D堆叠在Base Tile上

  • IO Tile(s):Intel 7工艺,含PCIe 5.0/CXL 2.0、UPI(跨Socket互联)、内置加速器(DSA/QAT/IAA)

  • SoC/Base Tile:含部分内存控制器(Granite Rapids将内存控制器放Compute Tile,IO Tile管外围),Sierra Forest额外有Active Base Die承载LLC和IMC

┌───────────┐ EMIB ┌───────────┐ EMIB ┌───────────┐ │ Compute │◄──────►│ Compute │◄──────►│ Compute │ ← Intel 3, P-Core │ Tile │ │ Tile │ │ Tile │ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘ │EMIB │EMIB │EMIB ┌─────▼──────────────────────▼────────────────────▼─────┐ │ IO Tile ×2 (Intel 7) │ ← PCIe/CXL/UPI └────────────────────────────────────────────────────────┘

(Sierra Forest在此基础上多了Foveros 3D堆叠的Compute Chiplet on Base Die)


三、与AMD IOD方案的核心差异

维度

AMD (Zen 2~5)

Intel (Xeon 6 / Arrow Lake)

互联方式

基板+Infinity Fabric 2.0(串行分组交换)

EMIB(2.5D桥)/Foveros(3D)点对点高密互连

IO集中程度

所有IMC+PCIe+USB全在1颗IOD

IMC常在Compute/SoC Tile,PCIe/外设在IO Tile,分散设计

扩展逻辑

加CCD即可(IOD不变)

加减Compute Tile,IO Tile数量相对固定

NUMA特征

跨CCD访问需经过IOD→明显NUMA跳变

Mesh/UPI逻辑统一,跨Tile延迟较均匀但仍存在

命名

CCD + IOD (cIOD/sIOD)

Compute Tile + IO Tile + SoC Tile(无"IOD"一词)


小结

  • Intel有类似AMD的异构Chiplet分离方案,客户端叫Tile架构(Meteor/Arrow Lake),服务端Xeon 6明确分出Compute Tile和IO Tile。

  • Intel没有像AMD那样单独定义一颗大"I/O Die"集中所有南北桥功能,而是把IMC、PCIe、显示等拆分到SoC Tile/IO Tile/Base Tile中,通过EMIB/Foveros先进封装互联。

  • 若关注Chiplet互连协议层面:Intel力推UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)作为Die-to-Die标准,与AMD私有Infinity Fabric形成生态路线差异。

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