第五代至强背后的故事

2023年之光：第四代和第五代至强

距离今年年初发布第四代至强处理器的338天，英特尔再一次重磅出击——代号“Emerald Rapids”的第五代英特尔至强可扩展处理器（以下简称为第五代至强）跃然于世。该处理器具备在性能、能效、缓存等方面的多维提升，成为2023年英特尔在数据中心领域执行进程的完美收官之作。

一年内以出色的迭代性能迅速推进两款处理器，这一了不起的举措离不开英特尔内部精准的产品规划、井然有序的工作流程，以及超强的团队协作。而高达两位数的性能和能效攀升，不仅需要有领先的技术，也需要对处理器的深刻理解。对此，数据中心处理器架构高级首席工程师Irma Esmer Papazian十分有发言权。

在Irma大学时代，计算机工程是学校的热门专业之一，抱着对未知事物的好奇心，Irma在这个人生重大转折点做出了自己的选择，也开启了她长达数十年的计算机工程从业生涯，其中在英特尔数据中心事业部就有30年之久。

1992 年，Irma硕士毕业后由校招进入英特尔，她说：“我在英特尔迅速成长，这是一份令人梦寐以求的工作。”作为团队里最年轻，也是唯一的女性，她不断向更资深的同事学习多种经验。她在安腾处理器开发团队工作了近10年，于2005年转至至强团队。可以说，在此后的18年里，她亲历了至强发展的整个过程。这对第五代至强的诞生至关重要，因为它正是需要一个兼具新、老面孔和思维的团队来打造的产品。

早在推进四代至强之际，第五代至强的研发工作便已井然有序地展开。Irma在第四代至强开发结束时参与了第五代至强的流片工作。彼时，大部分的团队成员在第四代至强推出后便转入了将于2024年推出的Granite Rapids的开发团队，而Irma则在一年内两次加入产品研发团队，为新团队带来她在第四代至强开发方面的宝贵经验。

“满足客户的需求是我们的目标”

第五代至强的产品规划很简单：客户渴求更高的性能，但同时也不希望因为大功耗而导致成本上升。

芯片拓扑结构的改变让一切都成为可能——第四代至强最多拥有四个芯粒，而第五代至强则有两个密度更高、可以容纳更多核的更大Die。Irma表示，这些更大的集群具有更高的L3缓存容量、4个内存通道和32个功能内核，更适合大型虚拟机。而且，它们还能够带来更低的延迟和能耗。

芯片结构确定后，Irma和团队开始研究如何进一步提高产品的性能和能效。“在不改变芯片本身的的情况下，我们来看看还能如何进行优化。”

为此，团队内部列出了一个表格，约有十几项功能优化以满足客户的需求。其中包括对现有能效功能的改进，譬如，在上一代产品的基础上优化对CPU核心的检测，并对其退出Idle Mode的阈值进行调整（在该模式下，CPU处于低功耗状态），从而使处理器更为合理地进行模式切换来满足工作需求；此外，第五代至强新增“五级睿频”的新功能，让AVX512使用率高的工作负载拥有更高的频率。

在推出新功能和优化产品性能的同时，他们还分析了第四代至强的不足之处。此外，为帮助新成员尽快上手，团队还开发了产品调试模板和分析指南，而为了保持工作的一致性，也会定期召开团队会议以同步工作进展。

Irma提到：“我们通过一个有序的工作流程和方法，去培训整个团队，推动整体不断发展和进步。”他们建立了工作表单，以帮助在团队内部实时更新数据和工作流程。与此同时，整个团队又注重最大程度地简化该流程，Irma说这反而是整个过程中最难的部分。

“作为技术专家，我们希望集中精力研究技术问题和解决方案，并希望在项目管理和流程上尽量少花时间。但是，为了能够在完美的时间点成功完成产品迭代，甚至超前完成目标，所以我们必须加倍努力去完善整个工作流程。”

“我们遇到任何问题都会总结一份重点报告。包括：问题是什么？根本原因是什么？应该如何解决？如何才能避免下一代产品遇到同样的问题？亲身经历过这一切之后，我发自内心为整个第五代至强研发团队感到无比自豪。验证、架构、设计和制造团队齐心协力，在预定时间内实现了‘最佳’的产品性能。”

团队协作的力量

当投入日常工作时，人们总是忙忙碌碌，容易纠结细节，也容易过于专注手头的工作。

Irma说：“某些时候，你太努力工作了，以至于失去了大局观。我总是试图强调全局，也就是一个人正在做的事情与最终目标之间的关系，所以设定长远目标很有用。而且，我也一直提醒大家，每个人都不孤单，我们是一个团队，应该善于运用集体的智慧。遇到问题，不要埋头苦干，先看看问题是否已经被同事解决了，这样的话，只需改进即可。”她补充道，团队每个人的贡献很重要，而他们觉得自己在团队中是有价值这也很重要。

“如果一个人做了工作并付出努力，他们应该得到正面的反馈，并知道自己的努力被看到、被认可。当我们作为一个团队开展工作时，我们非常强调这一点。” Irma认为，鼓励成员寻求帮助，认可他们的辛勤工作，并培养尊重个人的企业文化，才是去面对未来可能出现的问题的解决方案。

工程师是不断发明创造、推动技术发展的肱骨力量，在技术开发过程中，工程师所遇到的难题，也永远绝非是“最后一个”，所以，学会站在巨人的肩膀上极为重要，在前沿技术的研发环境中尤其如此。

随着第五代至强处理器的成功上市，Irma将注意力转向了备受瞩目的人工智能。“目前，我正在研究AI以及大语言模型在CPU上的性能扩展。”

“瞧，总有新的挑战和问题需要我们去解决。”