作者：电子创新网张国斌
——从Sierra Forest到Clearwater Forest，看X86架构的再进化
近日，英特尔在“至强6+处理器技术解析媒体分享会”上，正式揭开了其新一代服务器处理器——Clearwater Forest（代号）的技术细节。这款被誉为“跨时代”的产品，不仅是英特尔在数据中心CPU上的一次重大飞跃，更代表着其在先进制程、3D封装与架构创新方面的集大成者。
本文结合英特尔专家的分享为大家系统梳理英特尔至强6+处理器的核心技术、架构优势与产业意义，解析它为何被视为X86服务器领域的“转折点”。
一、X86的再出发：至强6+的战略定位
英特尔资深架构师在会上指出，至强6系列是英特尔服务器架构的分水岭。过去的单一核架构在AI、云计算、5G/6G等多样化工作负载下难以兼顾性能与能效，而英特尔从至强6开始，正式确立“双核策略”：
性能核（P-core）系列：面向计算密集型任务（代号 Granite Rapids）；
能效核（E-core）系列：面向高密度与吞吐量场景（代号 Sierra Forest）。
在这一基础上，全新的至强6+（Clearwater Forest）应运而生——它是英特尔首款基于Intel 18A工艺 + Foveros Direct 3D封装的高密度能效核处理器，代表了英特尔未来数据中心产品的技术方向。
很多人会问：都更新了，为什么不是“至强7”呢？其实原因挺简单：英特尔这次的处理器是在“至强6”平台上做的平滑升级，而且兼顾了与现有系统的兼容性。官方强调，“6＋”就是“6 系列的新成员”——在名字里就表达出“同平台、可平滑升级”的意思。
换句话说，如果你当前用了“至强6”平台，用“至强6＋”比换一个全新“至强7”要省事得多。对于大规模部署数据中心而言，这种“drop in”式升级特别友好。
二、Clearwater Forest：从“进化”到“跨越”的关键特征
1. 全新能效核：Darkmont架构的跃迁
据介绍，Clearwater Forest采用全新的Darkmont能效核，在相同功耗下实现：
IPC提升17%
整体性能提升1.9倍
能效提升23%
相较于前代Sierra Forest（Crestmont内核），Darkmont在多个关键单元上进行了宽度与深度优化：指令解码、分配、缓存窗口、指令派发等核心路径性能提升30%-50%；算术逻辑单元(ALU)与向量单元（Vector ALU）翻倍扩展至8个ALU、4×128bit向量处理单元，显著提升并行计算吞吐能力。
亮点数据：Clearwater Forest单颗CPU集成高达288个能效核，刷新了业界单芯片核心数量纪录。
2. Intel 18A工艺：PowerVia + RibbonFET双技术落地
Clearwater Forest是首款采用Intel 18A制程的服务器级CPU。这一节点首次将两项革命性技术——PowerVia背面供电与**RibbonFET全环绕栅极（GAA）**结合应用：
RibbonFET：三维沟道，全面控流
通过三维堆叠的沟道设计，实现更高晶体管密度与更低功耗；
360°环绕式栅极控制带来更精准电流调节；
支持多阈值电压设计，实现动态功耗/静态功耗平衡；
可降低芯片工作电压（Vmin）并提升晶体管开关速度。
PowerVia：电源上“后背”
将供电层独立布设在晶体管背面；
电源与信号互联分离，减少金属层竞争；
利用**纳米级TSV（硅通孔）**实现电源直通，提高电源传输效率；
可降低4%-5%的功率损耗并提升晶体管利用率10%。
这两项工艺的叠加，使得Intel 18A在Clearwater Forest中不仅实现了更高单元密度（>90%），更将性能/功耗比提升至前所未有的水平。
3. Foveros Direct 3D：3.5D封装的能效奇迹
Clearwater Forest采用英特尔自研的Foveros Direct 3D混合键合封装技术，实现跨芯片的高密度互联：
支持9μm铜对铜互联间距；
互联能效仅0.05 pJ/bit（约为2.5D封装功耗的1/10）；
支持多达12个计算模块堆叠在3个有源硅基板之上；
I/O单元与计算基板通过EMIB 2.5D互联，构成3.5D封装结构。
这些封装创新让Clearwater Forest能在极小封装面积内整合29个芯片，兼顾算力密度、散热与互联性能。
4. 内存与I/O全面升级
Clearwater Forest在内存和I/O配置上实现全维扩展：
12通道 DDR5-8000（速度提升20%）；
576MB末级缓存（为前代的5倍）；
96条PCIe Gen 5通道，其中64条支持CXL互联技术；
6个UPI通道实现双路CPU间高带宽通信；
TDP范围300W–500W，兼容SP/AP双平台。
5. 安全与智能能耗管理
Clearwater Forest全面支持英特尔可信计算体系（TDX + SGX）与新一代加密加速指令集（SHA-512、SM3、SM4），为云端与通信核心网提供安全保障。
此外，全新的Intel AET（应用能耗监测系统）实现芯片级功耗粒度管理，可在实时工作负载下动态优化能耗曲线。
三、性能对比：从Sierra到Clearwater的量化跨越
对比项目 | Sierra Forest | Clearwater Forest | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
内核数量 | 144 | 288 | 2× |
IPC（每核性能） | 1× | +17% | 1.17× |
末级缓存 | 115MB | 576MB | 5× |
内存带宽 | DDR5-6400 | DDR5-8000 | +25% |
服务器整合比 | — | 8:1 | — |
功耗效率 | — | +23% | — |
实测数据显示：仅需20台机架、180台Clearwater Forest服务器，即可替代70个机架、1400台第二代至强服务器，在维持相同算力下：
功耗降低750kW
数据中心占用空间减少71%
虚拟机密度提升2.3倍
这意味着，Clearwater Forest不仅是性能的跃升，更是绿色数据中心转型的关键算力基础。
四、从Sierra到Clearwater：英特尔数据中心战略的深化
英特尔的数据中心战略核心是“分布式、模块化、节能化”。Clearwater Forest正是这一战略的集中体现：
以能效核为主导的设计路线，契合AI推理、云原生、边缘计算等高密度部署场景；
基于自研制程 + 封装垂直整合能力，强化端到端控制力；
搭配QuickAssist、数据流加速器、存内分析加速器等模块，构建可扩展的异构计算体系。
这不仅是一次产品更新，而是英特尔对未来十年算力结构性转型的主动布局。
五、结语：重塑服务器CPU的时代刻度
Clearwater Forest的发布，标志着英特尔在服务器CPU领域的一次“全维度进化”：是从制程到封装的工艺代际跃迁，是从单核性能到集群能效的结构重构；也是从硬件创新到绿色算力的理念变革。
正如英特尔专家所言——“这是一个跨时代的产品。它不仅仅是性能翻倍，更是在架构、工艺与生态三条维度上的全面超越。”
对于云计算、AI基础设施和电信核心网客户而言，至强6+意味着更强算力、更低能耗与更优TCO（总拥有成本）；而对整个产业而言，它则是X86生态在“能效时代”的又一次坚实自我进化。
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