Противостояние между двумя крупными производителями процессоров AMD и Intel было всегда и, похоже, не прекратится никогда. Впрочем, для потребителя это несомненный плюс, поскольку именно конкурентная борьба титанов позволяет получить более качественные и производительные процессоры, а самое главное – без вложения запредельных средств.

Обзор микроархитектуры Intel Xeon

История разработки

Одним из интересных предложений Intel были процессоры семейства Xeon, предлагавшиеся около 3 лет назад и позиционировавшиеся для установки в рабочие станции высокого уровня.

Как отмечали не только в компании, но и обычные пользователи, процессоры этого семейства были достаточно мощными не только для работы в составе серверных станций, но и для решения большого круга повседневных задач. Именно благодаря применению в составе материнской платы этих процессоров исчезла необходимость отдельной сборки и применения специализированных компьютеров, например один для учебы, второй для игр и так далее – мощности хватало на все.

Один из первых процессоров архитектуры Xeon обладал кэшем L2 около 2Мб, а поскольку кристалл был несколько великоват, то сам кэш пришлось вынести за пределы ядра и установить его на отдельном чипе. Связь между ними осуществлялась отдельной шиной, которая связывала этот чип непосредственно с ядром процессора.

На сегодняшний день, последняя линейка процессоров Xeon включает в себя семейство Е класса, причем в этот состав входят 3 типа процессоров, обозначаемые как Е3, Е5 и Е7.

Архитектура и возможности процессоров последнего семейства Xeon

Базируются новые процессоры на таком же кристалле, как и в процессорах серии Сore i7. Однако, в отличие от последних, имеющих только шесть ядер и кэш, составляющий 15 Мбайт, у новых уже имеется восемь ядер, а объём кэша увеличен до 20Мбайт.

При разработке нового технологического процесса производства использовался модульный принцип, реализованный посредством кольцевой шины. Стоит отметить, что впервые компания применила данный принцип в процессорах Xeon 7500. При наличии нескольких ядер, контроля над PCI и оперативной памятью, а также, поскольку каждое ядро привязано непосредственно к кэшу L3, то и манипулировать характеристиками кристалла во время изготовления достаточно просто, создавая модели процессоров, производительность которых будет различаться в зависимости от предъявляемых требований.

Особенностью кристалла, используемого при производстве процессоров нового типа, является то, что его можно достаточно тонко настраивать. То есть, для таких процессоров как, например, Core i7, компания просто-напросто обрезает два ядра, соответственно пропадает 5 Мбайт общего кэша. Однако кэш можно настраивать ещё тоньше, а указывает на это то, что минимальное значение, которое можно установить составляет 512 Кбайт.

Что ещё интересного принесла новая линейка Xeon?

Во-первых, это новый контроллер памяти, имеющий возможность работы с модулями, поддерживающими коррекцию ошибок. И если для десктопов это не столь важно, то для серверных станций является несомненным плюсом, а особенно для тех, которые направлены на коммерческое использование. Достаточно вспомнить «синий экран смерти», достаточно часто приводящий к потере данных, а незаконченную работу приходится выполнять заново.

Во-вторых, новая линейка процессоров обеспечивает более широкие возможности настройки и использования портов PCI-E. В отличие от предыдущей серии Sandy Bridge, поддерживающей работу 16 линий и 3 контроллеров, новая линейка вполне способна обеспечить работу 20 линиям и 4 контроллерам.

В-третьих, наличие встроенной графики. Вещь, несомненно, удобная, хотя и требующая дополнительного энергообеспечения. Стоит сказать, что в серверных процессорах серии Xeon, графическое ядро отключаются.

Линейка Е3 процессоров

Как уже упоминалось выше, архитектура представлена тремя основными линейками процессоров, первой из которых является линейка Е3.

В свой состав она включает 11 процессоров, базовая частота которых колеблется в пределах от 2,2 до 3,5 ГГц, а при задействовании режима Turbo Boost, соответствующие значения возрастают до величин 3,4 и 3,9 ГГц соответственно. Исключая всего одну модель с характеристиками low-voltage, все процессоры линейки имеют кэш L3, размером 8 Мбайт и четыре ядра – некий «бюджетный вариант» и поддерживают технологию Hyper-Threading.

Помимо рассмотренных выше, имеются и некоторые возможности, присущие второму поколению процессоров Core, а именно: Turbo Boost, Demand-Based Switching, аналогичный решению SpeedStep, поддержка аппаратного ускорения шифрования AES-NI. Кроме них имеется ещё и функция FlexMigration, позволяющая получить больше возможностей в среде виртуализации. Если отбросить излишние технические термины и не рассматривать эту технологию более достаточно глубоко, то можно сказать, что её работа сводится к предотвращению возникновения сбоев в работе виртуальных машин. Эта технология позволяет настроить наиболее максимально качественное взаимодействие между серверами, созданными на основе новых процессоров и серверами, работающими под управлением более старых процессоров, исключая передачу на последние мощной конфигурации.

Все 11 процессоров рассматриваемой линейки обладают тремя разными наборами системной логики, причем различия между ними значительные. Все три используемых чипсета являются несколько модифицированной версией СougarPoint, а контроллер обеспечивает работу шести портов SATA II. Первый представитель, а точнее модель 202, в своей работе задействует до 16 линий (как говорилось выше из 20 доступных) и обеспечивает одновременную работу 3 контроллеров. Несмотря на то, что чипсет не имеет в своем составе встроенной графики или аудиокодеков, он имеет возможность управления 12 портами USB2.0, слотом PCI и встроенным MAC-контроллером.

Второй – модель 204 обладает поддержкой Node Manager, работающей в случае применения в составе серверов баз данных, где нагрузка меняется ежесекундно, а регулировка тепловыделения весьма приветствуется.

Несмотря на то, что в данной реализации поддержка портов SATA II на 2 меньше, имеется возможность подсоединения двух накопителей с использованием интерфейса SATA III, а также заявлена поддержка всех имеющихся 20 линий управления PCI-E, которые обеспечивает процессор.

И третий чипсет – 205, обеспечивающий работу 14 портов USB2.0, что на 2 больше предыдущего, четыре SATA II и два SATA III накопителя, а также имеет встроенный звук и обеспечивает вывод графики за счет встроенного графического ядра.

Линейка Е5 процессоров

Линейка процессоров Е5 включает в свой состав 5 семейств, причем каждое из них разработано для своих целей. Как видно из классификации линейка Е5 находится посредине между Е3 и Е7, а значит можно предположить, что это будет некий компромисс между производительностью и стоимостью. Так что предполагается, что выбор для конечного покупателя будет довольно значителен, что и имеется в действительности. Линейка Е5 предлагает решения от односокетных до четырехсокетных систем.

Серия Е5-1600

Вся серия разработана для применения в односокетных конфигурациях и по своим характеристикам напоминает уже достаточно известные Core i7. Помимо нового технологического процесса ничего нового в них разработчики не привнесли.

Серия Е5-2600

Не предназначена для использования в десктопной системе. Поддерживает двухсокетное расположение и представлена целыми 17 моделями, которые различаются как по количеству ядер (от 2 до 8), так и потребляемой мощностью – от 80 до 150Вт. Входящие помимо этих несколько моделей имеют сниженное энергопотребление, уровень которого составляет менее 60Вт.

Серия Е5-4600

Имеет в своем составе процессоры, имеющие от 4 до 8 ядер и два QPI соединения, что позволяет им лидировать в окружениях, требующих высокой производительности на ватт затраченной энергии.

Серия Е5-2400

Несмотря на то, что Intel предоставляет собственный, оригинальный сокет LGA1536 для установки этих процессоров, они вполне успешно работают с уже знакомым большинству пользователей LGA2011. Процессоры используют три канала памяти и одно соединение QPI Link, что уже позволяет им вполне производительно работать в составе десктопных систем.

Линейка Е7 процессоров

Здесь уже царствуют десятиядерные процессоры, выпускаемые на основе 32-нм технологического процесса. В составе линейки имеется 18 процессоров, предназначенные для установки в 2, 4 и 8-сокетные сервера и имеющие поддержку системы с 256 процессорными слотами.

Заключение

Все семейство процессоров Intel Xeon E3, E5 и E7 предназначается для использования в составе серверов, где они могут проявить все свои качества в наибольшем объеме.

Встроенная графика, имеющаяся в некоторых моделях, способна эффективно работать только в тех приложениях, которые требуют производительности дискретной видеокарты. Во всех остальных случаях её  мощности явно недостаточно.

Помимо этого, новой линейке не достались такие функции, как возможность оверклокинга, присутствующая, например, в серии Sandy Bridge. В серии Xeon множитель заблокирован по умолчанию.

Зато конструктивно присутствует возможность использования памяти с коррекцией ошибок, а также возможность использования большего числа линий PCI-E. Помимо этого, чипсеты Xeon имеют поддержку встроенного RAID на базе ОС Linux, что ещё больше указывает на их серверную направленность. Так что, в случае выбора процессора для обеспечения бесперебойной и надежной работы сервера стоит обратить внимание именно на эту серию.

Обсудить на форуме 'Intel Xeon '