زئون‌های جدید اینتل

زئون‌های جدید اینتل

اینتل پردازنده‌های سروری خود را با معرفی سری Xeon E5-2600 v4 که با نام زئون‌های برودولی یا Broadwell-EP نیز شناخته می‌شود، بروز کرد. در سری جدید حداکثر تعداد هسته‌ها به ۲۲ عدد افزایش یافته لذا می‌توان با استفاده از مادربوردهای دو سوکتی، ۴۴ هسته را در یک سیستم تجربه کرد. در ادامه به معرفی زئون‌های سابق و سری جدید و معرفی مدل‌های متنوع چند صد الی چند هزار دلاری می‌پردازیم.

9f5db742-1fa4-44f0-a800-c757e9fb0998

مروری با تاریخچه‌ی افزایش تعداد هسته‌های Xeonهای اینتل

اینتل در سال ۲۰۰۹ پردازنده‌های Xeon 5500 چهارهسته‌ای را با معماری Nehalem (اولین نسل پردازنده‌های Core) معرفی کرد و پس از آن با گذشت تقریباً ۱٫۵ سال، تعداد هسته‌ها را تقریباً ۱٫۵ برابر کرد و این روند ادامه پیدا کرد. در سال ۲۰۱۰ پردازنده‌ی Xeon 5600 با ۶ هسته معرفی شد. در سال ۲۰۱۲ مدل Xeon E5-2600 با معماری سندی بریج (نسل دوم یا سری ۲۰۰۰ پردازنده‌های Core) وارد سرورها و کامپیوترهای سازمانی شد. این مدل ۸ هسته داشت اما سرعت کلاک هر هسته، بیش از مدل‌های موجود بود.

در سال ۲۰۱۳ معماری آیوی بریج که تقریباً همان سندی بریج است، در سری Xeon E5-2600 v2 به کار رفت و با توجه به لیتوگرافی برتر آیوی بریج (سری ۳۰۰۰) نسبت به سندی بریج، تعداد هسته‌ها از ۸ عدد به ۱۲ عدد افزایش پیدا کرد. این سری Ivy Bridge EP نامیده شد.

در سال ۲۰۱۴ هم Xeon E5-2600 v3 یا همان Haswell-EP معرفی شد. معماری این پردازنده‌ها هسول است، درست مثل سری ۴۰۰۰ دستاپی و تعداد هسته‌ها به ۱۸ عدد رسید.

پیش با بهینه‌سازی‌ها اکنون نوبت برودول است. معماری Broadwell اینتل مشابه هسول است اما لیتوگرافی ۲۲ نانومتری هسول، به لیتوگرافی بهینه‌تر ۱۴ نانومتری تبدیل شده و لذا ابعاد تراشه، توان مصرفی و سرعت کلاک بهبود پیدا کرده و در نتیجه اینتل می‌تواند سرعت کلاک یا به جای آن تعداد هسته‌ها را افزایش دهد. طبعاً افزایش سرعت کلاک کاربری خاص خود را دارد و افزایش هسته‌ها و در نتیجه تردهای پردازشی، در موازی‌سازی بیشتر، به کار می‌رود. نام سری جدید همان‌طور که پیش‌بینی میشد، Broadwell-EP است و سری جدید Xeon E5-2600 v4 نام دارد. تعداد هسته‌ها این بار از ۱۸ عدد به حداکثر ۲۲ عدد افزایش پیدا کرده که افزایشی ۲۲ درصدی است.

 

مشخصات عمومی Xeon E5-2600 v4 یا Broadwell-EP اینتل

سرعت کلاک در حالت توربو بوست، مثل قبل حداکثر ۳٫۶ گیگاهرتز است و سرعت کلاک معمولی یک یا دو پله (با ضرب در سرعت کلاک پایه معادل ۱۰۰ و ۲۰۰ مگاهرتز) سقوط کرده است. معماری هسته‌ها شبیه هسول است و با بهینه‌سازی‌های انجام شده، عملکرد در حد ۵ درصد بهینه‌تر است، لذا در مجموع عملکرد هر هسته‌ی Broadwell-EP مشابه عملکرد Hasswell-EP است و در حالت بوست ممکن است پیشرفت  ۵ درصدی دیده شود.

ویژگی همه‌ی زئون‌ها این است که نسبت به پردازنده‌های معمولی دستاپی اینتل، بزرگ‌تر، دارای هسته‌های بیشتر، کش بیشتر، پهنای باند حافظه‌ی بیشتر و قابلیت‌های خاصی برای کاربری سرور هستند، مثل ECC یا کد تصحیح خطا برای تصحیح داده‌های حافظه‌ی رم و طبعاً پشتیبانی از رم‌های ECC. در واقع پردازنده‌های زئون برای عملیات موازی طراحی شده‌اند و در نتیجه نرم‌افزارهای معمولی را با سرعت کمتری نسبت به پردازنده‌های دستاپی اجرا می‌کنند.

خوشبختانه اینتل در پردازنده‌های سروری، سوکت را مرتباً متحول نمی‌کند. تصمیمی منطقی است چرا که یک مادربورد سروری چیپ‌ست گران‎بهایی دارد و با وجود دو سوکت برای نصب دو پردازنده و تعداد زیادی اسلات رم، هزینه‌ی خرید مجدد مادربورد حین ارتقای سیستم، بسیار بالا خواهد بود. بنابراین اینتل تلاش خود را می‌کند که در گروه سروری، تغییرات حداقل باشد. سوکت پردازنده‌های Xeon برودولی مثل زئون هسولی است، ظاهر تراشه تغییراتی دارد اما سوکت یکسان است. LGA2011-v3 نام سوکت این پردازنده‌هاست.

زئون‌های برودولی اینتل مزایای جالبی نسبت به نسل‌های پیشین دارند. به عنوان مثال کنترل کردن کش و پهنای باند حافظه‌ای که به اپلیکیشن‌ها اختصاص داده شده، دقیق‌تر است و در نتیجه در مجازی‌سازی، می‌توان اپلیکیشن‌هایی با اولویت کم را محدودتر کرد. لذا سرعت اجرای اپلیکیشن‌های مختلف توسط سرور، متعادل‌تر و بهینه‌تر است.

بیشتر تغییرات اعمال شده در مجازی‌سازی کاربرد دارد. نرم‌افزارهای سروری که از ورودی خروجی‌ها و در واقع وسایل ذخیره‌سازی داده به وفور استفاده می‌کنند، به کمک مجازی‌سازی اجرای روان‌تری خواهند داشت. در واقع اپلیکیشن‌هایی که توسط ماشین مجازی (نرم‌افزار شبیه‌سازی یک سیستم عامل و پلتفرم) در سرویس ابری مثل آمازون، Azure مایکروسافت و … اجرا می‌شود، از مزایای زئون‌های جدید بهره‌مند خواهند شد و هدف اصلی اینتل بهبود سرویس‌های ابری امروزی است.

هدف دیگر اینتل بهبود محاسبات سنگین است. محاسبات نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و علمی مهندسی با تغییرات نسبتاً کمی که اعمال شده، سریع‌تر انجام می‌شود.

در کنار پیشرفتی که اینتل در مقابل سخت‌افزار ایجاد کرده، پلتفرم‌های نرم‌افزاری هم بهینه‌تر از پهنای باند رم و حافظه‌های ذخیره‌سازی و شبکه استفاده می‌کنند. به عنوان مثال Apache Spark در پردازش چند ترابایت داده، به مراتب بهینه‌تر از Hadoop سابق است و از رم سیستم استفاده‌ی بهینه‌تری می‌برد.

معرفی مدل‌های متنوع Xeon E5-2600 v4 یا زئون‌های برودولی

b910f010-7d36-4fd7-a475-e76e4b09b45f

زئون‌های جدید بسیار متنوع هستند. ۲۷ مدل مختلف معرفی شده که از نظر تعداد هسته و سرعت کلاک و توان مصرفی متفاوت هستند.

گروه سریع‌تر برای کاربری معمولی‌تر طراحی شده و سرعت کلاک حداکثر است، در مقابل تعداد هسته‌ها کمتر و کش بیشتر است. مقدار کش سطح سوم متناسب با هسته‌ها افزایش پیدا می‌کند و برای هر هسته ۲٫۵ مگابایت است، اما در این گروه که با رنگ سبز در تصویر زیر مشخص شده، مدل ۴ هسته‌ای ۱۵ مگابایت کش L3 دارد و مدل ۸ هسته‌ای، ۲۵ مگابایت، بنابراین کش به ازای هر هسته بیش از ۳ مگابایت است. دقت کنید که کش L3 به صورت مشترک و البته هوشمندانه بین هسته‌ها توزیع می‌شود و جداگانه کاربرد ندارد.

در گروه دیگر تعداد هسته‌ها و سرعت کلاک متعادل است و گران‌ترین گروه بیشترین تعداد هسته و پایین‌ترین سرعت کلاک را دارد، در نتیجه برای سرورهای گران‌قیمت که موازی‌سازی پیشرفته‌ای دارند، به کار می‌روند.

مدل ۲۲ هسته‌ای توان طراحی حرارتی ۱۴۵ وات دارد و با وجود تعدد هسته‌ها، بسیار کم‌مصرف به نظر می‌رسد.

V4vsV3Estimated-performance1

دسته‌بندی کلی پردازنده‌های زئون با معماری برودول یا Broadwell-EP

در اغلب مدل‌ها هایپرتردینگ اینتل فعال است و لذا یک هسته‌ی واقعی یا فیزیکی، ۲ ترد پردازشی را اجرا کرده و در محیط سیستم عامل در صورت پشتیبانی، یک هسته‌ی منطقی یا اصطلاحاً هسته‌ی مجازی نیز ظاهر می‌شود.

جدول زیر روایتی دقیق از مشخصات پردازنده‌های زئون برودولی است:

مشخصات پردازنده‌های Xeon E5 v4 یا زئون‌های برودولی اینتل
 نامهسته و تردتوان

طراحی حرارتی

سرعت کلاک پایهقیمت

(دلار)

Xeon E5-2699 v4۲۲ و ۴۴۱۴۵ وات۲٫۲ گیگاهرتز۴۱۱۵
Xeon E5-2698 v4۲۰ و ۴۰۱۳۵ وات۲٫۲ گیگاهرتز۳۲۲۸
Xeon E5-2697A v4۱۶ و ۳۲۱۴۵ وات۲٫۶ گیگاهرتز۲۸۹۱
Xeon E5-2697 v4۱۸ و ۳۶۱۴۵ وات۲٫۳ گیگاهرتز۲۷۰۲
Xeon E5-2695 v4۱۸ و ۳۶۱۲۰ وات۲٫۱ گیگاهرتز۲۴۲۴
Xeon E5-2690 v4۱۴ و ۲۸۱۳۵ وات۲٫۶ گیگاهرتز۲۰۹۰
Xeon E5-2687W v4۱۲ و ۲۴۱۶۰ وات۳٫۰ گیگاهرتز۲۱۴۱
Xeon E5-2683 v4۱۶ و ۳۲۱۲۰ وات۲٫۱ گیگاهرتز۱۸۴۶
Xeon E5-2680 v4۱۴ و ۲۸۱۲۰ وات۲٫۴ گیگاهرتز۱۷۴۵
Xeon E5-2667 v4۸ و ۱۶۱۳۵ وات۳٫۲ گیگاهرتز۲۰۵۷
Xeon E5-2660 v4۱۴ و ۲۸۱۰۵ وات۲٫۰ گیگاهرتز۱۴۴۵
Xeon E5-2650L v4۱۴ و ۲۸۶۵ وات۱٫۷ گیگاهرتز۱۳۲۹
Xeon E5-2650 v4۱۲ و ۲۴۱۰۵ وات۲٫۲ گیگاهرتز۱۱۶۶
Xeon E5-2643 v4۶ و ۱۲۱۳۵ وات۳٫۴ گیگاهرتز۱۵۵۲
Xeon E5-2640 v4۱۰ و ۲۰۹۰ وات۲٫۴ گیگاهرتز۹۳۹
Xeon E5-2637 v4۴ و ۸۱۳۵ وات۳٫۵ گیگاهرتز۹۹۶
Xeon E5-2630 v4۱۰ و ۲۰۸۵ وات۲٫۲ گیگاهرتز۶۶۷
Xeon E5-2630L v4۱۰ و ۲۰۵۵ وات۱٫۸ گیگاهرتز۶۱۲
Xeon E5-2623 v4۴ و ۸۸۵ وات۲٫۶ گیگاهرتز۴۴۴
Xeon E5-2620 v4۸ و ۱۶۸۵ وات۲٫۱ گیگاهرتز۴۱۷
Xeon E5-2609 v4۸/۸۸۵ وات۱٫۷ گیگاهرتز۳۰۶
Xeon E5-2603 v4۶/۶۸۵ وات۱٫۷ گیگاهرتز۲۱۳

خوشبختانه تنوع به قدری است که اگر بخواهیم به جای یک پردازنده‌ی دسکتاپی رده‌اول نظیر Core i7-6700K که البته از خانواده‌ی جدیدتر اسکای‌لیک است، یک زئون انتخاب کنیم، مشکل هزینه مطرح نمی‌شود. می‌توان مدل ۶ هسته‌ای Xeon E5-2603 v4 را با قیمت نسبتاً پایین ۲۱۳ دلار تهیه کرد و یک از ارزان‌ترین مادربوردها را انتخاب کرد. اما با توجه به توضیحاتی که در ابتدای معرفی زئون‌ها دادیم، کاربری این پردازنده متفاوت است و در نتیجه برای اجرای بازی‌ها و نرم‌افزارهای معمولی، در حد مدل‌های ۱۵۰ دلاری هم ظاهر نمی‌شود!

منبع:intotech.ir