作者:中关村在线
张桂林
第1页:单路双路齐发,巩固x86
2010年的第一季度是服务器处理器集中发布的一个季度,无论是x86还是RISC,都出现了让业界激动的产品。在众芯片巨头中,英特尔可算是出手较早,从2月8日发布新安腾9300开始,又在3月17日发布了至强5600处理器,并有消息透露,英特尔计划在3月30日发布号称“最强x86处理器的”8核心Nehalem-EX(至强7500)处理器。
从定位上,代号“Tukwila”的安腾9300主要面向关键任务领域,应对传统的RISC服务器;至强5600主要面向主流双路服务器市场,将接替大获成功的至强5500,巩固英特尔在双路市场统治地位;而面向四路及以上的多路服务器市场,英特尔将在2月30日发布Nehalem-EX,凭借优良的可扩展性和可靠性,吸引RISC用户向X86进行迁移;再加上随至强5600发布的两款面向单路服务器/工作站的W3680和低功耗的L3406,英特尔在3月底将完成2010年的服务器芯片新品的布局。
2010年英特尔服务器处理器布局
单路市场:“Clarkdale”桌面CPU及低功耗CPU
首先来看面向单路服务器市场的产品,从英特尔之前发布的Xeon处理器产品路线图来看,2010年面向单路市场的应该是32纳米的“Clarkdale”处理器。但是严格来说,今年1月份发布的“Clarkdale”(Core
i3/i5)并不属于Xeon产品线,主要还是应用在桌面PC上。不过,从路线图下面的注释“Client branded product
suppored for
servers”,即“可应用于服务器的客户端产品”,也就是说英特尔将采用桌面处理器用于低端的单路服务器上。“Clarkdale”发布后,IBM、富士通、华硕等OEM纷纷推出了采用“Clarkdale”的单路服务器,价格低廉,主要面向应用简单、注重成本的入门级用户。在规格上,Clarkdale采用32nm工艺,采用Nehalem构架,集成显示核心,采用LGA
1156针脚,被命名为Core i3-5xx和Core i5-6xx,集成4MB三级缓存,功耗为73至87W,Core
i3不支持Turbo Boost技术。
Xeon处理器2010年路线图
除了用桌面CPU用于低端单路服务器外,随着至强5600的发布,英特尔又发布了两款32nm工艺的单路服务器/工作站至强处理器,Xeon
W3680和Xeon
L3406。其中W3680面向单路服务器/工作站,采用Nehelem架构,具有6个核心,支持12个线程,主频高达3.33GHz,集成12MB
L3缓存,具有6.4GT/s的QPI总线,但功耗并不低,为130W。相比之下,Xeon
L3406更吸引人一些,这款至强CPU功耗只有30W,具有两个核心,支持4个线程,主频2.26GHz,集成4MB L3缓存,采用LGA
1156封装。从规格来看,Xeon
L3406就是去掉了图形核心的Clarkdale桌面处理器。由于不再集成图形核心,功耗得以大大降低,适用于密集型部署和追求低功耗的应用环境。
双路市场:“Westmere-EP”至强5600处理器
在2009年中,堪称具有划时代意义的英特尔“Nehalme-EP”至强5500大获成功,在萧条的服务器产业中一枝独秀,对低迷的服务器市场起到了积极的推动作用。Nehalem架构的至强5500前所未有的提升了数据带宽,并具有多项智能特性,有效控制了能耗,显著提升了处理器的能效。截至09年底,至强5500新品占有率达到90%左右,虽然经历了市场萧条时期,还是迅速完成了对老平台的更替。
至强5600处理器晶圆
而今年3月17日发布的32纳米至强5600系列是至强5500的延续,除继承Nehalem架构的高带宽和智能特性外,采用第二代High-K金属栅32纳米工艺的至强5600芯片尺寸更小,集成了更多的晶体管,核心增加为6个,片上缓存也增加到12MB。增加的核心和缓存推进了至强5600在高性能计算和通用计算中的性能,性能提升达到50%以上。至强5600的进步并不仅限于工艺,在智能节能特性上,至强5600也进行了优化,如在集成功率门限和自动低功耗状态特性上,至强5600可以让空闲状态的核心功耗更接近零,更加节能。并且至强5600提供了对低功耗DDR3内存的支持,让满配的服务器功耗降低10%。
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第2页:Nehalem-EX和安腾迎击RISC
四路/八路市场:“Nehalem-EX”至强7500处理器
2009年双路产品至强5500让英特尔获得了巨大成功,而刚刚发布的至强5600也能够成为至强5500很好的继任者,吸引追求更高能效的用户进行升级,让英特尔在双路服务器市场更加稳固。而2010年,英特尔更大的重心是放在四路及以上市场,将全线x86服务器处理器切换到Nehalem架构,吸引更多的RISC用户迁移到x86平台。
四路服务器主要面向大中型数据库、ERP、CRM、虚拟化整合、中间件等关键应用,对处理器的性能、可靠性具有较高的要求。目前英特尔的四路平台是2008年发布的六核至强7400,这是一个理想的虚拟化平台,在发布之初曾创造新的性能记录和VMmark虚拟化记录。但以现在的眼光来看,至强7400还是具有先天的局限性,传统的前端总线架构限制了内存和I/O带宽,限制了在日趋复杂的应用中的性能表现。并且传统前端总线架构让主板布线困难,难以扩充到8路或8路以上。
内存带宽是至强7400的9倍
而在本月底即将发布的8核心“Nehalem-EX”(至强7500)的发布将让这一切变成过去。先进的QuickPath架构让Nehalem-EX具有了前所未有的数据带宽和扩充弹性。Nehalem-EX将具有4条6.4GT/s的QPI总线,集成两个三通道DDR3内存控制器,最高支持DDR3-1066规格内存,让内存带宽达到至强7400的9倍!在扩展性上,具有4条高带宽QPI总线的Nehalem-EX可以在没有第三方节点控制器的情况下扩充到8路,通过第三方节点控制器,可以扩展到16路或32路!这样的易扩展特性是至强7400平台难以望其项背的。
此外,另外一个重要的特性是Nehalem-EX引入了移植自安腾处理器的RAS特性,如动检验架构(MCA,Machine
Check
Architecture)恢复功能,在不需要系统停机的情况下监测和纠正CPU、内存和互联架构中的错误。Nehalem-EX具有20余条RAS特性,拥有x86系统里最高级别的RAS,和RISC小型机相比,在RAS方面已经差距不大。多核心多线程、集成24MB片上缓存、显著提升的内存和I/O带宽、良好的扩展性和媲美RISC小型机的RAS特性让Nehalem-EX具备了挑战小型机的实力。
关键任务领域:“Tukwila”安腾
在x86服务器市场英特尔表现的风生水起,而在高端的Unix服务器市场,面对IBM、Sun这两个强大的RISC强敌,IA架构的英特尔安腾服务器表现并不尽如人意。而2009年Sun被Oracle收购,业务的整合不免在短期内会影响Sun服务器产品的更新,Sun的用户成为IBM和英特尔争夺的一块大蛋糕,不仅对IBM,对于英特尔而言,2010年在高端Unix市场出现了新的机会。2月8日,英特尔发布了“Tukwila”安腾9300系列,较上一代处理器提供了2倍以上的性能提升,并增强了安腾技术平台的可扩展性和可靠性。
英特尔“Tukwila”安腾核心照
英特尔“Tukwila”安腾具有20亿个晶体管,可以提供比上代安腾9100更多的缓存。Tukwila每个核心具有16K的一级指令缓存和16K的一级数据缓存、512K的二级指令缓存和512K的二级数据缓存,并具有独立的6MB三级缓存,四核Tukwila三级缓存达到了24MB。每个核心通过超线程技术可以支持2个线程,每个处理器可支持8个线程。此外,就像至强处理器,类似“超频”的Intel
Turbo Boost技术在Tukwila上得到应用,在四核心Tukwila上,通过Turbo
Boost可以提升7.5~9.8%的时钟频率。但是双核心的9310并不支持Turbo
Boost技术,并且每个核心的三级缓存被削减到5MB。
新安腾最大的提升在于提供了更大的扩展空间,通过集成两个DDR3内存控制器、采用QPI点对点互联架构,新安腾的系统互连带宽相对上一代的安腾9100增加了8倍,内存带宽猛增5倍,并通过支持16GB
DDR3内存,可支持的内存容量增加了7倍(四插槽新安腾服务器可以支持1TB
DDR3内存)。并且不通过节点控制器,新安腾可以轻易搭建8路系统,此外,通过第三方节点控制器,可以扩展到64路系统。
经过三年的等待,Tukwila安腾相比上一代的9100有了明显的提升,但是相对IBM Power
7,在工艺、核心/线程数量、主频、缓存等方面还有一些差距。虽然面对着Power
7的强大压力,但在2010年这个经济出现缓和、Sun被收购的年头,Tukwila安腾成为英特尔奠定Unix市场基础的一个有力武器。
从单路的Clarkdale、再到双路的Westmere-EP、到四路/八路的Nehalem-EX、再到高端多路的Tukwila安腾,到2010年3月底,英特尔将实现从低端到高端的服务器处理器新品布局,引发新一轮的升级热潮。