Intel Xeon E7-8800/4800 v4: флагманские серверные CPU с 24 ядрами

В марте Intel представила новые двухсокетные процессоры Xeon E5-2600 v4, позднее на Computex 2016 последовал анонс 4- и 8-сокетных моделей в линейке E7. Тот факт, что флагманские процессоры в семействе Broadwell-EX будут оснащаться 24 ядрами, стал очевиден еще во время объявления процессоров E5. Тогда у топовых моделей было заявлено 22 ядра, но теоретически архитектура позволяла создавать процессоры с 24 ядрами. Поэтому мы получаем полную реализацию архитектуры HCC (High Core Count) с процессорами Intel Xeon E7-8890 v4.

В анонсе линеек Xeon E7-8800/4800 v4 значится двенадцать разных моделей. Процессоры E7-4800 могут работать на серверных платах с, максимум, четырьмя сокетами, вариант 8800 подходит и для 8-сокетных систем. Архитектура Intel HCC опирается на две отдельные кольцевые шины, к каждой из которых подключено 12 ядер. Обе кольцевые шины проходят через сегменты кэша L3 и связываются между собой двумя буферизованными коммутаторами. Также к ним подсоединены QPI и Home Agent, контроллер памяти. Поэтому ядрам второго кольца не придется обращаться через основное кольцо, например, для доступа к памяти.

Кроме полной конфигурации представлены процессоры Xeon и с меньшим числом ядер. У "младших" процессоров мы получаем четыре ядра, но также доступны варианты с 8, 10, 12 и 14 ядрами. Есть и процессоры с 18, 20 или 22 ядрами. Для них Intel, как и раньше, опирается на варианты дизайна MCC или LCC (Medium Core Count, Low Core Count), знакомые нам по некоторым моделям E5 v4. Например, правый блок может быть полностью убран из процессора или ограничен несколькими ядрами. У самых младших моделей кольцевая шина вообще разомкнута.

» Fotostrecke

Память

Отличия между новыми моделями E7 кроются не только в количестве ядер. Чем меньше ядер, тем меньше кэш-памяти обычно доступно. На ядро выделяется 2,5 Мбайт кэш-памяти L3, то есть Intel сохраняет пропорцию между числом ядер и мегабайтами кэша 1:2,5 еще с моделей Sandy Bridge-EP. Но это правило относится не ко всем моделям. Представлены 8-сокетные процессоры, у которых меньше ядер, но существенно больше кэша. У того же Intel Xeon E7-8893 v4 доступны полные 60 Мбайт кэша для всего 4 ядер.

Контроллер памяти процессоров E7 Xeon поддерживает до трех DIMM на канал, то есть в общей сложности можно установить до 24 планок. В полной конфигурации мы получаем впечатляющие 3 Тбайт на сокет. В 8-сокетной системе со 192 планками возможна емкость ОЗУ до 24 Тбайт. В зависимости от стандарта памяти поддерживаются частоты от 1.066 МГц до 1.333 МГц, от 1.600 МГц до 1.866 МГц. По сравнению с процессорами E5, Intel не стала повышать частоты E7.

По сравнению с Haswell-EX Intel не стала вносить изменения по шине QPI и подсистеме ввода/вывода. У новых Xeon E7 по-прежнему поддерживается до трех шин QPI с пропускной способностью до 9,6 GT/s, хотя у "младших" моделей скорость может ограничиваться 8,0 или даже 6,4 GT/s. Новые серверные CPU предлагают 44 линии PCIe 3.0 (4x ESJ). Процессоры содержат 7,2 млрд. транзисторов, которые Intel расположила на площади 18,1 x 25,2 мм.

Новая архитектура Broadwell

Новые серверные процессоры опираются на архитектуру Broadwell, по сравнению с Haswell улучшений в ней не так много. Intel не стала существенно менять остальную инфраструктуру, опираясь на существующую платформу. Тепловой пакет (TDP) составляет, максимум, 165 Вт, у "младших" процессоров мы получаем TDP 150, 145 и 115 Вт. По сравнению с процессорами Xeon E7 v3 базовая частота новых CPU заметно ниже. Но Intel компенсирует ее архитектурными улучшениями.

К объявлению линейки Broadwell-EX Intel подготовила 12 процессоров, которые замещают предшественников с сохранением прежней цены. На следующей странице мы рассмотрим новые CPU в деталях.

Полные 24 ядра будут доступны только у Intel Xeon E7-8890 v4. Для приложений, не использующих набор инструкций AVX, базовая частота флагмана составляет 2,2 ГГц, в режиме Turbo она увеличивается до 3,4 ГГц. Кэш L3 в полной версии составляет 60 Мбайт, тепловой пакет – 165 Вт. Процессоры до Intel Xeon E7-8860 v4 получили на два ядра меньше каждый, а также меньшие тактовые частоты. В зависимости от модели базовая частота составляет от 2,1 до 2,2 ГГц, в режиме Turbo она может увеличиваться до 3,0-3,3 ГГц. С каждой парой ядер убирается и 5 Мбайт кэша L3. Максимальное энергопотребление здесь составляет от 140 до 150 Вт.

Экзотикой можно назвать процессор Intel Xeon E7-8893 v4. У него доступны только четыре ядра на высокой базовой частоте 3,2 ГГц, в режиме Turbo она может увеличиваться до 3,5 ГГц. Но TDP остается на высоком уровне 165 Вт, также и объем кэша L3 составляет полные 60 Мбайт. Процессор Intel Xeon E7-8891 v4 тоже получил полный набор кэша L3, десять ядер работают на частотах от 2,8 до 3,5 ГГц.

Что касается 4-сокетных моделей, то здесь доступны CPU с числом ядер от 8 до 16, базовые частоты составляют до 2,1 ГГц, в режиме Turbo – до 2,8 ГГц. У двух моделей режим Turbo убран вообще. Тепловой пакет всех Xeon E7-4800 заявлен на уровне 115 Вт.