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四核至强这一路走来:回温历史 着眼未来

  前言:2006年11月,Intel全球同步推出面向双路服务器工作站的四核处理器,这也是X86服务器市场中首次出现的四核处理器。2007年9月份,Intel即将推出全新Core架构的Tigerton四核MP服务器处理器,以完成其四核处理器在服务器市场中的全线布局。在双核服务器市场中,Core架构为Intel从竞争对手中大肆抢夺市场立下了汗马之力,这一次,Intel是否能续写双核DP市场的辉煌呢?一起来回顾它的历程、关注它的发展吧!

  【IT168评测中心】尽管IBM Power系列与Sun UltraSPARC T1系列处理器早几年已通过封装的方式实现了处理器的多核,但因产品定位在昂贵的Unix机中,市场的关注并未达到一定的高度。反而是Intel自去年11月才发布的四核处理器,由于定位在X86服务器市场中,其相对实惠的性价比使得产品的关注度迅速攀升,即将到来的9月四核大战更是将其推向服务器市场的焦点。

  X86市场中,在第一款由Intel发布的四核处理器面市之前,单/双核处理器一向是服务器市场的主流和高端,而作为引领第一款四核出现的双核Xeon处理器,它的出现也是在经过技术的不断锤炼与市场的多轮洗礼一路走来的。

  双核起源之单路入门级:Smithfield

  2005年5月26日,Intel首次发布其面向单路双核服务器与工作站、代号为Smithfield的处理器,实现了其在双核服务器处理器产品从零到有的布局,并以此对抗AMD于四月发布的双核Opteron处理器。

  首次发布的处理器包括Pentium D 820、830与840三款,依然采用了Netburst微架构,其主频分别为2.8Ghz、3.0Ghz与3.2Ghz,800MHz FSB。这个系列的双核处理器封装了两个独立的Prescott核心组成,每核心拥有独立的1MB L2缓存,接口依然为LGA775——也是因为集成了两个核心,因此Smithfield的核心面积达到了206平方毫米,整合了2.3个晶体管。 


代号为Presler的Pentium D 930处理器

  次年2月,主频为2.66Ghz的Pentium D 805上市。由于其相对较低的533Mhz前端总线频率以及上市后迅速降低的价格,多数情况下被服务器厂商与攒机商用在冲击市场价格的入门级服务器中。

  Pentium D 800系列处理器支持EM64T、EDB、EIST等Intel处理器技术,但是并不支持超线程技术。Pentium Extreme Edition(至尊版)840则通过加入超线程技术同该系列进行区别。

型号主频FSB制程Stepping缓存TDP
Pentium D 960 3.60 GHz 800 MHz 65 nm C1/D0 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 950 3.40 GHz 800 MHz 65 nm B1/C1/D0 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 940 3.20 GHz 800 MHz 65 nm B1/C1 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 930 3 GHz 800 MHz 65 nm B1/C1 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 920 2.80 GHz 800 MHz 65 nm B1 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 945 3.40 GHz 800 MHz 65 nm C1/D0 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 935 3.20 GHz 800 MHz 65 nm D0 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 925 3 GHz 800 MHz 65 nm C1/D0 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 915 2.80 GHz 800 MHz 65 nm C1/D0 4 MB (2x2) 95W
Pentium D 840 3.20 GHz 800 MHz 90 nm A0/B0 2 MB (1x2) 130W
Pentium D 830 3 GHz 800 MHz 90 nm A0/B0 2 MB (1x2) 130W
Pentium D 820 2.80 GHz 800 MHz 90 nm B0/A0 2 MB (1x2) 95W
Pentium D 805 2.66 GHz 533 MHz 90 nm B0 2 MB (1x2) 95W
Pentium EE 965 3.73GHz 1066MHz 65nm C1 4 MB (2x2) 130W
Pentium EE 955 3.46GHz 1066MHz 65nm B1 4 MB (2x2) 130W
Pentium EE 840 3.2GHz 800MHz 90nm A0 2 MB (1x2) 130W

  其后,代号为Presler的Pentium D 900系列双核处理器问世,该系列产品包括920、930、940、950,主频分别为2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz,800MHz FSB。相对于Pentium 800其最大的不同是封装了两颗代号为Cedar Mill的65nm制程核心,每个核心具有2MB L2缓存。

  随后,Intel还推出了主频高达3.6GHz的Pentium D 960,以及具有更高步进的Pentium D 915/925/935/945系列双核处理器。Pentium EE系列也先后推出了955EE和965EE,主频分别为3.46GHz和3.73GHz,它们最大的不同是前端总线从800MHz提升到了1066MHz,而且增加了对于VT技术的支持。

  将定位于高端PC的处理器作为工作站处理器和入门级服务器处理器是英特尔一贯的做法。可以认为Intel推出Pentium D系列双核处理器,只是其试水双核服务器市场的过渡型处理器。

Intel双路双核的开端:Paxville DP

  双核的进程似乎发展得更加迅速,Intel以入门级服务器处理器PD 800系试水双核不到5个月,为平抑竞争对手AMD在当时包括双路双核服务器市场中的凶猛气焰,Intel迅速做出反应。

  2005年10月10日,Intel早于此前预期向市场正式推出其第一款面向服务器与工作站的双核心Xeon处理器。这是其推出的第一款专业服务器处理器,也是其第一款支持双路双核平台的处理器。

 

代号Paxville DP 的双核Xeon DP处理器

  此次发布的支持双路双核的Xeon处理器代号为Paxville DP,仍然是采用可算Irwindale的双核心版本,主频为2.8Ghz,拥有4MB的L2缓存。 

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Paxville DP Dual-Core Xeon DP 2.8Ghz 533Mhz 2M 135W LGA775 90nm

  是时,作为X86服务器市场后起之秀AMD的攻势地凶猛,而由AMD挑起的“真假双核”之争也到达白热化。

  代表Intel第一款专业服务器双核处理器的Dual-Core Xeon 2.8G处理器,也同样承担着第一款支持双路服务器平台的处理器称谓,它帮助Intel顽强地抵抗着市场的压力,迈出了Intel在双核服务器市场中具有实际意义的第一步。

Intel双路双核纪念日:Dempsey

  2006年3月8日,即国际妇女节当天,Intel向市场发出重磅冲击,一口气推出8款代号为Dempsey的Xeon 5000系列处理器,拉开了双核反击战的序幕。

 

代号为Dempsey的Xeon 5000处理器

  在这次发布的Xeon 5000系列处理器中,包括Xeon 5020、Xeon 5030、Xeon 5040、Xeon 5050、Xeon 5060、Xeon 5070、Xeon 5080和Xeon 5063共8款,统一采用65nm制程,主频从最低2.50Ghz到最高3.73Ghz。

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Dempsey Xeon 5020 DP 2.50 667Mhz 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 5030 DP 2.66 667Mhz 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 5040 DP 2.83 667Mhz 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 5050 DP 3.00 667Mhz 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 5060 DP 3.20 1066Mhz 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 5070 DP 3.46 1066Mhz 4M 130W LGA771 65nm
Xeon 5080 DP 3.73 1066Mhz 4M 130W LGA771 65nm
Xeon 5063 DP 3.20 1066Mhz 4M 130W LGA771 65nm

  代号为Dempsey,采用Netburst架构的Xeon 5000处理器,将双路双核、65nm、高频率等X86服务器市场中相对前端的概念融合在一起,一度得到市场的热捧,但由于后期遭受竞争对手关于功耗问题的攻击,Intel遂在后来的Xeon双路产品线中取消Netburst架构技术。

  自Intel将Netburst架构引入到服务器的Xeon处理器中以来,尚未出现有大的波动,而Intel取消双路产品线中Netburst架构的决定,使得Xeon 5000系列处理器以末代双路Netburst产品的身份成为如今的纪念。

Intel双路双核的转折:Sossaman

  市场的竞争压力,让Intel尝试改变以往产品研发的方向以获得更多的机遇。

  2006年3月14日,Intel面向服务器市场发布了代号为“Sossaman”的低电压版双核Xeon LV处理器。这是Intel把专业服务器Xeon处理器采用Netburst架构以来的第一次核心架构转变,也同样是一次重大的转变。

 

代号Sossaman的双核Xeon LV处理器

  此次发布的代号为“Sossaman”的低电压版Xeon处理器,采用自移动处理器转化而来的Core架构,包括2.0Ghz与1.66Ghz两款,其中2.0Ghz的处理器TDP仅为31W,而1.66Ghz的处理器TDP更低至15W。

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Sossaman Xeon LV DP 1.66 667Mhz 2M 15W LGA771 65nm
Xeon LV DP 2.00 667Mhz 2M 31W LGA771 65nm

  X86服务器市场中重心一面倒的格局尚未出现改变,Intel的技术研发隐藏在市场后不断探索新的方向。

  这个时候,市场双核的发展趋势已是成为必然,而技术平台的发展前景仍未明朗。对于后来被看作是Xeon处理器核心架构重大转折点的Xeon LV,Intel采取了谨慎的态度,只是在市场覆盖率较小的刀片服务器市场中进行尝试,而此后从市场反馈的各种良性消息,则坚定了Intel对其服务器市场专用的Xeon处理器进行全面Core改革的信念。

Intel双路双核的革新:Woodcrest

  迅速变化的市场动向,已经让用户有些分不清时间的概念。就在代号为Sossaman的Xeon LV处理器发布3个月后的2006年6月26日,(同时距离代号Dempsey的Xeon 5000处理器发布只有一个月的时间)Intel又有重磅产品推出,即采用Core架构的Xeon 5100系双核新品。

代号Woodcrest的双核Xeon 5100处理器

  此次发布的代号为Woodcrest的Xeon 5100系标准版双核新品,采用源自移动平台的Core架构,支持双路平台,主频分布从1.60Ghz到3.00Ghz,在Xeon 5130往上,前端总线突破性地采用1333Mhz的频率,在65nm制程的前提下,更是将TDP控制在65W与80W之间。

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Woodcrest Xeon 5110 DP 1.60 1066Mhz 4M 65W LGA771 65nm
Xeon 5120 DP 1.86 1066Mhz 4M 65W LGA771 65nm
Xeon 5130 DP 2.00 1333Mhz 4M 65W LGA771 65nm
Xeon 5140 DP 2.33 1333Mhz 4M 65W LGA771 65nm
Xeon 5150 DP 2.66 1333Mhz 4M 65W LGA771 65nm
Xeon 5160 DP 3.00 1333Mhz 4M 80W LGA771 65nm

  无论是从采用Core架构所表现出的更加优良的性能,还是从更加精密的65nm制程下反而降低处理器TDP的方面看,代号为Woodcrest的Xeon 5100系列处理器都可用非凡表现来形容,而这一代产品的面市,也终于全面扳回以往由AMD所控制的市场优势。

  对于IT产品市场的产品把握,很长一段时期以来,都是从高端的服务器技术向消费端的PC、笔记本等方面迁移,此次Intel却反向将移动处理技术中相对优越的Core架构转移到服务器市场中,而此后的产品各项性能与功耗等重要指标的表现,也得到了市场的广泛认可。

  如果说Sossaman仅仅是Intel将“类Core微架构”作为服务器新架构拿来试水的转折点的话,那么Woodcrest就可以看做是Intel真正大力革新Xeon架构体系的一代。

Intel四核DP远远领先:Clovertown

  近两年,说到对于技术、产品、市场的反应速度,恐怕非Intel莫属。在推出代号为Woodcrest、具有强大竞争力的双核处理器不到5个月,Intel又马上推出代号为Clovertown的四核处理器,足以从研发实力与研发速度等侧面验证这一事实。

  在推出服务器架构革新一代的Woodcrest之后,2006年11月14日,Intel面向服务器工作站市场再次发布代号为Clovertown的Xeon 5300系处理器。

 

代号Clovertown的Xeon 5300处理器

  新发布的Xeon 5300四核处理器,包括标准版的Xeon E5310、Xeon E5320、Xeon E5345与Xeon E5355,支持双路服务器平台,采用65nm制程,并首次将L2容量扩展到8M,随后,Intel又将标准版Xeon E5335与Xeon E5365扩充到产品线中,而支持双路四核低功耗版的Xeon L5300系和单路四核Xeon X3200系产品也陆续地加入其四核产品线中。

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Clovertown Xeon E5310 DP 1.60 1066Mhz 8M 80W LGA771 65nm
Xeon E5320 DP 1.86 1066Mhz 8M 80W LGA771 65nm
Xeon E5335 DP 2.00 1333Mhz 8M 80W LGA771 65nm
Xeon E5345 DP 2.33 1333Mhz 8M 80W LGA771 65nm
Xeon X5355 DP 2.66 1333Mhz 8M 120W LGA771 65nm
Xeon X5365 DP 3.00 1333Mhz 8M 120W LGA771 65nm

代号为Clovertown的标准与高性能版Xeon 5300处理器

  对于AMD放言的“假四核”说法,Intel的淡淡回应倒是抓住了不少服务器用户的消费心理:买了服务器是拿来用的,只要性能、功耗等各项指标能满足大家的要求,谁会去关心它到底是采用什么方式封装的?

  今年9月AMD才会发布代号为Bacerola、支持双路四核处理器。这意味着Intel可以舒舒服服的享受这10个月的无竞争对手的“真空市场”,而且可以从容的深入布局——Intel公布的Roadmap也的确证实,在Bacerola发布之后的2个月内,Intel将会推出使用Penry处理器技术的双路服务器平台,且不论其性能好坏,单单是45nm制程就会让其在产品的能效比有明显的提升。

Intel 双核MP的开端:Paxville MP

  2002年3月,Intel推出基于其首款代号为Foster MP、支持四路服务器平台的单核至强处理器,随后的几年间,先后经历代号为Gallatin、Potomac、Cranford的MP单核处理器时代。

  2005年11月1日,Intel发布其第一款代号为Paxville MP、支持多路服务器平台的的双核处理器产品。 

代号为Paxville MP的Xeon 7000处理器

  Paxville MP是Irwindale核心、采用Netburst架构、支持多路服务器平台的双核处理器,此次共发布四款产品,包括Xeon 7020、Xeon 7030、Xeon 7040、Xeon 7041等。

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Paxville MP Xeon 7020 MP 2.66 667Mhz 8M 135W Socket 604 90nm
Xeon 7030 MP 2.80 800Mhz 8M 135W Socket 604 90nm
Xeon 7040 MP 3.00 667Mhz 8M 135W Socket 604 90nm
Xeon 7041 MP 3.00 800Mhz 8M 135W Socket 604 90nm

  在整个Xeon 7000系列中,Intel采用较早的90nm工艺制程,并采用与Cranford单核MP相同的设计——取消L3缓存,这一结构设置与其将Xeon 7000定位于低端MP的意图相吻合。

Intel 双核MP的昂扬:Tulsa

  2006年8月30日,Intel发布代号为Tulsa的双核MP Xeon 7100系列处理器。

代号为Tulsa的Xeon 7100处理器

  此次发布的Xeon 7100处理器仍然采用Netburst架构,但是工艺制程采用更优越的65nm技术,主频采用了更高的处理速度,而缓存从低到高设计了3个不同层次的L3缓存——这在提升性能的同时,也最大限度地减少了缓存数据丢失的可能。

代号 型号 SMP 主频 FSB L2 L3 TDP 接口 制程
Tulsa Xeon 7110N MP 2.50 667Mhz 2M 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 7120N MP 3.00 667Mhz 2M 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 7130N MP 3.10 667Mhz 2M 8M 150W LGA771 65nm
Xeon 7140N MP 3.33 667Mhz 2M 16M 150W LGA771 65nm
Xeon 7150N MP 3.50 667Mhz 2M 16M 150W LGA771 65nm
Xeon 7110M MP 2.60 800Mhz 2M 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 7120M MP 3.00 800Mhz 2M 4M 95W LGA771 65nm
Xeon 7130M MP 3.20 800Mhz 2M 8M 150W LGA771 65nm
Xeon 7140M MP 3.40 800Mhz 2M 16M 150W LGA771 65nm

  Xeon 7100的面市,补充了双核MP高端市场的产品线,为用户提供了更全面的选择。

  另据Intel提供的资料,采用Netburst架构的Xeon 7100处理器相对其上一代产品,在ERP、SCM、CRM等商业网络应用性能中有60%以上的提升,交易处理速度更提升至70%以上,部分电子商务软件还出现了1倍以上的提升,而Xeon 7100采用优化的系统平台、更优良的65nm工艺制程、新的节能技术,甚至让每瓦性能上(即能耗比)提升至上一代产品的2.8倍。

  按照Intel官方早前的计划,将在2007年9月推出代号为Tigerton的四核MP处理器,并在11月紧接着推出代号为Penryn、架构与能耗更加卓越的四核DP处理器。

Penryn的展望与讨论

  官方消息显示,代号为Penryn的四核DP处理器新品将采用优化的Core架构、45nm制程、支持双路平台、最高1600Mhz的FSB以及将采用更多的技术实现节能以外,并未给出更多的确切信息。

代号 型号 SMP 主频 L2 TDP 制程
Penryn Xeon E5405 DP 2.00 12M 80W 45nm
Xeon E5410 DP 2.33 12M 80W 45nm
Xeon E5420 DP 2.50 12M 80W 45nm
Xeon E5430 DP 2.66 12M 80W 45nm
Xeon E5440 DP 2.83 12M 80W 45nm
Xeon E5450 DP 3.00 12M 80W 45nm
Xeon X5460 DP 3.16 12M 120W 45nm

  对于Penryn未公开的接口与功耗这两个重要参数,业内人士的预测各有不同:

  接口方面,有称其将继续沿袭LGA771接口的,也有称其将采用P4时代的LGA775接口的,更有称其将采用新的LGA1366接口的;

  FSB方面,有称其将简单替代Clovertown,Intel将两者FSB频率设计得相同,又另有消息称Intel为了拉大Xeon 5400与Xeon 5300之间的性能差距,将大幅拉高Xeon 5400的FSB频率,从而保护其不同产品线的市场利益。

  对于以上消息,Intel方面并未给出回应。不过可以确定的是,Intel通过采用45nm制程、优化后的Core架构、增加的FSB带宽、增加的L2内存以及更强大的节能技术、保持不变甚至更低的功耗等等优势,必将带来同主频产品性能的更高、功耗的更低,同时为X86服务器市场广大中高端用户提供了更优良的产品、更大的选择空间。

Tigerton的展望与讨论

  据可靠消息透露,代号为Tigerton的四核MP处理器新品,将采用全新的Core架构与Clarksbore芯片组搭配而成的Caneland平台,并在产品推出市场后迅速取代采用Netburst架构的Xeon 7100处理器平台。

  而从Intel官方公布的数据中,我们也能了解到,即将发布的Caneland平台包括双核MP的Xeon 7200(核心代码为Tigerton-DC)与四核MP的Xeon 7300(核心代码为Tigerton-QC)两系列产品,相关简要参数如下:

代号 产品系列 型号 SMP 主频 FSB L2 TDP 接口 制程
Tigerton Xeon 7200 Xeon E7210 MP 2.40 1066Mhz 4M 80W LGA771 65nm
Xeon E7220 MP 2.93 1066Mhz 4M 80W LGA771 65nm
Xeon 7300 Xeon E7310 MP 1.60 1066Mhz 4M 80W LGA771 65nm
Xeon E7320 MP 2.13 1066Mhz 4M 80W LGA771 65nm
Xeon E7330 MP 2.40 1066Mhz 6M 80W LGA771 65nm
Xeon E7340 MP 2.40 1066Mhz 8M 80W LGA771 65nm
Xeon X7350 MP 2.93 1066Mhz 8M 130W LGA771 65nm
Xeon L7345 MP 1.83 1066Mhz 8M 50W LGA771 65nm

  对于马上将与大众见面的Tigerton来说,Intel还没有采取那么严格的保密措施,这也为我们获得准确的产品信息提供了方便。

  通过以上的产品的重要参数表,我们可以发现一个非常重要的事情:代号为Tulsa的Xeon 7100处理器所带的大容量L3缓存,在Tigerton所囊括的Xeon 7200与Xeon 7300两系产品中均被取消。

  到底是Intel发现L3的增加未对采用Core架构的处理器产生明显的性能提升,还是将其定位于低端四核MP处理器产品,又或者是考虑到材料与工艺成本的因素?一切的疑问还得在事态的发展中寻找答案。

  当9月来临的时候,也是Intel将四核布满整个服务器产品线的时候!

  在短短两年半不到的时间里,Intel即已完成自入门级双核服务器处理器到稳定的四路MP处理器的8次重大变动,速度之快凸现了Intel强大的研发实力;一直以来牢牢占据的X86服务器市场80%分额,也可以看出Intel在整个服务器市场中的广泛影响力。

  此时,一方面,从各参数我们可以看到Intel即将推出的四核产品具有这些性状:

  1)Penryn的四核DP相对以往的四核DP平台,汇集了优化的Core架构、提升的重要性能参数以及更高的能耗比等优点;

  2)Tigerton的双四核MP相对以往的双四核MP平台来说,除了具有更高的重要性能参数指标和能耗比的优点外,还实现了从旧式Netburst架构向已被验证为性能更加优秀的Core架构的迁移。

  另一方面,Intel于上月底大手笔地腰斩四核处理器价格,在狙击AMD即将推出市场的Bacelona同时,也首先从处理器上打响了四核服务器价格战的第一枪——对于今天还算是X86服务器市场优异的四核处理器来说,50%的价格跌幅也能看出接下来整个Xeon系产品对于市场冲击的猛烈!

  当然,届时以Barcelona为领头羊的Opteron为争夺市场分额以自保,难免会以其人之道还治其人之身。残酷的价格战再所难免!

  此后,由上游厂商起头冲击服务器市场性能、弥漫在企业级产品厂商周遭的红色海洋愈见深浓的同时,包括桌面、移动、周边市场在内的整个产业链,以更优的性价比产品拓展市场已再所难免。这个时候,作为用户,倒大可从中渔利。

  回头看看本文的两大主角——双四核MP的Tigerton与四核DP的Penryn,想想已经和即将到来的服务器性价比的快速提升,对于大多数服务器用户来说,实实在在的好处会值得我们去殷切期待!

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