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四路至强拥抱酷睿 浪潮520D2服务器首测

  平衡系统的基础,Intel 7300芯片组解析

  代号为Clarksboro的Intel 7300系列芯片组相对于上一代Intel E8500/8501芯片组有了很多方面的改变,这包括处理器总线、内存控制器、PCI-E总线。另外,还对于英特尔平台技术VT-x、I/OAT2、TPM 1.2、DSB、EM64T也提供了支持。

  Intel 5000系列芯片组包括P/V/X三种,Intel 7300芯片组很可能只有一款,毕竟需要这个级别服务器的用户对于性能和功能都有很高的要求,对于芯片组的任何简化都会导致系统的不平衡。

  Intel 7300芯片组有4条1066MT/s专用高速互联前端总线(DHSI,Dedicated High-Speed Interconnects),每颗Xeon 7200/7300处理器独享一条带宽为8.5GB/s的DHSI,总体带宽为34GB/s。之前的Truland平台的E8500/8501芯片组则只有两条667或800MT/s的FSB,总带宽不过12.8GB/s。同时我们还注意到,Truland平台每条FSB要供4个核心使用,而Caneland平台的每条FSB也要供4个核心使用,进一步提升FSB的工作频率还是非常有必要的。

  在Intel 7300芯片组 MCH中集成了64MB Snoop Filter(探听过滤器),这并不是第一次出现在Intel服务器芯片组中,但是英特尔在多种场合提及Caneland平台时总是会着重强调一下。探听过滤器是位于MCH中的高速缓存标记功能模块,它用于追踪高速缓存中的高速缓存线的标签和状态,过滤不必要的远程总线的探听,从而提升了FSB的实际效率,所有的I/O密集型应用都会从这个功能中自动获益,而无需改变源代码或者重新编译。

  Caneland平台终于也引入了FB-DIMM(全缓冲内存)内存技术,Intel 7300芯片组MCH内集成了4通道内存控制器(如上图所示,Channel 0-3,每两个Channel组成一个Branch)。每个通道支持一个Riser,每个Riser最多可安装8条FB-DIMM内存,如果使用8GB FB-DIMM(2Gbit x 4,stacked DRAM芯片),那么最高可提供256GB的系统内存,比Truland平台(最大可支持128GB内存容量)整整提升了一倍。

Intel 7300芯片组MCH支持内存类型

芯片容量 组织结构 每DIMM芯片数量 内存容量 Rank
512Mb 16M x 8 x 4bks 8 512MB
16M x 8 x 4bks 16 1GB
32M x 4 x 4bks 16 1GB
32M x 4 x 4bks 32 2GB
1Gb 32M x 8 x 8bks 8 1GB
32M x 8 x 4bks 16 2GB
64M x 4 x 8bks 16 2GB
64M x 4 x 8bks 32 4GB
2Gb 64M x 8 x 8bks 8 2GB
64M x 8 x 8bks 16 4GB
128M x 4 x 8bks 16 4GB
128M x 4 x 8bks 32 8GB
内存延迟 533MT/s 4-4-4, 5-5-5
667MT/s 5-5-5

  每个FBD通道包括24 lane数据总线(14北向——读取、10条南向——写入),也就是每时钟北向数据帧长度为144bits(16字节数据和2字节ECC)。如果使用FB-DIMM DDR2-533/667内存,那么每通道读取带宽为4.3GB/s或者5.3GB/s,4通道则为17.2GB/s或者21.2GB/s。写入带宽为读取带宽的一半,因此每通道为2.1GB/s或者2.7GB/s,4通道为8.4GB/s或者10.8GB/s。理论上,Intel 7300芯片组的内存带宽可达到32GB/s,基本同前端总线带宽持平。

  32GB/s是一个理论上的数字,用户实际使用时所使用的内存条数量、内存容量、总线利用率、各个子系统的延迟都会最终影响内存子系统的带宽。

  提到FB-DIMM内存,我们不得不再提及其功耗和发热量。单条FB-DIMM内存的功耗在10-12瓦之间,远远高于DDR2内存的2-3瓦。可以推算出一个配置了32条FB-DIMM内存的系统中,仅仅内存功耗就在300瓦以上。据悉,英特尔正在积极的改进FB-DIMM内存发热量过大的缺点,但目前并没有一个可以看到的时间表。

  为此,FB-DIMM内存的AMB(Advanced Memory Buffer)芯片中内置了温度传感器可实现内存节流(DIMM throttling)功能。也就是当FB-DIMM内存的稳定达到正常温度上限时,内存节流功能会通过降低FB-DIMM带宽的方式来降低工作负载,从而冷却下来。

特性

优势

内存ECC 检测并纠正一位错误
增强型内存ECC 重试双位纠错
内存备件 预测故障 DIMM 并将数据复制到备用内存 DIMM上,同时 保持服务器的可用性和正常运行时间
内存镜像 数据写入系统内存中的两个位置,以便在 DRAM 设备出现故障时,镜像内存可支持连续运行和数据可用性。
内存CRC 地址和命令传输在发生瞬时错误时可自动重试
对称访问所有CPU 如果主处理器出现故障,可支持系统重启并继续运行

  Intel 7300芯片组MCH支持内存ECC、增强型内存ECC、内存备件、内存镜像、内存CRC和对称访问所有CPU功能,确保了系统的可靠性。

  Intel 7300芯片组还进一步强化了I/O接口部分。它提供了28lane PCIe 1.0总线,主板厂商可根据情况灵活的组合。比如我们所测试的浪潮520D-2四路服务器的主板上有2个PCIe x8接口,3个PCIe x4接口(其中的1个PCIe x4接口协同ESI接口同ESB2E南桥芯片通讯,另外一个用于板载双端口千兆网卡,第三个则设计为扩展卡口)。每个PCIe x8接口又可以通过PCIe扩展卡支持更多的PCIe设备。ESB2E南桥芯片除了提供一个PCIe x4接口同MCH通讯之外,还能额外提供一个PCIe x4接口——一般这个接口会用于板载SAS控制器。

  ESB2E也具有很高的I/O扩展能力。它提供了Kumeran接口,用于连接符合改接口标准的千兆网卡控制器芯片。TPM芯片则通过LPC总线同其通讯。ESB2E提供了6个SATA接口、6个USB 2.0端口。显示芯片则通过PCI 32bit/33MHz总线同其通讯。

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