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芯年展望2:八核心至强处理器Nehalem-EX

  【编者按】虽然可能有人会反对,但至少在今天,甚至在未来的十年、二十年,芯片仍然是驱动服务器产品技术进步的最核心动力。就象汽车不能没有发动机,服务器不能没有自己的“芯”。对于服务器来说,2010年将会是其芯片历史上的一个大年,因为,这一年,我们会迎来近十款重量级芯片的发布,其中有第一款32纳米服务器处理器Westmere-EP、有第一款12核芯片AMD皓龙6100、有第一款单核心功耗小于6瓦特的X86芯片AMD皓龙4100,有性能最牛的“巨无霸”IBM POWER7,有姗姗来迟的Tukwila安腾,也有将会开创X86多路服务器新纪元的Nehalem-EX,有Nvidia的全新一代架构GPU“Fermi”,还有国人广泛关切、期待已久的龙芯3号。在本专题中,IT168服务器频道将会为大家一一介绍这些承载着希望与梦想的新产品,让我们一起走向虎年的“芯之旅”。 [专题]

  2010年,英特尔会发布针对四路以上多路服务器市场的新一代处理器Nehalem-EX,预计会正式命名为至强7500系列,以取代2008年9月发布的上一代六核至强7400系列(代号Dunnington)。与至强7400相比,Nehalem-EX的重要不同包括:1)使用QPI总线,取代前端总线架构;2)集成DDR3内存控制器,有4个内存通道接口,通过设置外置缓冲芯片,每处理器还可最多支持16条内存;3)拥有8个内核;4)采用超线程技术,每CPU可实现16个线程并行;5)L3缓存由16MB提升到24MB;6)增加了原来只在安腾处理器上才有的MCA(Machine Check Architecture)机器校验恢复功能,检测CPU、内存、I/O的错误,并和OS协作纠正,并可以从严重错误中恢复。

  虽然仍然使用45纳米工艺,但微架构发生了重大变革,因此,据称Nehalem-EX会为四路以上服务器带来“革命性”的性能提升,内存带宽比至强7400高9倍,运行数据库程序时的性能则是后者的2.5倍,整数运算性能为至强7400的1.7倍,浮点运算性能则是至强7400的2.2倍。而且,由于使用了4个QPI接口,让服务器厂商无须借助其他控制器芯片,就可以扩展到8路服务器。

  这些因素使得Nehalem-EX将定位于服务器整合、虚拟化、数据处理需求庞大的企业应用以及高性能技术计算等环境,同时吸引使用IBM Power和SUN等RISC小型机的用户迁移到至强平台上来。

  Nehalem-EX与至强7400的对照表:

英特尔至强7400与至强7500系列处理器对照表
对比
Dunnington
Nehalem-EX/Beckton
发布时间
2008年9月
2010年一季度
系列名称
Xeon 74xx
Xeon 75xx
CPU主频范围
2.133 Ghz - 2.667 Ghz
约在2.66GHz-3GHz之间
型号与主频
Xeon E7420(2.133GHz)、Xeon E7430(2.133GHz)、Xeon E7440(2.4GHz)、Xeon L7445(2.133GHz)、Xeon L7455(2.133GHz)、Xeon E7450(2.4GHz)、Xeon E7458(2.4GHz)、Xeon E7460(2.667GHz)
生产工艺
45nm
45nm
晶体管数量
19亿
23亿
Nehalem
4核,6核
8
线程数
每核1线程
每核2线程,每CPU 16线程,四路系统达64线程
1066 MHz
QPI总线
4个QPI(6.4GB/s),双向带宽25.6GB/s,无须第三方控制器支持即可扩展至8路系统
集成内存控制器
内存支持
最高达 256GB FB-DIMM内存
集成4个DDR3-1333内存通道,通过设置外置缓冲芯片(Intel Scalable Memory Interconnect with Buffers),每处理器最多支持16条内存。
L2缓存
2x3 MB,3x3 MB
8x256KB,共2MB
L3缓存
8MB,12MB,16 MB
24MB
CPU插座
Socket 604
Socket LS,又叫LGA1567
TDP功耗
50W,65W,90W,130W
130W
应用领域
四路以上服务器
四路、八路服务器
支持特性
MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, Demand Based Switching (Intel's Server EIST), Intel 64, XD bit (an NX bit implementation), Intel VT
增加HT超线程技术、智能加速等特性:

New SSE4.2 Instructions (新增加SSE4.2指令)
Improved Lock Support (改进的锁定支持)
Additional Caching Hierarchy (新的缓存层次体系)
Deeper Buffers (更深的缓冲)
Improved Loop Streaming (改进的循环流)
Simultaneous Multi-Threading (同步多线程)
Faster Virtualization (更快的虚拟化)
Better Branch Prediction (更好的分支预测)
IT168服务器频道整理,2009年12月

延伸阅读:

至强7400专题:
http://server.it168.com/server2008/xeon7400/index.html
Nehalem-EX处理器解析:
http://server.it168.com/a2009/0220/266/000000266099.shtml
http://server.it168.com/a2009/0527/578/000000578552.shtml
http://server.it168.com/a2009/0617/591/000000591240.shtml
 

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