Корпорация Intel обновила семейство высокоинтегрированных встраиваемых процессоров, которое когда-то начиналось весьма скромно с чипов Xeon D-1520 и Xeon D-1540. Сейчас семейство это изрядно разрослось, а совсем недавно оно пополнилось новыми чипами Xeon D и Pentium D. В основе новинок лежит архитектура Broadwell-DE, предусматривающая использование 14-нанометрового техпроцесса. Цены варьируются в пределах от 200 до 883 долларов США.

Блок-схема Xeon D

Новинки получили большее количество ядер: так, старшие модели Xeon D-1557 и D-1559 являются полноценными 12-ядерными процессорами с поддержкой Hyper-Threading. Вырос объём кеша третьего уровня. Серия D-15x9 также отличается тем, что способна работать при температурах окружающей среды от -40 до +85 градусов Цельсия. Все чипы поддерживают современные технологии и наборы инструкций, большая их часть умеет увеличивать тактовую частоту благодаря Turbo Boost. В таблице новые модели выделены жирным шрифтом.

Встроенный контроллер памяти поддерживает установку до 128 Гбайт DDR3L или DDR4 ECC, память работает в двухканальном режиме. Из прочей встроенной периферии имеется контроллер PCIe 2.0 и 3.0, SATA 3.0 и USB 3.0. Данная серия поставляется в упаковке типа BGA и в розничной продаже в чистом виде встречаться не будет, а только в виде комплектов, будучи намертво впаянными в системные платы. На общем фоне выделяется процессор Xeon D-1529. Он лишён поддержки Turbo Boost и имеет всего четыре ядра с частотой 1,3 ГГц, но его максимальный теплопакет составляет лишь 20 ватт. Для остальных чипов этот показатель варьируется в пределах 25‒45 ватт.

Сегодня Intel выпустила 27 наименований процессоров Xeon E5 четвертого поколения, основанных на ядре Broadwell-EP. Чипы предназначены для установки в разъем Socket R3 (LGA 2011v3) и совместимы с набором логики Intel C610, на котором работают процессоры Xeon E5 v3 с ядром Haswell-EP. Допускается одновременная работа вплоть до двух процессоров на одной платформе (четырехсокетные системы остаются прерогативой линейки Xeon E7).

Сетка моделей Xeon E5 v4 включает наименования с TDP от 55 до 145 серверного назначения, а также единственный CPU с теплопакетом 160 Вт, предназначенный только для рабочих станций – 12-ядерный E5-2687W v4. Благодаря прогрессивному техпроцессу 14 нм, Intel смогла увеличить количество ядер и объем кеш-памяти третьего уровня, не превышая прежние ограничения на мощность чипов.

В целом, аппаратные характеристики линейки Xeon E5-2600 четвертого поколения демонстрируют следующие отличия от Xeon E5-2600 v3. Количество действующих ядер на чипе возросло с 18 до 22, максимальный объем кеша L3 – с 45 до 55 Мбайт. CPU может работать с модулями DDR4 SDRAM на эффективной частоте 2400 МГц (в то время как Haswell-EP ограничивается 2133 МГц). Контроллер памяти Broadwell-EP также сможет использовать модули стандарта 3DS LRDIMM, использующие многослойные микросхемы DRAM, как только таковые появятся на рынке. Сборщики систем, требующих чрезвычайной надежности, и готовые пожертвовать частью пропускной способности, могут воспользоваться поддержкой ECC на запись данных в модули DDR4 (в дополнение к стандартной для серверного сегмента коррекции ошибок чтения из системной памяти).

На уровне организации блоков внутри чипа, Broadwell не претерпел заметных изменений по сравнению с предыдущей итерацией архитектуры Core. Однако при более внимательном рассмотрении ядра x86 заметен ряд нововведений, в сумме увеличивающих количество инструкций, исполняемых за такт, на 5% относительно Haswell. Изменения связаны как эффективностью внеочередного исполнения команд, так и с блоками чипа, выполняющими операции с плавающей запятой.

Broadwell-EP принес большой список новых функций, оптимизирующих выполнение криптографических задач, а также одновременное исполнение кода множественных приложений и виртуальных машин на общих ресурсах CPU. Так, Intel ввела аппаратную поддержку отложенных прерываний в виртуальных машинах и API Resource Director Technology (RDT), выполняющий мониторинг использования памяти различными потоками.

Благодаря более эффективному отключению простаивающих блоков внутри ядра и механизму переключения частотных состояний (P-States), не требующему вмешательства ОС, Xeon E5 v4 обеспечивает дальнейшее снижение энергопотребления по сравнению с Xeon E5 v3 в дополнение к преимуществам, связанным с прогрессивным техпроцессом 14 нм.

По оценкам Intel, флагманский 22-ядерный процессор новой линейки показывает преимущество в 23% по усредненной производительности в ряде серверных приложений.

Более подробную информацию о новинках вы можете получить в нашем обзоре Xeon E5 v4.

Российская компания «Т-Платформы» представила моноблочный настольный компьютер «Таволга», построенный на процессоре Intel Core пятого поколения (семейство Broadwell).

Десктоп может комплектоваться чипом Core i5-5287U (два ядра; 2,9 ГГц) или Core i3-5010U (два ядра; 2,1 ГГц). При этом особый съёмный модуль в составе системной платы позволяет без труда обновить процессор.

Компьютер поддерживает установку до 32 Гбайт оперативной памяти. В составе подсистемы хранения данных могут использоваться жёсткий диск вместимостью до 1 Тбайт и твердотельный накопитель на 512 Гбайт. Есть многоформатный кардридер, адаптеры беспроводной связи Wi-Fi 802.11b/g/n/ac и Bluetooth 4.0, стереофонические динамики, порты USB 3.0, USB 2.0 и DisplayPort.

Моноблок наделён 21,5-дюймовым IPS-экраном формата Full HD (1920 × 1080 точек). Для видеоподсистемы опционально доступен дискретный графический ускоритель NVIDIA GeForce GTX 850M с 2 Гбайт памяти GDDR5.

Отмечается, что все схемотехнические и механические решения моноблока, а также оригинальный дизайн корпуса, разработаны компанией «Т-Платформы», которой принадлежат рабочая конструкторская документация и права интеллектуальной собственности на систему. Начиная с 2016 года полный цикл производства системы также будет осуществляться внутри страны.

ПК имеет два разъёма Gigabit Ethernet: это позволяет одновременно подключаться к двум независимым локальным сетям, которые могут отличаться уровнем защищённости. Кроме того, предусмотрена поддержка модулей доверенной загрузки, которые соответствуют требованиям ФСБ и ФСТЭК для защиты информации, составляющей государственную или коммерческую тайну. Встроенное устройство для чтения смарт-карт позволяет реализовать дополнительные функции информационной безопасности. Наконец, имеется встроенная лёгкая и компактная аккумуляторная батарея, которая обеспечивает время автономной работы до 20 минут и позволяет корректно завершить работу при отключении электропитания.

О цене моноблока «Таволга» не сообщается.

Как известно, владельцы крупных центров обработки данных, такие как Amazon Web Services (AWS), Microsoft и другие, выдвигают очень специфичные требования к серверам и аппаратному обеспечению. В последние годы как Intel, так и AMD, стали предлагать версии своих центральных процессоров, специально оптимизированные под требования крупных клиентов. Тенденция будет усиливаться: согласно заявлению Intel, в следующем году половина процессоров Xeon для крупных провайдеров облачных услуг будет создана на заказ.

«Мы никогда не говорили “нет” решениям, создаваемым на заказ», – сказала недавно Дайан Брайант (Diane Bryant), старший вице-президент и руководитель Data Center Group. «Мы получаем заказы на десятки и сотни тысяч специализированных микросхем».

Таким компаниям как Amazon, Google и Facebook* требуются процессоры с пониженным энергопотреблением, а иногда и специальными возможностями ввода/вывода для эффективной работы в гиперкрупных ЦОД.

Intel Xeon: от стандартных до почти проприетарных

В настоящее время у Intel имеется ряд возможностей для создания серверных решений на заказ. Так, компания может внедрить в состав платформ или встроить в наборы микросхем собственные (специализированные) интерфейсы своих клиентов, чтобы поддержать определённые специфические контроллеры, программируемые логические матрицы (field-programmable gate array, FPGA) или даже контроллеры памяти. Кроме того, Intel может оптимизировать энергопотребление и производительность своих процессоров под нагрузки заказчиков. В настоящее время новейшая платформа Intel Xeon «Grantley» совместима с 35 специализированными чипами, созданными с учётом требований клиентов.

«Компании вроде AWS владеют миллионами серверов, они хотят оптимизировать всё, что возможно, включая занимаемую площадь, энергопотребление, охлаждение, количество персонала», – сказала госпожа Брайант. «Основное правило игры для них – создание решений под себя».

Тем не менее, такой уровень адаптации решения под конкретную задачу только начало.

Intel может установить программируемую логическую матрицу в корпус микропроцессора Xeon (на одну подложку с собственным кристаллом), если это будет ускорять какие-то специфические вычисления заказчиков. Кроме того, специфическая интеллектуальная собственность (intellectual property, IP) крупных клиентов может быть внедрена в стандартные микропроцессоры. В настоящее время процессоры Intel Xeon «Haswell-EP» включают четыре таких IP блока, а будущие микросхемы внедрят в себя еще два.

Intel Xeon E7

Крупнейший в мире производитель микропроцессоров также работает над центральными процессорными устройствами, созданными полностью на заказ (full custom CPU). Такие чипы будут обладать как оптимизациями производительности и энергопотребления, так и специализированными интерфейсами, а кроме того, включать в себя специфические IP-блоки разработки Intel (например, графические ядра для обработки мультипоточных данных) или её клиента. В настоящее время более десяти подобных микропроцессоров находятся в разработке. Intel не говорит, насколько далеко она готова пойти в области «затачивания» процессоров под требования заказчиков. В частности, неизвестно, планирует ли Intel как-то модифицировать сами вычислительные ядра, или же дело ограничивается исключительно «обвязкой».

Интересно отметить, что то, что в Intel называют full custom CPU, очень сильно напоминает подход, который компания AMD называет semi-custom (намекая на то, что большинство блоков – вычислительные ядра, графические процессоры, шины обмена данными и т.п. – внутри процессора остаются стандартными). Как и более крупный конкурент, AMD готова внедрять в свои процессоры специфические IP-блоки, специализированные интерфейсы и оптимизировать производительность и энергопотребление под конкретные типы рабочих нагрузок. К сожалению, в настоящий момент semi-custom бизнес AMD ограничен игровыми приставками Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4. Тем не менее, очевидно, что несмотря на колоссальную разницу между AMD и Intel сегодня, компании продолжают исповедовать аналогичные бизнес-подходы и практики.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Текущее поколение серверных процессоров Intel Xeon носит суффикс v3, в том числе, и модели для однопроцессорных рабочих станций, такие, как E3-1200. Последние имеют уже солидный, по меркам индустрии, возраст — более 16 месяцев. В течение следующих 18 месяцев Intel планирует представить два новых поколения процессоров Xeon E3 под названиями E3-1200 v4 и E3-1200 v5. Они будут базироваться на архитектурах Broadwell и Skylake, соответственно.

Обещается более высокая производительность на ядро, наличие улучшенного графического ядра, а также поддержка памяти DDR4 в больших объёмах, что для современных рабочих станций весьма важно. Xeon E3-1200 v4 появится, ориентировочно, в середине 2015 года. Он будет совместим с существующей платформой Denlow и семейством чипсетов C220. В состав этих процессоров будут входить до четырёх ядер Broadwell с поддержкой Hyper-Threading, а также графическое ядро класса GT3, дополненное 128 мегабайтами быстрой памяти eDRAM. Максимальный объём поддерживаемой памяти в этой серии составит 32 Гбайт, типы — DDR3 и DDR3L. Процессоры Xeon E3-1200 v4 будут выпускаться в традиционном корпусе LGA.

Пятое поколение, Xeon E5-1200 v5 появится позже, во второй половине 2015 года. Эти процессоры станут частью новой платформы Greenlow, основой которой будут являться чипсеты серии C230. Первыми процессорами для этой платформы и станут Xeon E3-1200 v5 в исполнении LGA 1151. Они также будут нести на борту до четырёх ядер с Hyper-Threading, но получат графическое ядро класса GT2. Ядра будут использовать архитектуру Skylake. Самое интересное, пятое поколение Intel Xeon E получит поддержку как DDR3L, так и DDR4, что даст разработчикам серверной инфраструктуры и производителям рабочих станций дополнительную степень свободы. Максимальный объём оперативной памяти в одноразъёмных Xeon будет увеличен до 64 Гбайт.

Наконец, ближе к концу 2015 года или в начале 2016 года Intel представит процессоры Xeon E3-1200 v5 в исполнении BGA. В отличие от своих LGA-собратьев, эти чипы получат графическое ядро GT4 со 128 мегабайтами eDRAM. Они также будут иметь четыре ядра, но лишатся поддержки DDR3.

Корпорация Intel, по сообщениям сетевых источников, начала пробные отгрузки чипов Xeon D, ранее фигурировавших под обозначением Broadwell-DE.

Процессоры, о которых идёт речь, рассчитаны на использование в составе облачных платформ и центров обработки данных с высокой плотностью компоновки компонентов. То есть Xeon D фактически предназначены для микросерверов. Кроме того, такие изделия найдут применение во встраиваемых и коммуникационных устройствах.

Xeon D представляет собой «систему на чипе». Она может объединять до восьми 14-нанометровых вычислительных ядер, каждое из которых имеет 256 кбайт кеша второго уровня и 1,5 Мбайт кеша L3. Технология Hyper-Threading даст возможность одновременного выполнения каждым ядром двух потоков инструкций, в то время как средства Turbo Boost обеспечат динамическое увеличение производительности.

В состав Xeon D также входят блок ввода-вывода и логика Platform Controller Hub (PCH). Первый включает контроллер 10 Gigabit Ethernet и 24 линии PCI-Express 3.0. В то же время PCH обеспечивает поддержку восьми линий PCI-Express 2.0, Gigabit Ethernet, шести портов SATA 3 (6 Гбит/с) и восьми портов USB, четыре из которых соответствуют стандарту 3.0.

Для Xeon D заявлена поддержка памяти DDR3L или DDR4 максимальным объёмом 128 Гбайт, средств виртуализации VT-x и VT-d, расширений AES и AVX2. Максимальное значение рассеиваемой тепловой энергии — от 15 до 45 Вт.

По всей видимости, устройства на базе Xeon D начнут появляться в первой половине 2015 года.

Intel представила первый SOC (System-On-Chip) на базе микроархитектуры Broadwell, аналогичной применённой в процессорах Xeon. Этот чип будет введён в следующем году как преемник дизайна Haswell. SOC объединяют несколько компонентов в одной микросхеме, сокращая энергопотребление и требования к пространству. Intel уже предлагает SOC семейства Atom, однако его микроархитектура отлична от Xeon. Новый чип, по словам Дайаны Брайант, генерального менеджера по ЦОД компании, будет изготавливаться по 14-нанометровой технологии.

«Они решили, что лучше иметь перекрывающиеся сегменты рынка, чем любые пробелы», - сказал аналитик Insight64 Натан Бруквуд (Nathan Brookwood). Конкурирующие с Intel компании Calxeda и Advanced Micro Devices (AMD) строят маломощные SOC c использованием архитектуры британской ARM, и новый чип является попыткой Intel потеснить их.

Недавно компания начала поставки процессоров Xeon E3 на базе ядра Haswell, версия этого чипа на основе Broadwell, предназначенная для для маломощных систем высокой плотности, ожидается в следующем году. В семействе Atom в конце этого года появится процессор на новом ядре Silvermont под кодовым названием Avoton, обеспечивающий «повышение энергоэффективности в 3 раза при том же уровне производительности или 5-кратное увеличение производительности при той же мощности», - добавила Брайант.

Avoton планируется делать по 22-нанометровой технологии. В следующем году его сменит аналогичный процессор Denverton, но производимый уже по 14-нанометровому процессу.

Материалы по теме:

• J'son & Partners Consulting отмечает рост российского рынка ЦОД;
• Настоящее и будущее российского серверного рынка: мнение экспертов;
• Российский IT-рынок: факты и тенденции развития в корпоративном сегменте.

Источник:

• datacenterknowledge.com