Компания Intel опубликовала новую версию прайс-листа на серверные процессоры, в которую теперь вошли данные о третьем поколении Xeon E5-4600. Процессоры E5-4600 v3, носящие кодовое название Haswell-EP 4S, предназначены для систем с четырьмя процессорными разъёмами и обладают всеми возможностями Haswell-EP, включая поддержку AVX2 и FMA3, а также использование памяти DDR4.

Новые чипы Xeon работают в паре с чипсетом Intel C610 и используют разъём LGA2011-3. По сравнению с процессорами E5-4600 v2 новая версия предлагает больший объём кеша L3 и большее количество ядер при неизменном уровне энергопотребления. В семейство, помимо обычных процессоров, входят и специальные модели, оптимизированные под определённые сегменты рынка. Цены на Intel Xeon E5-4600 v3 варьируются в пределах от $1219 до $7007. Эти цены действительны с 1 июня.

Различия между v2 и v3

Количество процессорных ядер в новой линейке составляет от 6 до 18, все процессоры, за исключением E5-4627 v3, поддерживают технологию Hyper-Threading. Модель E5-4610 v3 не поддерживает турборежим. Интересно отметить, что третья версия Xeon E5-4600 хотя и принесла больше ядер и кеша третьего уровня, но у ряда моделей снизилась тактовая частота в сравнении с аналогами второй версии, причём, в некоторых случаях, весьма существенно, на 600-700 МГц. Незначительно, на 5-10 ватт вырос и теплопакет.

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.

Этой осенью Intel выпустила третье поколение серверных процессоров Xeon E5 v3 для одно- и двухпроцессорных систем под общим кодовым названием Haswell-EP. В следующем году крупнейший в мире производитель процессоров с архитектурой x86 планирует пополнить эту линейку моделями для систем, оснащённых четырьмя процессорными разъёмами. Серия новых процессоров выйдет под общим названием Xeon E5-4600 v3. Аналогично серии Xeon E5-2600 v3, линейка E5-4600 v3 будет использовать архитектуру Haswell и производиться с использованием 22-нанометрового техпроцесса с транзисторами Intel 3D Tri-Gate.

Четырёхпроцессорные серверные платы Intel имеют специфический форм-фактор

Из этого автоматически следует, что она получит аналогичные серии E5-2600 v3 преимущества в сравнении с предыдущим семейством E5-4600 v2 (Ivy Bridge): большее количество процессорных ядер, увеличенный кеш третьего уровня, поддержку наборов инструкций FMA и AVX2, а также, разумеется, контроллер памяти DDR4. Процессоры Intel Xeon E5-4600 v3 будут работать совместно с набором системной логики C610 и обладать совместимостью с платформой Grantley-EP (LGA 2011-3). Точные спецификации новой серии пока неизвестны, тем более, что анонсирована она будет лишь во второй половине следующего года. Но уже известно, какие именно процессоры E5-4600 v2 получат замену:

На специализированные модели Xeon явно есть спрос

Как видите, линейка начального уровня будет сокращена до единственной модели, E5-4610 v3, зато линейка специальных моделей Xeon, оптимизированных под конкретные приложения, вырастет аж до четырёх наименований. Напомним, что примерно в это же время процессорный гигант начнёт выводить на рынок линейку ещё более мощных процессоров Xeon E7 v3, у которых будет до 18 вычислительных ядер и огромный объём кеша третьего уровня, достигающий в некоторых моделях 45 мегабайт.

Вслед за новыми Xeon, соответствующими системными платами и модулями памяти для них, начались анонсы новых рабочих станций, использующих Haswell-EP. К примеру, обновила свой модельный ряд компания HP, представившая стационарные рабочие станции Z840, Z640 и Z440, а также мобильные станции ZBook 15 G2 и ZBook 15 G2.

Z640 изнутри: ничего лишнего. Интересная конструкция процессорных радиаторов

Возглавляет армаду модель Z840, поддерживающая установку двух процессоров Xeon E5 v3, что в случае использования 18-ядерных моделей даёт 36 физических ядер и 72 треда с учётом технологии Hyper Threading. Шестнадцать слотов DDR4 позволяют не беспокоиться о нехватке оперативной памяти; в теории, максимально поддерживается до 2 Тбайт, а 10 слотов расширения позволяют устанавливать сразу несколько мощных графических ускорителей для наиболее эффективной работы в области трёхмерного моделирования. Поддержка интерфейса Thunderbolt 2 обеспечивает подключение внешних систем хранения данных с высокой производительностью. Стоимость базовой конфигурации Z840 стартует с отметки $2400, поставки этой мощной станции начнутся в октябре.

Не столь гламурен, как Mac Pro, но куда мощнее его

Следом идёт Z640 в башенном корпусе, который может также монтироваться в стойку. Эта модель также поддерживает установку двух 18-ядерных процессоров, но слотов памяти здесь только восемь. Меньше и возможностей для установки карт расширения, но и цена ниже — от $1760 в начальной конфигурации. Наконец, младшая однопроцессорная модель под именем Z440 поддерживает восьмиядерные процессоры Haswell-E и может вместить в себя 128 Гбайт оперативной памяти. Эта модель отлично подойдёт для работы с такими пакетами, как Adobe Photoshop. Стоит она от $1500.

Изображения на экранах стоит поменять местами: 17-дюймовая модель мощнее в 3D

Новые мобильные рабочие станции серии ZBook могут похвастаться новыми возможностями по расширению дисковой подсистемы и наличием поддержки Thunderbolt 2, а также твердотельным накопителем Z Turbo, подключённым к шине PCI Express. Интересно, что модель с меньшей диагональю дисплея может комплектоваться матрицей с разрешением 3200×1800 пикселей, что по достоинству оценят художники, ретушёры и видеомонтажёры, да и вообще все, кому требуется в работе высокая плотность изображения либо расширенное рабочее пространство. Стоимость ZBook 15 G2 начинается от $1500.

Модель с диагональю дисплея 17″ не получила столь высокого разрешения. Для неё доступны опции с разрешением 1600×900 и 1920×1080, в последнем случае можно выбрать матрицу WVA или фирменную HP DreamColor IPS. Зато графическая подсистема в старшей модели существенно мощнее и в максимальной конфигурации может быть представлена дискретной картой NVIDIA Quadro K5100M с восемью гигабайтами видеопамяти. ZBook 17 G2 вполне может использоваться и для работы с пакетами трёхмерного моделирования. Цены на эту модель стартуют с отметки $1750.

Вслед за высокопроизводительными персональными компьютерами на базе процессоров Core i7 платформа LGA2011-3 получила применение в продуктах для серверов и рабочих станций. Socket FCLGA2011-3 представляет собой третью итерацию разъёма для процессоров старшей ветви архитектуры Intel Core, обладающих максимальным количеством ядер и четырехканальным контроллером памяти.

Процессоры CPU Xeon E5 v3 основаны на микроархитектуре Haswell-EP и производятся по технологическому процессу 22 нм с трёхмерными транзисторами, как и предшествующие Xeon E5 v2. Однако по сравнению с чипами Xeon E5 на базе архитектуры Ivy Brdige в новом ядре увеличилось максимально доступное количество ядер — с 15 до 18 и объем кеш-памяти L3 — до 45 Мбайт. Благодаря Hyper Threading процессор может обслуживать вплоть до 36 потоков.

Xeon E5 v3 предназначены для рабочих станций и серверов с одним и двумя разъёмами LGA2011-3. Единственная 18-ядерная модель в линейке Xeon E5 v3 работает на частоте 2,3 ГГц. Её энергопотребление в размере 145 Вт сопоставимо с TDP 15-ядерных разновидностей Ivy Bridge-EP (вплоть до 155 Вт). Младшая модель Haswell-EP получила четыре ядра с базовой частотой 3,5 ГГц и TDP 140 Вт. Также существуют энергоэкономичные разновидности Xeon E5 v3, например, восьмиядерный E5-2630L v3, обладающий частотой 1,8 ГГц. Мощности ядер Haswell-EP регулируется индивидуально за счёт раздельных P-States. Всего на этот раз Intel представила 32 позиции с числом ядер 4, 6, 8, 12, 16 и 18 по оптовым ценам от $213 до $4115. 

Самое заметное нововведение платформы LGA2011-3 — поддержка модулей RAM типа GDDR4 SDRAM с производительностью 1600/1866/2133 млн транзакций/с. Процессор может адресовать вплоть до 768 Гбайт памяти в 24 слотах. Системный агент CPU предоставляет 40 линий PCI Express спецификации 3.0.

В ядро Haswell-EP включена поддержка набора инструкций AVX2, который позволяет увеличить производительность операций с плавающей запятой вплоть до 100% по сравнению с первой версией. Разрядность целочисленных векторных инструкций также увеличена до 256 бит. Xeon E5 v3 получил набор Advanced Encryption Standard New Instructions (AES-NI), который предназначен для ускорения криптографических вычислений.

Микропрограмма Intel Node Manager 3.0 осуществляет телеметрию 22 переменных состояния CPU: температура, использование вычислительных ресурсов, памяти, сетевых соединений и пр. Функция Cache Monitoring определяет использование кеш-памяти отдельными виртуальными машинами. Технология Intel Data Directed позволяет выделить участок кеш-памяти L3 для нужд сетевых соединений, минуя оперативную память, что положительно сказывается на пропускной способности и латентности сети.

Xeon E5 v3 приобрёл несколько нововведений в части информационной безопасности. Функции OS Guard и BIOS Guard в составе Platform Protection Technology предотвращают попытки исполнения вредоносного кода в режиме SMM (System Management Mode, используемый для управления энергопотреблением, охлаждением и пр.) и защищают BIOS от записи из неавторизованных источников. Intel PPT также поддерживает Trusted Platform Module версии 2.0.

Материнские платы для платформы LGA2011-3 основаны на чипсете Intel C612, который имеет встроенный контроллер USB 3.0 с восемью портами и 10 портов SATA 6 Гбит/с.