| ||||
Обзор Intel Xeon E5-2600 V3 | Знакомимся с платформой
Рынок серверов с поддержкой двух сокетов огромен. Поэтому любое значительное обновление технологии в данном сегменте приносит производителям миллиарды долларов. HP уже анонсировала новые серверы ProLiant Generation 9, а другие вендоры начали выпускать свои собственные решения. Жизненный цикл большинства серверных систем составляет три-пять лет. Получается, что процессоры Haswell-EP призваны заменить платформы Nehalem-EP, Westmere-EP и Sandy Bridge-EP. Но, в отличие от настольных ПК, цена двухпроцессорного сервера легко может перевалить за несколько тысяч долларов.
Вы наверняка знаете, что под брендом Xeon выходят три линейки процессоров. E5 предназначены для платформ среднего уровня. E3 по характеристикам ближе к мейнстримным настольным конфигурациям, в то время как E7 представляет high-end-уровень: такие платформы могут поддерживать до восьми процессоров, несколько терабайт системной памяти и функции RAS для критически важных приложений. E5 – универсальные платформы, подходящие для самых разнообразных задач: от виртуализации до приложений для высокопроизводительных вычислений (HPC). Цифра 2 в модельном номере обозначает на одно- и двухсокетовые платформы. Цифра 6 теперь ничего не обозначает. Раньше процессоры на базе Sandy Bridge-EP и Ivy Bridge-EP выпускались как решения Xeon E5-2400 с урезанной функциональностью. Однако на этот раз Xeon E5-2400 v3 не будет. Теперь все чипы E5 принадлежат серии 2600.
В процессоре Sandy Bridge-EP (Xeon E5-2600) установлено восемь ядер, разработанных на основе техпроцесса 32 нм. В Ivy Bridge-EP (Xeon E5-2600 v2) литография уменьшилась до 22 нм, а число ядер выросло до двенадцати. Haswell-EP (Xeon E5-2600 v3) производится в конфигурациях, имеющих до 18 ядер. Каждое поколение следует базовому дизайну и включает технологии, которые мы можем встречать в решениях потребительского сегмента. Это означает, что схема регуляции напряжения в Haswell-EP перемещена с системной платы на чип. Ещё одним важным изменением (также в решениях для настольного сегмента) является переход Haswell-EP на интерфейс LGA 2011-3, не совместимый с процессорами Sandy Bridge-EP, Ivy Bridge-EP или новым разъёмом Ivy Bright-EX 2011. Новый процессорный интерфейс обеспечивает совместимость с памятью DDR4, которая, по сравнению с предыдущим поколением, обеспечивает более низкое энергопотребление, большую плотность и более высокую скорость передачи данных.
Ниже представлен краткий обзор отличий между различными моделями линейки Xeon E5-2600 v3:
 |
Количество моделей впечатляет. По словам Intel, чтобы создать такое разнообразие чипов, понадобилось три кристалла. Не забывайте, многие системы Haswell-EP призваны заменить текущие платформы Westmere-EP, поддерживающие два шестиядерных процессора и память DDR3-1066 со скоростью 1333 МТ/с. Обновление до Xeon E5-2600 v2 позволит удвоить или утроить количество ядер без изменений форм-фактора и потенциально снизить энергопотребление.
Платформы Intel имеют от четырёх до восемнадцати ядер с базовой тактовой частотой до 3,6 ГГц и оптимизированы под различные сферы применения. Тепловой пакет варьируется с 55 до 145 Вт для серверов, и до 160 Вт в случае Xeon E5-2687W v3 для рабочих станций. Последний включает интегрированный регулятор напряжения (FIVR), характерный для процессоров на архитектуре Haswell для ПК.
Ещё одно замечание: выше предложен предварительный модельный ряд. Известно, что Intel разрабатывает специальные модификации для EMC, NetApp и других крупных заказчиков, которым требуется особый набор функций. Такие модели на массовый рынок не выпускаются.
Обзор Intel Xeon E5-2600 V3 | Встречаем платформу Intel Grantley
Кроме новых процессоров на Haswell-EP, многое можно сказать о платформе Intel Grantley. Основные её параметры приведены на схеме ниже.
 |
В Grantley есть ряд эволюционных изменений, однако самым важным их них является поддержка нового стандарта памяти. Четыре поколения серверных платформ, начиная с Nehalem-EP, использовали оперативную память DDR3, и производители пытались модифицировать её, чтобы снизить энергопотребление или повысить плотность. Сертифицированные модули DIMM DDR4 успешно демонстрируют данные усовершенствования и также отличаются повышенной пропускной способностью на канал.
Сервера зачастую оснащаются большими объёмами RAM для управления большим числом виртуальных машин или даже использования ресурса оперативной памяти для приложений кэширования, например, memcached или redis. Для этих задач, как правило, требуется больше модулей DIMM на канал памяти, что негативно сказывается на пиковой скорости передачи данных. Память DDR4 разработана таким образом, чтобы совмещать большое количество модулей в одной конфигурации без потерь в производительности, что характерно для DDR3. И поскольку новая память работает при более низком входном напряжении (даже ниже, чем DDR3L), энергоэффективность заметно повышается.
 |
Конечно, поддержка такого объёма памяти ложится на встроенный в CPU контроллер. Но пока ещё не все функции реализованы в процессорах Intel. Для управления периферийными устройствами нужен PCH (концентратор контроллеров платформы). PCH Wellsburg, по аналогии с X99 Express, предоставляет 10 портов SATA 6 Гбит/с. Это значительное усовершенствование по сравнению с платформами Xeon E5-2600 v1 и v2, в которых большее внимание уделялось поддержке дополнительных соединений SAS. На этот раз Intel пошла по другому пути, который весьма логичен, учитывая появление SSD на базе NVMe. Мы рады видеть поддержку большего количества SATA-устройств: такие решения отлично подходят для недорогих SSD и традиционных механических жёстких дисков, в то время как высокопроизводительные устройства хранения данных переходят на шину PCIe.
Из других характеристик следует отметить шесть портов USB 3.0 и восемь портов USB второго поколения, которые будут полезны для ускоренного доступа к карте KVM и ускоренной загрузки VMware ESXi с USB. В частности, несколько платформ, с которыми мы ознакомились в нашей лаборатории, поддерживали только стандарт USB 3.0. Это большой шаг вперёд по сравнению с наличием только интерфейсов USB 2.0 в платформах прошлого поколения.
Процессоры по-прежнему имеют 40 линий PCI Express 3.0, разделённых в различных конфигурациях. Это общая черта процессоров серии -EP. Учитывая более высокую скорость передачи данных по сети и более значительную поддержку флэш-накопителей с интерфейсом PCIe, этим линиям найдётся применение.
Ближе к концу нашей статьи мы покажем, какие изменения претерпели решения на базе Haswell-E в плане энергопотребления и распределения потребляемой мощности Haswell-EP. Главным элементом, влияющим на изменение данных характеристик, является перенос регулятора напряжения в чип, и, как следствие, более точная регулировка параметра P-state. При тестировании настольных чипов мы выяснили, что энергопотребление в простое понизилось. Но, в отличие от Haswell мейнстримного класса, Haswell-EP имеет в 4,5 раза больше исполнительных ядер и более чем в пять раз больше кэша последнего уровня. В массивах из двух CPU показатели экономии энергии на каждую машину удваиваются.
Нам кажется, что самые впечатляющие изменения в платформе коснулись сетевых подключений, в частности, контроллера Fortville 40 GbE
Обзор Intel Xeon E5-2600 V3 | Fortville: 40 GbE в массы
Наряду с платформой Grantley, Intel представила новое поколение сетевых адаптеров Ethernet под кодовым названием Fortville. Контроллер поддерживает скорость 40 Гбит/c и открывает решениям Intel новые возможности в отношении сетевого подключения.
Учитывая, насколько возросла производительность современных систем, как никогда важна высокая пропускная способность сетей, характеризующихся к тому же низкими задержками. Grantley создана для подключения ещё большего числа виртуальных машин к одному серверу. Такие технологии, как VMware vSAN, используют локальное хранилище для создания распределённых систем SAN для данных виртуальных машин. Большее число портов и повышенная производительность важны также для работы программно-конфигурируемые сети (SDN). Fortville – это решение Intel в данной сфере.
 |
Есть три основных конфигурации адаптера Fortville: 2 x 40 GbE, 1 x 40 GbE и 2 x 10 GbE. Сравните их с предыдущим поколениям адаптера Spring Fountain X520 в конфигурации 2 x 10 GbE. Сразу видно, что в семействе Fortville X710 потенциал полосы пропускания увеличился с 20 до 80 Гбит/с.
Хотя четырёхкратный прирост пропускной способности звучит впечатляюще, этой отметки достичь пока невозможно. В основной массе серверы предлагают множество слотов на восемь линий PCIe. Сегодня стандарт третьего поколения обеспечивает чуть меньше 8 Гбит/с пропускной способности. Более того, всегда есть издержки. Таким образом, при подключении к сетевому коммутатору Cray-Gnodal GS0018 (18 x 40 GbE) в нашей лаборатории мы получили пиковую производительность 50-55 Гбит/с. У нас недостаточно данных для публикации официальных показателей. Тем не менее, с точки зрения пропускной способности сети, в решении определённо имеется узкое место.
Однако в большинстве серверных сред два порта QSFP будут подключаться к разным коммутаторам для повышения отказоустойчивости, и карта имеет значительный потенциал для того, чтобы осуществлять управление, по сути, полноценным соединением 40 Гбит/c, плюс обеспечивать передачу большого объёма трафика через второй порт.
Ещё одной особенностью решений стандарта 40 GbE, к которым относится XL710, является способность порта QSFP использовать разводные кабели QSFP-to-4x SFP+. Таким образом, к каждой карте XL710 с двумя портами QSFP можно подключать до восьми устройств 8x SFP+ 10 GbE. В теории, можно установить восемь двухпортовых карт в сервер и использовать эту машину с 72 сетевыми соединениями по 10 GbE. Цели такой конфигурации не совсем очевидны, но, по крайней мере, технически это возможно.
Кроме высочайшей производительности контроллера и улучшения характеристик плотности, Fortville обладает повышенной энергоэффективностью. Fortville потребляет меньше энергии, чем адаптеры X520 10 GbE предыдущего поколения, как в простое, так и при нагрузке. X520 имеет тепловой пакет 8,6 Вт, у XL710 это значение снизилось до 7 Вт. В теоретическом измерении эффективности Fortville обеспечивает в 3,5 раза больше пропускной способности на ватт по сравнению с предыдущим поколением. Это тоже значительный прогресс. В соответствии с этим, типичное энергопотребление Fortville можно приравнять к 3,6 Вт при использовании двух линий 40 GbE, так что TDP в 7 Вт дан с большим "запасом прочности".
В итоге адаптеры Intel Fortville – это больше пропускной способности, более низкие задержки и более высокая плотность портов, и всё это при пониженном энергопотреблении.
![Обзор Intel Xeon E5-2600 V3. Отзывы в Клубе экспертов THG [ 1 отзывов]](/forum/images/icons/icon5.gif){kind=icon}
