Intel Xeon 5500-serien recension

Efter mycket spekulationer och förväntan har Intels nya Xeon-processorer i 5500-serien äntligen kommit – och att döma av antalet nya funktioner och förbättringar som erbjuds ser väntan väl värd besväret.

Kodnamnet ”Nehalem”, Intels nya mikroarkitektur representerar nästa steg i dess ”tick-tock” designmodell där den sista fasen var att introducera Core-arkitekturen och sedan krympa den till 45nm.

Nehalem levererar nästa ”tock”-fas men den är mycket viktigare än så eftersom den representerar en förändring i processordesignen. Istället för att presentera en lösning som passar alla, erbjuder Nehalem effektivt en uppsättning byggstenar. Detta gör att den kan skala inte bara över olika hårdvara utan också över olika marknadssektorer, inklusive mobila, stationära och server DP- och MP-applikationer.

Vi har redan täckt Intels Core i7-implementering och nu tittar vi närmare på 5500-seriens ”Gainestown” Xeon DP-serverprocessorer.

Tekniska specifikationer

De nya processorerna använder fortfarande 45nm-tillverkningsprocessen men de fyra kärnorna är på en enda platta och alla delar en bit L3-cache, som kan vara upp till 8MB. De använder samma L1-cache som den befintliga Core-tekniken men har en lägre latens på 256KB L2-cache per kärna.

Processorerna använder en större LGA1366-sockel och den främsta anledningen till storleksökningen är att processorerna nu har en integrerad minneskontroller och en länkkontroller för Intels nya QPI (Quick Path Interconnect).

Du kan vinka hejdå till den pålitliga gamla FSB som användes för att skapa en ryggrad mellan processorerna och chipsets minneskontroller och I/O-buss. Det fungerade tillräckligt bra men skapade en flaskhals eftersom allt systemminne fanns på en enda, delad plats.

QPI underlättar höghastighetsanslutningar mellan processor och I/O-styrenhet. Varje processor har sitt eget dedikerade minne som den kommer åt via sin integrerade styrenhet. Den använder QPI för snabb åtkomst till I/O-kontrollern och Xeons i 5500-serien har även en QPI-länk mellan uttag med dubbla processorer.

Den första generationens Bloomfield-processor som lanserades 2008 är designad för stationära datorer med en sockel och har inte de QPI-länkar som behövs för att kommunicera med en andra processor.

QPI arbetar med hastigheter på upp till 25,6 GB/sek eller 6,4 GT/sek (GigaTransfers/dataöverföringar/operationer per sekund).

Det tillåter effektivt att allt systemminne inte är mer än ett hopp bort från någon processor och eftersom QPI är punkt-till-punkt finns det inget av den enda bussen i FSB. Om en processor behöver komma åt minnet på den andra processorn kan den göra det via QPI-länkar.

Intels Turbo Boost-teknik använder det faktum att de flesta appar inte skalas till ett godtyckligt antal processorer. En styrenhet på processorn övervakar belastningen och kan stänga av en kärna om den inte används. Detta skapar termisk/krafthöjd som kan överföras till de andra kärnorna och användas för att öka deras hastighet.

Ju fler kärnor som stängs av, desto mer förstärkning är tillgänglig för de aktiva kärnorna och frekvenserna höjs i fack, eller 133MHz steg. Till exempel kan en 2,8 GHz X5560 Xeon boostas till 3 GHz med tre eller fyra aktiva kärnor och upp till 3,2 GHz med en eller två aktiva kärnor.

När FSB lämnar byggnaden bekantar Intel oss nu med HyperThreading som gjorde det möjligt för äldre Pentium- och Xeon-processorer att köra två trådar per kärna samtidigt. För Nehalem har detta i princip inte förändrats, men den större cachen och den högre bandbredden gör att den, beroende på applikationen, kan realisera en betydande prestandaförbättring för helt flertrådade appar.