پردازنده های مقیاس پذیر Intel® Xeon®

سی پی یو های با پردازش بالا خانواده مقیاس پذیر اینتل زئون

اینتل در نسل جدید پردازنده های خود از یک مدل tick-tock استفاده نموده است. نسل جدید Intel® Xeon® processor Scalable که قبلاً با نام Skylake-SP شناخته می شد، یک tock است که بر پایه فناوری پردازش 14nm ساخته شده است. تغییرات عمده معماری بر روی Tock که میکروچیپ پردازنده می باشد، اتفاق افتاده است، در حالی که Tick با تغییری در قالب کوچکتر بر روی تکنولوژی Processor اتفاق می افتد.

Tick-Tock چیست؟

تیک-تاک یک مدل توسعه یافته بود که توسط شرکت اینتل برای ریزپردازنده های اصلی خود در سال 2005 معرفی کرد و در سال 2016 به تدریج حذف گردید، در نتیجه تغییرات ریز معماری، برای همگام سازی با روند Die Shrink انجام شد. تحت طرح تیک تاک تقریباً هر 12-18 ماه شرکت Intel بین Tick و Tock بصورت متناوب تغییرات ایجاد میکند. اینتل دیگر از این مدل استفاده نکرده و به جای آن از Process-Architecture-Optimization (PAO) استفاده می کند.

تعریف Tick:

با هر تیک، اینتل مطابق با قانون مور،  فرآیند فناوری تولید خود را پیشرفت می دهد. هر فرآیند جدید چگالی ترانزیستور بالاتر و به طور کلی انبوهی از مزایای دیگر مانند: عملکرد بالاتر و مصرف انرژی کمتر را به شما معرفی می کند. در طی یک تیک، Intel میکرو معماری قبلی خود را به فرآیند جدید تبدیل می کند که ذاتاً عملکرد بهتر و صرفه جویی در انرژی را به همراه دارد.در این مرحله تنها ویژگی ها و بهبود های مختصر معرفی می شود.

تعریف Tock:

اینتل با استفاده از هر تاک، از جدیدیترین تکنولوژی فرآیند تولید خود از  تیک که برای ساخت یک ریز معماری تازه طراحی شده استفاده می کند. معماری جدید با در نظر گرفتن فرآیند جدید طراحی شده و به طور معمول جدیدترین ویژگی ها را در بر دارد. دستورالعمل های جدید اغلب در این مرحله از چرخه تولید اضافه می شود.

از نمونه های مدل tick-tock می توان به Sandy Bridge (tock)، Ivy Bridge (tick)، Haswell (tock)، Broadwell (tick)، Skylake (tock)، Skymont (tick) نام برد.

بررسی پردازنده های مقیاس پذیر اینتل زئون

خانواده Intel Xeon processor Scalable در پلتفرم Purley یک ریز معماری جدید ویژگی های بیشتر در مقایسه با محصولات قبلی اینتل زئون پردازنده های E5-2600 v4 (microarchitecture قبلی Broadwell) استفاده کرده است. این ویژگی ها شامل افزایش هسته های پردازنده، افزایش پهنای باند حافظه، حافظه non-inclusive cache،Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512)،Intel® Memory Protection Extensions (Intel® MPX)،Intel® Ultra Path Interconnect (Intel® UPI) و sub-NUMA clusterها می شود.

در نسل های گذشته، خانواده پردازنده ها دارای 2 و 4 سوکت در هر خط تولید مختلف بصورت تفکیک شده بودند. یکی از تغییرات بزرگ در خانواده پردازنده Intel Xeon Scalable اینست که تمامی پردازنده های مرتبط در این نسل از آن بهره برده اند و از یک پیکربندی دو سوکت به یک پیکربندی هشت سوکت مقیاس پذیر هستند. پروسِسورهای نسل جدید پلت فرم انتخابی اینتل برای مقیاس پذیرترین و قابل اطمینان ترین عملکرد با بیشترین تنوع از ویژگی ها و یکپارچه سازی ها هستند که برای پاسخگویی به نیازهای  بیشترین تنوع و حجم کاری طراحی شده اند.

برای آشنایی با سایر مدل های CPU تولید شده توسط اینتل به مقاله انواع پردازنده‌های اینتل مراجعه کنید.

پیکر بندی 2 سوکت خانواده مقیاس پذیر پردازنده اینتل زئون در تمام سطوح از برنز تا پلاتینیوم یافت می شود، در حالی که، 4 سوکت از سطح گلد تا پلاتینیوم موجود است و پیکربندی 8 سوکت تنها در سطح پلاتینیوم تولید شده است. Bronze level کمترین بهره را از ویژگی های جدید برده است در حالی که با حرکت به سمت Platinum ویژگی های بیشتری به پردازنده ها اضافه می شود و Platinum level تنها مجموعه ایست که تمامی ویژگی های جدید را دارا می باشد.

معانی اعداد و حروف بر روی سری مقیاس پذیر CPU های اینتل زئون

هر پردازنده بر روی خود دارای توضیحاتیست که نمایان کننده کاربردی می باشد که میتوان از آن استفاده کرد. این مشخصات به ترتیب شامل؛ شرکت تولید کننده، سطح پردازنده (Platinum، Gold، Silver، Bronze)، SKU Level، نسل پردازنده، پارت نامبر پردازنده می باشد و کارکرد خاصی را بسته به نوع کاربرد سرور در آن کسب و کار مشخص می نماید.

اگر CPU با عدد 9 و 8 شروع شود نشان دهنده سری Platinum می باشد، 6 و 5 سری Gold است، 4 سری Silver و با 3 شروع شود سری Bronze می باشد.

دومین عدد در مدل پردازنده مشخص کننده نسل آن است x1xx نسل اول پردازنده ها و x2xx مشخص کننده نسل دوم پردازنده می باشد. نکته مهمی که باید به آن اشاره کرد اینست که ارتقا از نسل اول پردازنده به نسل دوم امکانپذیر نمی باشد.

در ادامه به تعریف امکاناتی که هر کدام از حروف انتهایی پردازنده ها مشخص می کند، می پردازیم.

L-Large Memory Tier: این پردازنده ها تا 4.5 ترابایت رم برای هر سوکت پردازنده پشتیبانی میکنند.

M-Medium Memory Tier: این پردازنده ها تا 2 ترابایت رم برای هر سوکت پردازنده پشتیبانی میکنند.

N-NFV Optimized: این نوع پردازنده ها مناسب برای حجم های کاری مجازی سازی شبکه می باشند. Intel® SST-BF با هدایت هر چه بهتر فرکانس پایه به هسته های دارای اولویت بالا/ در زمان بروز bottleneck، عملکرد را بهبود می بخشد و سایر حجم های کاری ممکن است شاهد کاهش کارایی باشند.

S-Search Optimization: فرکانس پایه این پردازنده ها برای حجم های کاری که نیاز به جستجو و تحقیقات دارند بهینه شده اند. در صورت استفاده برای سایر حجم های کاری شاید شاهد کاهش کارایی باشید.

U-1 Socket Optimized: برای تمرکز بیشتر بر پیکربندی های تک سوکت (1P) می باشد و بهترین عملکرد را در قیمت های رقابتی ارائه می دهد. این نوع پردازنده ها 2 سوکت (2P) یا بیشتر را پشتیبانی نمی کند.

V-VM Optimized: طراحی شده برای تراکم بالای VM و اجازه می دهد تا ماشین های مجازی بزرگتر و بیشتری را در هر Host داشته باشیم.

Y-Speed Select: در زمان درگیری کمتر Coreها ، با استفاده از Intel® SST-P فرکانس پایه افزایش می یابد. تکنولوژی بکار رفته در CPU باعث انعطاف پذیری بیشتر و در نتیجه عملکرد بهتر و طول عمر قطعه افزایش می یابد.