
英特爾在其Haswell芯片的設計方案中引入了低功耗思路,將其22納米晶圓烘焙技術應用于基于“Haswell”的至強E3-1200 v3處理器,公司希望這樣的戰略思想能使其在入門級服務器、工作站以及新興媒體處理系統市場上取得優勢。
英特爾本可增加核心數量與處理芯片吞吐能力,不過在本周二于臺北市舉辦的Computex大會上,該公司已經明確宣稱他們將保持新一代處理器中的核心數量與內存地址,并將基于單插槽Haswell芯片的至強E3-1200 v3服務器處理器版本投放至主要市場。
英特爾對于至強E3處理器在過去三代產品中始終堅持四核心設計與雙內存條限制怎么看?“在這一領域我們并沒有看到太多需求上的變化,”至強平臺營銷主管Dylan Larson在接受El Reg網站采訪時回答稱。
“我們對這個問題非常關注,未來將對此做出回應,”Larson指出。“但就目前來說,這樣的規格正適合功率預期以及作為目標環境的工作站、微服務器、服務器信息塊以及媒體工作負載。”
目前,搭載相對強大運算核心的至強E3芯片并沒有在超大規模數據中心運營商那里得到廣泛認可,最典型的例子就是谷歌、Facebook與雅虎。與此同時,至強E3也沒能獲得高性能計算行業的熱情接納,即使是超級計算機制造商也跟超大規模數據中心運營商表現得一樣吝嗇。
問題并不在于廉價計算與協處理特性,至強E3-1200 v3芯片必然會將二者包含其中,關鍵是它們的代碼為了能夠運行在雙插槽x86處理器上而進行過調整。盡管計算密度與成本節約能為英特爾的新一代處理器帶來優勢(不過AMD公司在其采用至強E3處理器的SeaMicro微服務器方面也取得了良好效果),但其未來收益仍然不足以彌補由應用程序重新調整與新基礎設施創建所帶來的高昂投入。
不過在新型工作負載方面,情況可能又有所不同。舉例來說,Iris集成圖形處理單元就展現出了良好的計算能力,而企業用戶也希望能在搭配英偉達或者AMD獨立GPU卡的雙插槽至強E5服務器機架之外尋求更理想的解決方案。
Haswell Xeon E3-1200 v3芯片
亞洲的媒體行業——尤其是中國公司——熱衷于利用Haswell至強E3創建代碼轉換引擎,Larson表示。將代碼實時轉換至各類不同格式與設備平臺的方案在簡便性與存儲空間占用量方面都要優于制定全部可能性選項并加以存儲。另外,像新聞及體育賽事這樣的實時動態必須以最快速度進行轉碼,因此企業必須找到成本更低廉的選項。
“在媒體轉碼方面,我們認為至強E3-1200 v3已經能夠帶來一些獨特的優勢,這與GPU創建及代碼轉換的方式有關,”Larson解釋道。“讓圖形處理任務與CPU關系更緊密非常重要。媒體行業的媒體大亨與軟件供應商們不僅希望獲得與數字信號處理器類似的轉碼效果,他們更需要將廣告插入媒體流并拆分信息內容,而這一切在CPU的幫助下都能迎來令人贊嘆的轉碼性能。”
El Reg網站將對至強E3-1200 v3的性能進行深入分析,旨在了解新產品與其前代處理器——于去年三月份推出的Ivy Bridge至強E3-1200 v2——到底存在哪些差別。不過總體而言,在不使用集成HD P4700顯卡的前提下,頂配至強E3 v3的性能表現提升為9.8%,Java與浮點運算能力提高了約3.6%,而在低電壓版本這邊每瓦性能增加了18.6%。
但四核心服務器版本Haswell處理器在搭配集成顯卡后比Ivy Bridge版本高出38%。新的25瓦Haswell在每瓦性能表現上比45瓦Ivy Bridge版本高出52%,另一款全新13瓦Haswell至強E3也將在微服務器領域向來自AMD公司的x86芯片(特別是上周公布的代號為 ‘Kyoto’的皓龍X芯片)發起猛烈沖擊。皓龍X芯片將于明年年初正式上市。
至強E3-1200 v3還希望在網絡游戲與虛擬桌面基礎設施上有所表現,這兩個領域既要求芯片成本低廉、又需要具備合理的圖形處理性能。與之類似,視頻會議與各類云基礎媒體服務也有著同樣的需求。
單插槽:英特爾與AMD的共同方向
El Reg網站已經對Haswell的架構進行過一番深入剖析,英特爾公司最初是在去年秋天的英特爾開發者論壇上公布其細節信息的。只要略做回顧,大家就能勘破這個秘密——新芯片為何能在低功耗狀態下獲得比Ivy Bridge芯片更出色的節能效果。
其實說起來很簡單,在入門級服務器與工作站領域,至強E3芯片能夠充分利用源自英特爾公司的技術優勢——即通過處理技術對性能與能源效率加以平衡,以最佳優勢扼制其x86競爭對手以及崛起勢頭強勁的ARM公司。
至強E3-1200 v3處理器擁有14億個晶體管,其表面積為177mm2。這塊處理器并沒有像其它至強芯片那樣通過滑軌接入插槽,而是像PC與平板設備那樣直接被焊接在電路板上。目前我們還不清楚運算核心、圖形單元以及非核心區域的具體晶體管數量,但隨著消息的逐步披露、我們會第一時間向大家匯報。
每個Haswell核心擁有32KB一級指令緩存與32KB一級數據緩存,外加256K二級緩存。四個運算核心共同分享8MB三級緩存。 Haswell核心采用第二代高級矢量擴展指令集(簡稱AVX2),其矢量數學單元擁有兩倍于Ivy Bridge AVX單元的浮點運算能力。該芯片還擁有一套14級傳輸體系。
至強E3芯片擁有一套單獨的內存控制器,可驅動兩條DDR3內存通道且每根內存條的最大支持容量為16GB。該芯片也能夠支持模具上的單一PCI- Express 3.0 x16插槽,并通過直接介質訪問(簡稱DMI)鏈路與“Lynx Point”C220芯片組相對接。另外,芯片模型中的額外靈活顯示接口(簡稱FDI)還配備有集成GPU。Haswell至強E3能夠支持最多三臺顯示器,而C220芯片組可以對應最多六個6Gb每秒SATA端口以及最多六個USB 3.0端口。
由SATA端口與集成PCI-Express 3.0插槽所帶來的額外帶寬將對特定微服務器工作負載起到至關重要的推動作用,而USB端口對于那些無法在設備上接入足夠周邊設備的工作站用戶而言也可謂相當貼心。(我自己的工作站可以使用大約五個額外的USB端口。)
Haswell 至強E3上的集成圖形芯片在利用H.264編解碼器、1080p且每秒30幀條件下的視頻編碼工作中,速度要比Ivy Bridge至強E3芯片所使用的GPU快上十倍。Haswell至強E3中的GPU能夠對藍光3D影片的MVC格式進行全硬件編碼,MPEG-2格式也不在話下。這款GPU還支持JPEG與MJPEG硬件解碼。
順帶一提,Haswell至強E3芯片無法利用與某些第四代酷睿i7芯片搭配的高端“Iris”GT3 GPu,但HD P4600以及P4700等GTX GPU可以與之兼容。
為了促進軟件開發人員利用Haswell至強E3芯片中的編碼與解碼功能,英特爾公司推出了一款媒體軟件開發工具包,其中包含一套幫助GPU進行CPU與GPU單元代碼統一的硬件抽象層。
這款開發工具包支持專為Windows系統編寫的應用程序,而且英特爾公司承諾如果大家使用這款工具包,開發得到的CPU、GPU協作式應用程將 “代表未來趨勢”。這是因為此類應用將正向兼容未來搭載集成顯卡的至強處理器。Larson表示,目前已經有130家軟件開發企業在使用這款工具包,而且其中半數專門為Haswell至強E3芯片開發應用。
至強E3-1200 v3處理器家族 未來或用于高性能計算
需要提醒大家的是,這款開發工具包在設計上并不打算將圖形單元轉化為通用型浮點運算協處理器。但未來這一點可能會成為現實。“我們絕對沒有將其定位成這樣,”Larson澄清道。“但從計算角度看,它是一款可用于像素繪制的大型矢量引擎。”
因此,盡量發揮你的想象力吧,技術大牛們。
每臺單插槽設備均有與之相對應的至強E3-1200 v3處理器
至強E3-1200 v3處理器家族共有十三位成員,而且一般來說其標準單位的定價與前代Ivy Bridge處理器相同。與往常一樣,英特爾公司在四大產品線的高端與低功耗版本中采取溢價政策。有些芯片的核心擁有超線程技術,也就是英特爾的同步多線程實現機制,但有些則沒有。
E3-1265L是一款搭配單圖形核心的低功耗版本,不過其數據中心版本(面向VDI、媒體轉碼等工作)及工作站版本則擁有兩個圖形處理核心。所有芯片都具備至強核心標志性的睿頻加速技術,能夠在必要時將處理器時鐘速率進行大幅提升。
目前已經有十二款芯片正式面世,只有專門針對微服務器市場的13瓦E3-1220L直到今年第三季度才會與大家見面。這款芯片只擁有兩個運算核心與四個可用線程,三級緩存也將原先的8MB縮水為現在的4MB,這一切都是為了實現其功耗減半的目標。
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