
在x86服务器的世界里,英特尔Xeon系列处理器一直是主要的运算平台,命名型号的方式也历经多次改变,目前我们所熟悉的作法,已采行了6年以上,基本上,是以Xeon E3系列、Xeon E5系列、E7系列,分别对应单路、2路/4路、4路以上的服务器应用。
然而,现在英特尔决定不再继续沿用这套命名方式。他们预计在2017年中发布的新一代Xeon处理器,导入新的产品识别方式,针对2路/4路,以及4路以上的Xeon处理器,将会以Platinum、Gold、Silver、Bronze等4个层级来区隔,并以此作为各系列处理器的主要名称。
针对Xeon处理器系列产品,“Xeon processor Scalable family”是英特尔即将采用的新品牌识别,当中将分为4个等级。
除此之外,用来称呼英特尔Xeon全系列处理器的方式,也有一些变化,例如,现在我们所习惯称呼的Xeon处理器系列,在2017年中之后,则会改名为“Xeon处理器扩展系列”,同时,英特尔也特别提出“Xeon处理器扩展系列平台”的平台新称呼,不只是包含Xeon处理器,还纳入了英特尔现行发展的各种资料中心产品与技术,例如:互连光纤网路、乙太网路、固态硬盘储存、运算加速指令集与板卡、x86架构以外的处理器,以及加速多种应用的软件框架、开发套件。
新一代Xeon处理器将于2017年中发表,但英特尔这次的产品发布有别于过往的作法,他们调整Xeon处理器系列的品牌识别,改为Xeon processor Scalable family,比过去更加强调“可扩展性”,并且涵盖范围不只是针对运算,也扩及储存、网路领域。
而在英特尔的IT Peer Network部落格当中,该公司资料中心事业群副总经理暨Intel Xeon产品总经理Lisa Spelman也特别撰写专文,解释了这项新命名的意义。
她强调,新的Xeon processor Scalable family,意味着处理器架构与平台技术的提升,对于不同性质的工作负载,提供最佳化的运算、储存、网路存取效能。同时,这系列产品也将为下一代的云端基础架构,提供良好的基础,支持更广泛的应用系统,像是资料分析、人工智慧、自动驾驶车、高效能运算,以及网路环境的转型。因此,未来每当英特尔推出新一代的Xeon处理器,Scalable系列产品也将会提供更强大的效能、安全性与灵活度。
早在过去Xeon E5 和Xeon E7 系列处理器发表时,英特尔都会提到适用于云端服务、储存、网路、大数据等应用,而在下一代Xeon的产品定位上,英特尔特别提到5G,看得出来他们希望新的Xeon也能用于推动5G网路的发展。
Xeon下一代2路与4路服务器处理器,将以4个等级重新画分
在英特尔这次大动作调整服务器处理器名称当中,到底跟现行的作法有何差异?
就目前既有的Xeon处理器系列当中,英特尔主要分为Xeon E3、Xeon E5、Xeon E7等三大系列,专门针对资料中心的服务器应用,此外,还有Xeon D系列的系统单晶片,用于网路设备、资安设备或是IoT闸道。
而在未来的产品画分上,英特尔预告,用于2路、4路服务器的下一代Xeon处理器,也就是采用Skylake微架构的服务器级CPU,将不再使用E5和E7来做为系列名称,而是改为:Xeon Platinum、Xeon Gold、Xeon Silver、Xeon Bronze,,也就是将原来的两个系列合併,再重新区隔成4个系列,而且也会是Xeon Processor Scalable Family的主体。至于Xeon E3和Xeon D系列,目前仍维持不变。
在2017年推出的新一代Xeon处理器上,依照性能高低,将会区分为白金、金、银、铜等4个等级。
图中是白金级Xeon的商标图样。
那么,Xeon Processor Scalable family底下的4个系列处理器,特色究竟是什么?从名称来观察,似乎可以看出代表的是不同性能,但目前英特尔仅简略地提出下列介绍:
Xeon Platinum系列:高于Xeon Gold系列,可提供最佳的效能、硬体安全性防护,以及最好的业务灵活度强化特色。 Xeon Gold系列:高于Xeon Silver系列,内建更多的相互连结能力与性能加速引擎,可搭配速度更快的内存,并且具备进阶的可靠度。 Xeon Silver系列:高于Xeon Bronze系列,特色是在低耗电量的运作模式下,提供最佳效能。 Xeon Bronze系列:高于Xeon E3 v6系列,提供入门等级的服务器运算效能。至于这些处理器之间的具体技术规格差异,英特尔现今也只略微透露,不同之处在于配置的核心数量、支持的处理器插槽数、提供的平台功能。
英特尔即将推出的4个等级Xeon的处理器,是将现今我们所熟悉的Xeon E5系列,以及Xeon E7处理器,融合为一,称为Xeon processor Scalable family,不再从主要的系列命名,区分成专攻2路服务器与4路服务器。
而在效能增长的幅度,新Xeon处理器在服务器虚拟化应用的环境当中,可达到先前世代产品的2.7倍,甚至是3.9倍。
除了历来Xeon发表时所强调的特色,像是运算效能、安全性与可靠度的提升,英特尔在这里又提到一些过去所不曾提到的部份,似乎有弦外之音。像是:提供“更好”的核心、更快与更多的I/O、支持更快速的内存。
除了宣布命名方式改变之外,英特尔也简略提到新一代Xeon处理器平台的效能改善幅度。
新旧Xeon处理器的效能差距有多大?
以搭配5年前推出的Xeon E5-2690的服务器为基准,采用新一代Skylake-SP系统的效能,可达到3.9倍之多,效能增长速度最为显着。若以搭配3年多前发表的Xeon E5-2699 v2的服务器为基准,Skylake-SP的效能则为2.7倍。如果是以搭配1年前发表的Xeon E5-2699 v4的服务器为基准,Skylake-SP的效能则为1.3倍,也有所提升。
在英特尔的Xeon工作负载测试结果当中,我们也注意到服务器硬体组态资讯里面,对这批受测新处理器的代号称为Skylake-SP,有别于英特尔先前的惯例。
因为,若沿袭过去的命名方式,英特尔通常是以微架构的名称为字首,之后加上EP或EX,分别代表2路和4路平台,所以对于新一代Xeon,原本应该会取名为Skylake-EP,以及Skylake-EX,但未来,英特尔是以Skylake-SP作为新Xeon 2路和4路处理器的代号,而SP可能是指Scalable Processor或是Scalable Performance。
整合更多类型的技术,Xeon Processor Scalable Family系列将横跨运算、网路与储存等领域
除了将2路与4路服务器处理器区分为4级之外,英特尔新提出的Xeon Processor Scalable Family Platform,也有特殊的用意。这个名称,似乎源自于该公司近年来所推动的可扩展系统框架Scalable System Framework。
原本SSF是偏向高效能运算领域的应用,横跨运算、内存、储存、互连网路、软件等层面,如今英特尔依此概念将所有相关产品,统合在一起,似乎也顺利成章。因为当前企业、网路服务业者、云端服务商所需要的IT基础架构,与高效能运算环境重叠的部份,的确越来越多。
若从产品与技术来区分,基本上,Xeon Processor Scalable Family Platform系列,可以分为6大类型:
互连网路:Intel OPA 网路环境:Intel Ethernet 加速技术:Intel QuickAssist、Intel AVX-512 固态储存:Intel Optane SSD DC P4800X、Intel SSD DC P4600、Intel VMD 辅助应用:Intel FPGA、Intel Nervana、Intel Xeon Phi、Intel Silicon Photonics 工作负载最佳化框架与遥测监控:Caffe、Intel DAAL、Intel MKL、DPDK、Intel RDT、SPDK、Snap Open Telemetry Framework
随着新Xeon处理器的上市与品牌识别更换,英特尔也顺势将整个Xeon平台涵盖的范围扩大,将光纤互连网路、运算加速、固态内存与储存,以及运算平台、软件开发与程式库支持,全部纳入,形成了Xeon processor Scalable family Platform。
而在上述效能加速技术的当中,部分将整合在英特尔下一代Xeon处理器之上。Lisa Spelman表示,像是新的进阶向量延伸指令集AVX-512,以及加密与压缩处理效率的QuickAssist技术。
她也预告,新的Xeon会结合英特尔发展的Volume管理装置平台,可将服务器端的PCIe固态硬盘纳入管理,例如,英特尔近期基于3D XPoint技术推出的Optane SSD DC P4800X,以及基于3D NAND TLC技术的SSD DC P4600。而有了这项机制之后,服务器端可在正常运作的状态下,支持硬盘的热插拔。
除了丰富的产品组合之外,英特尔也继续透过成军多年的Intel Builder Program合作计划,预计号召450家以上厂商,共同在云端服务、运算、储存、网路等领域,推动新一代Xeon Processor Scalable Family,以及Xeon Processor Scalable Family Platform的应用。
在今年3月举行的OCP高峰会,英特尔对于导入Skylake微架构的下一代Xeon处理器,也揭露了一些特色,可以与该公司5月初所公布的资料,相互印证。
比较这两次消息的发布,我们看到英特尔都强调新Xeon将会加入AVX-512、QuickAssist。不过,在OCP大会,英特尔也额外提及一些技术,后续值得关注是否会内建在Xeon,或是提供更先进的功能。例如,提升每核心效能、可运用OPA加速I/O存取,支持RDT。
英特尔在OCP大会针对新Xeon所提到的另一项消息,则是与微软2016年开始与OCP合作发展的硬体研发计划,代号叫做Project Olympus,希望这套通用主机板设计出来之后,未来可提供超大型云端服务环境采用。
Project Olympu里面所用的硬体环境,主要是基于新的Xeon处理器,他们所看重的部份就在于处理器内建的AVX-512和QuickAssist,而且,这套服务器平台后续可能会延伸搭配其他硬体加速器,例如Intel FPGA与Nervana。