Сравнительные характеристики процессоров Intel Xeon Scalable и Intel Xeon 6

Количество различных моделей процессоров в рамках семейства.

Кодовое название, используемое компанией Intel для обозначения каждого семейства процессоров.

Разрешающая способность оборудования, используемого при производстве процессоров и измеряемая в нанометрах. Улучшение разрешающей способности (снижение значения в нанометрах) позволяет снизить энергопотребление процессора и разместить больше транзисторов на единице площади.

Каждое ядро - это полнофункциональное независимое "физическое" ЦПУ, которое операционная система "видит" как отдельный процессор (или два процессора, если включен режим Hyper-Threading).

Каждое ядро - это полнофункциональное независимое "физическое" ЦПУ, которое операционная система "видит" как отдельный процессор (или два процессора, если включен режим Hyper-Threading).

В режиме Hyper-Threading каждое физическое ядро процессора "представляется" операционной системе как два логических ЦПУ, каждое из которых может обрабатывать свою последовательность (или "поток") инструкций. В многопоточных приложениях это может дать прирост производительности.

Частота процессора характеризует скорость, с которой открываются и закрываются его транзисторы. Базовая частота - это частота, с которой могут постоянно и непрерывно работать все ядра процессора под полной нагрузкой. При этом выделяемое процессором тепло соответствует значению его расчетной тепловой мощности (TDP).

Максимальная частота, с которой может работать одно или несколько ядер процессора, если процессор поддерживает технологию Intel Turbo Boost.

TDP (Thermal Design Power) - это тепловая мощность процессора (тепло, которое он выделяет в единицу времени) при работе всех ядер на базовой частоте при полной загрузке.

Максимальное количество процессоров данного типа, которое может быть установлено в один сервер. Разные процессоры могут быть предназначены для систем с одним, двумя, четырьмя или восемью процессорными разъемами (сокетами). Как правило, процессор всегда можно установить в систему с меньшим количеством сокетов, чем он максимально поддерживает, но не наоборот.

Стандартизированный производителем процессоров компонент сервера, который обеспечивает механическое и электрическое соединение процессора и серверной материнской платы. Цифры в обозначении разъема указывают на количество электрических контактов.

Intel UPI (Ultra Path Interconnect) - высокоскоростная шина передачи данных, соединяющая процессоры одного сервера между собой.

Количество линий межпроцессорного интерфейса определяет его суммарную пропускную способность.

Скорость передачи данных по одной линии UPI в одну сторону, измеряемая в GT/s (GigaTransfers/s или миллиардов передач в секунду). 1GT/s соответствует 2GB/s, поскольку за одну передачу передается 2 байта данных. Данные по шине UPI могут передаваться в обоих направлениях одновременно.

Кэш-память первого уровня (L1) - самая малая по объему и наиболее быстрая кэш-память, которая взаимодействует непосредственно с регистрами процессора. Состоит из двух частей: кэш для данных и кэш для инструкций. Каждое ядро имеет свою кэш-пямять L1.

Кэш-память первого уровня (L1) - самая малая по объему и наиболее быстрая кэш-память, которая взаимодействует непосредственно с регистрами процессора. Состоит из двух частей: кэш для данных и кэш для инструкций. Каждое ядро имеет свою кэш-пямять L1.

Кэш-память второго уровня (L2) пересылает данные между третьим и первым уровнем кэш-памяти. Она средняя по скорости и объему. Каждое ядро имеет свою кэш-пямять L2.

Кэш-память третьего уровня самая большая и медленная. Обменивается данными с оперативной памятью сервера. Общая для всех ядер.

Кэш-память третьего уровня самая большая и медленная. Обменивается данными с оперативной памятью сервера. Общая для всех ядер.

HBM (High Bandwidth Memory) - высокоскоростная память с теоретической пропускной способностью 1,6TB/s, встроенная в процессор. Она может использоваться либо как кэш для обычной оперативной памяти, либо самостоятельно со своим адресным пространством.

Максимальный объем оперативной памяти, который может адресовать процессор. Среди процессоров Intel Xeon Scalable есть модели с индексами "M" и "L", которые поддерживают больший объем оперативной памяти.

DDR SDRAM - Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, обычно используемый в современных серверах тип оперативной памяти.
MRDIMM (MCR DIMM) - Multiplexer Combined Ranks DIMM, тип памяти, построенный на таких же чипах, что и обычная DDR DIMM, но обеспечивающий за счет мультиплексирования (объединения данных из двух рангов памяти) удвоенный объем передачи за одну операцию.

Производительность оперативной памяти определяется количеством операций по передаче данных в одну секунду и измеряется в MegaTransfers/s. За одну операцию по одному каналу памяти пересылается 8 байт данных.

Число каналов процессора для работы с памятью. Каналы работают параллельно, поэтому увеличение количества заполненных модулями памяти каналов ведет к пропорциональному увеличению производительности подсистемы памяти сервера.

ECC Memory (Error correction code memory) - технология контроля четности, которая позволяет определять и исправлять однобитные ошибки в 64-битном блоке данных, а также определять, но не исправлять ошибки в двух битах данных.

Пропускная способность подсистемы памяти определяется как произведение трех множителей:
- скорости памяти, измеряемой в MT/s
- размера блока данны в байтах, передаваемого за одну операцию передачи
- числа каналов памяти с установленными модулями

Версия стандарта шины PCIe, поддерживаемая процессором. Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) - высокоскоростная последовательная шина передачи данных, предназначенная для подключения к процессору периферийных устройств (например, накопителей NVMe или плат расширения). Версия стандарта определяет максимальную скорость передачи данных по шине PCIe.

Каждая линия шины PCIe процессора состоит из двух дифференциальных сигнальных пар, одна из которых служит для передачи данных, а вторая - для получения данных. Общая пропускная способность шины PCIe определяется количеством линий и их скоростью. Количество линий PCIe ограничивает число периферийных устройств, которые можно подключить к процессору.

Здесь указана суммарная скорость передачи данных для одной линии шины PCIe (при одновременных приеме и передаче). Скорость линии в одном направлении в два раза меньше.

Активация путем приобретения дополнительных лицензий заложенных в процессор возможностей и технологий, которые выключены по умолчанию.

Intel® QAT (Intel® QuickAssist Technology) — это интегрированный в процессор аппаратный ускоритель процессов сжатия и распаковки данных, шифрования и дешифрования, а также шифрования данных с открытым ключом, который разгружает ядра процессора и ускоряет эти операции, помогая повысить производительность и сэкономить вычислительные ресурсы.

Intel® DLB (Intel® Dynamic Load Balancer) — арбитр шины PCIe, который осуществляет балансировку сетевой нагрузки по ядрам, а также приоритетное распределение пакетов по ядрам и потокам ЦП, обеспечивая эффективную связь между ядрами.

Intel® DSA (Intel® Data Streaming Accelerator) — это высокопроизводительный аппаратный ускоритель копирования и преобразования данных, интегрированный в процессоры Intel®, начиная с процессоров Intel® Xeon® 4-го и 5-го поколений. Он предназначен для оптимизации потокового перемещения данных и операций преобразования, общих для приложений высокопроизводительного хранения, сетей, и различных приложений обработки данных.

Intel® IAA (Intel® In-Memory Analytics Accelerator) — интегрированный в процессор аппаратный ускоритель, который выполняет сжатие и распаковку данных в сочетании с функциями аналитики данных. Аналитические функции обычно используются для фильтрации данных во время обработки запросов. Ускоритель в первую очередь нацелен на такие приложения, как big-data и in-memory analytics, а также на прозрачные для приложений процедуры, такие, например, как сжатие страниц памяти.

Intel® AMX (Intel® Advanced Matrix Extensions) — это выделенный аппаратный ускоритель, встроенный в каждое ядро ​​процессора Intel® Xeon® Scalable, начиная с 4-го поколения, который помогает оптимизировать и ускорить выполнение задач машинного обучения, основанных на матричной математике.

Intel® vRAN Boost — высокоинтегрированное решение для поддержки сетей виртуальной связи (vRAN), готовых к работе в облаке. Это решение включает расширенные функции, которые оптимизируют производительность рабочей нагрузки для обработки пакетов и сигналов, балансировки нагрузки, искусственного интеллекта и машинного обучения, а также реализации динамического управления питанием. Они также обладают уникальными возможностями полностью интегрированного ускорения vRAN для 5G и 4G, что позволяет поставщикам услуг связи консолидировать свои сети 5G, 4G и более ранних поколений и одновременно запускать их на системе на кристалле (SoC) Intel® Xeon®.

Intel® VMD (Intel® Volume Management Device) - технология прямого подключения твердотельных накопителями NVMe к шине PCIe процессора. Intel VMD поддерживается также на линиях DMI или PCH PCIe, начиная с процессоров Intel Xeon Scalable 3-го поколения. Технология обеспечивает горячее подключение, управление светодиодами, изоляцию ошибок и поддержку RAID-массивов при добавлении ключа Intel Virtual RAID on CPU (Intel VROC).

Встроенная в CPU поддержка RAID-массивов, делающая ненужным установку дополнительного ключа VROC.

Разновидность дополнительной энергонезависимой оперативной памяти для использования процессорах Intel Xeon Scalable 1-гоб 2-го и 3-го поколений. Предназначена для увеличения общего объема ОЗУ, предлагая модули объемом 128, 256 и 512GB. Может использоваться в двух режимах: как основное ОЗУ (в этом случае "обычная" память выступает в роли кэш-памяти 4-го уровня), либо как очень быстрое энергонезависимое устройство хранения. Не нашла широкого применения.

Intel® DL Boost (Intel® Deep Learning Boost on CPU) - новый набор технологий процессора, разработанный для ускорения сценариев использования глубокого обучения ИИ. Он расширяет Intel AVX-512 новым набором инструкций векторной нейронной сети (VNNI), который значительно повышает производительность задач глубокого обучения по сравнению с предыдущими поколениями.

Intel® SST-PP (Intel® Speed Select Technology - Performance Profile) предоставляет возможность выбора из нескольких конфигураций процессора, которые отличаются количеством рабочих ядер, их базовой частотой и уровнем тепловыделения (TDP). Intel® SST-PP доступен на некоторых процессорах Intel® Xeon® 3-го поколения и более новых процессорах и может быть интегрирован в сетевое окружение. Данная технология позволяет использовать процессоры одного вида для нескольких типов рабочих нагрузок и приложений. При смене рабочей нагрузки более подходящую конфигурацию Intel SST-PP можно выбрать без замены процессора, что приводит к более эффективному использованию аппаратных мощностей. Конфигурационный файл можно поменять без перезагрузки операционной системы.

Intel® SST-BF (Intel® Speed Select Technology - Base Frequency) позволяет пользователю управлять базовой частотой ядер процессора. Если некоторые критические процессы рабочей нагрузки требуют постоянной высокой гарантированной производительности, то эта функция может использоваться для выполнения рабочей нагрузки на более высокой базовой частоте на определенном наборе ядер процессора (высокоприоритетные ядра) за счет более низкой базовой частоты остальных ядер (низкоприоритетные ядра). Эта функция не требует отключения низкоприоритетных ядер. Эта функция используется совместно с Intel® SST-PP.

Intel® SST-CP (Intel® Speed Select Technology – Core Power) - это интерфейс, который позволяет пользователям определять режим работы для каждого ядра, задавая правила распределения мощности между ядрами (конфигурацию класса обслуживания). Пользователь может настроить до 4 конфигураций класса обслуживания. Каждая конфигурация позволяет определять параметры, которые влияют на то, как должна быть ограничена частота и распределена мощность. Каждое ядро ​​ЦП может быть привязано к классу обслуживания и, следовательно, к соответствующему приоритету. Управление мощностью и частотой происходит на уровне ядра, а не на уровне процессора. Эта функция используется совместно с Intel® SST-PP.

Intel® SST-TF (Intel® Speed Select Technology – Turbo Frequency) позволяет устанавливать различные лимиты турбочастот для ядер в зависимости от приоритета. Используя эту функцию, некоторые ядра можно настроить на более высокую турбочастоту, назначив их высокоприоритетными, за счет более низкой или нулевой турбочастоты для низкоприоритетных ядер. Эта функция полезна тогда, когда загружены все ядра процессора, но пользователь хочет иметь настраиваемую опцию для получения высокой производительности на некоторых ЦП. Эта функция используется совместно с Intel® SST-PP.

Количество ядер, которые можно назначить высокоприоритетными.

Рабочая частота для высокоприоритетных ядер.

Количество ядер, которые можно назначить низкоприоритетными.

Рабочая частота для низкоприоритетных ядер.

Intel® RDT (Intel® Resource Director Technology) - набор функций, который предоставляет ряд возможностей мониторинга и распределения общих ресурсов системы. К этим функциям относятся: технология мониторинга кэш-памяти, мониторинг пропускной способности памяти, технология распределения кэша, приоритизация кода и данных, распределение пропускной способности памяти и другие. Распределяемые при помощи Intel® RDT общие ресурсы платформы могут использоваться приложениями, контейнерами или виртуальными машинами, работающими на платформе одновременно.

Intel® Speed Shift Technology использует аппаратно управляемые P-состояния процессора для обеспечения быстрого реагирования на изменение рабочей нагрузки, позволяя процессору самостоятельно выбирать рабочую частоту и напряжение для оптимальной производительности и энергоэффективности. Данная технология позволяет выбрать разные сценариивыбора режимов работы: производительный, энергоэффективный или сбалансированный.

Intel® Turbo Boost Max Technology 3.0 определяет наиболее производительные ядра процессора и обеспечивает повышение производительности этих ядер за счет увеличения частоты по мере необходимости, используя запас мощности и теплового пакета.

Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора по мере необходимости, используя тепловой и энергетический запас, чтобы обеспечить прирост скорости, когда это необходимо, и повышенную энергоэффективность, когда это не нужно.

Intel® Hyper-Threading Technology обеспечивает два потока выполнения программы на одном физическом ядре. Многопоточные приложения могут выполнять больше вычислений параллельно, завершая задачи быстрее. Когда режим Hyper-Threading включен одно физическое ядро "выглядит" для операционной системы как два самостоятельных процессора. В некоторых "тяжелых" расчетных приложениях этот режим может привести к снижению производительности

Intel® TSX-NI (Intel®Transactional Synchronization Extensions) - это расширение архитектуры набора инструкций x86, которое добавляет аппаратную поддержку транзакционной памяти, ускоряя выполнение многопоточного программного обеспечения за счет исключения блокировок. Согласно различным тестам, TSX может обеспечить примерно на 40% более быстрое выполнение приложений в определенных рабочих нагрузках и в 4–5 раз больше транзакций базы данных в секунду.

Архитектура Intel® 64 обеспечивает 64-разрядные вычисления на серверах, рабочих станциях, настольных компьютерах и мобильных платформах в сочетании с поддерживающим программным обеспечением. Архитектура Intel 64 повышает производительность, позволяя системам адресовать более 4 ГБ как виртуальной, так и физической памяти.

Количество специализированных вычислительных блоков AVX-512 FMA в каждом ядре процессора, предназначенных для выполнения "склеенных" операций сложения и умножения над векторами длиной 512 бит (8 чисел двойной точности) за один процессорный такт.

Intel® Enhanced Intel SpeedStep® Technology - средство обеспечения высокой производительности при одновременном удовлетворении потребностей системы в энергосбережении. Традиционная технология Intel SpeedStep® переключает напряжение и частоту в тандеме между высоким и низким уровнями в ответ на нагрузку процессора.
Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® основывается на этой архитектуре, используя дополнительно стратегию раздельного изменения напряжения и частоты. Применяется в процессорах Intel Xeon Scalabme 1-го поколения.

Integrated Intel® Omni-Path Architecture (Intel® OPA) -интегрированный в процессор сетевой интерфейс с высокой пропускной способностью и малой задержкой, который оптимизирует производительность и масштабируется для любой рабочей нагрузки высокопроизводительных вычислений (HPC).

Intel® SSE4.2 (Intel® Streaming SIMD Extensions 4.2) - расширенный набор инструкций SIMD (Single Instruction, Multiple Data) для архитектуры x86, который позволяет одной инструкции обрабатывать за одну операцию несколько данных параллельно.

Intel® AVX (Intel® Advanced Vector Extensions) - расширение набора инструкций Intel для выполнения векторных операций с размерностью 128 bit.

Intel® AVX2 (Intel® Advanced Vector Extensions 2) - расширение набора инструкций Intel для выполнения векторных операций с увеличенной до 256 bit размерностью.

Intel® AVX-512 (Intel® Advanced Vector Extensions 512) - расширение набора векторных инструкций, обеспечивающее сверхширокие (512 бит) возможности векторных операций, что позволяет повысить производительность самых ресурсоемких вычислительных задач.

Intel® AMX (Intel® Advanced Matrix Extensions) - модуль аппаратного ускорения в каждом ядре процессора и соответствующее расширение набора инструкций архитектуры x86 (ISA) для микропроцессоров Intel, разработанное для операций над с матрицами с целью ускорения рабочих нагрузок искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО). Их также можно применять для решения задач оптимальной маршрутизации, графических задач, оптимизации и других.

Intel® TDX (Intel® Trust Domain Extensions - конфиденциальная вычислительная технология Intel, которая облегчает развертывание доверенных доменов, представляющих собой аппаратно-изолированные виртуальные машины, предназначенные для защиты конфиденциальных данных и приложений от несанкционированного доступа.

Intel® SGX (Intel® Software Guard Extensions - технология, позволяющая защитить выбранный код и данные с помощью уникальной технологии изоляции приложений в анклавах Intel SGX

Intel® Crypto Acceleration - технология защиты данных с использованием аппаратных криптоускорителей для обеспечения надлежащего уровня обслуживания в облаке

Intel® QuickAssist Software Acceleration - технология, которая используется для ускорения выполнения криптографических и сетевых операций

Intel® PFR (Intel® Platform Firmware Resilience) - это решение, которое помогает защитить различные компоненты встроенного ПО платформы посредством отслеживания и фильтрации вредоносного трафика на системных шинах и проверки целостности образов встроенного ПО платформы перед выполнением любого кода встроенного ПО. Intel® PFR, кроме того, может автоматически восстанавливать поврежденное встроенное ПО из защищенного заведомо исправного образа восстановления.

Intel® CET (Intel® Control-Flow Enforcement Technology) - технология, предназначенная для защиты легитимного программного кода от атак перехвата потока управления вредоносными программами. Intel CET использует для защиты косвенное отслеживание ветвлений и теневой стек.

Intel® TME (Intel® Total Memory Encryption) шифрует всю физическую память системы с помощью одного ключа шифрования для защиты от физических атак на подсистему памяти. Эта возможность включается на ранних этапах процесса загрузки BIOS и не требует участия операционной системы или системного программного обеспечения.

Intel® TME-MK (Intel® Total Memory Encryption - Multi-Key) усиливает технологию Intel® Total Memory Encryption (Intel® TME) посредством гранулированного постраничного шифрования памяти за счет поддержки нескольких ключей шифрования.

Intel® AES-NI (Intel® AES New Instructions) - набор инструкций, обеспечивающий быстрое и безопасное шифрование и дешифрование данных с использованием расширенного стандарта шифрования AES. Поскольку AES в настоящее время является доминирующим блочным шифром и используется в различных протоколах, новые инструкции ускоряют широкий спектр приложений.

Intel® OS Guard - набор инструкций, реализующих доверенную среду операционной системы

Intel® TXT (Intel® Trusted Execution Technology) - технология доверенного выполнения, основными целями которой являются подтверждение подлинности платформы и ее операционной системы, а также обеспечение запуска операционной системы в доверенной среде. Intel® TXT использует модуль доверенной платформы (TPM) и криптографические методы.

Execute Disable Bit - это аппаратная функция безопасности, которая может снизить подверженность вирусам и атакам вредоносного кода, а также предотвратить выполнение и распространение вредоносного программного обеспечения на сервере или в сети.

Intel® Boot Guard является частью технологии защиты целостности загрузки. Boot Guard обеспечивает целостность загрузки платформы, предотвращая выполнение несанкционированных загрузочных блоков. С помощью Boot Guard производители платформ могут создавать политики загрузки таким образом, что вызов несанкционированного (или ненадежного) загрузочного блока приведет к срабатыванию защиты платформы в соответствии с определенной производителем политикой.

Intel® Run Sure Technology - это набор технологий и механизмов для обеспечения надёжности и стабильности работы систем на основе процессоров Intel. Технология Run Sure включает в себя меры по обнаружению и предотвращению сбоев и ошибок в работе системы, а также механизмы восстановления при сбоях. Она позволяет системам на процессорах Intel сохранять высокую доступность и стабильность даже при возникновении проблем.

Mode-based Execute Control (MBEC) - технология для проверки и обеспечения целостности кода на уровне ядра

Intel® Virtualization Technology (VT-x) - технология виртуализации, которая позволяет одной аппаратной платформе функционировать как несколько виртуальных платформ. Она обеспечивает улучшенную управляемость за счет ограничения времени простоя и поддержания производительности за счет изоляции вычислительных операций в отдельных разделах.

Intel® Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) обеспечивает поддержку виртуализации устройств ввода-вывода, повышает безопасность и надежность систем, а также улучшает производительность устройств ввода-вывода в виртуализированных средах.

Intel® VT-x с Extended Page Tables (EPT) обеспечивает ускорение для интенсивно использующих память виртуализированных приложений, а также снижает накладные расходы на память и питание за счет аппаратной оптимизации управления таблицами страниц.

Поддержка платформы Intel vPro®, которая представляет собой набор оборудования и технологий, используемых для создания конечных точек бизнес-вычислений с высочайшей производительностью, встроенной безопасностью, современной управляемостью и стабильностью платформы.