Intel Xeon E5-2600, prova della nuova CPU Intel per workstation e server

Introduzione

Abbiamo già recensito la famiglia di processori Intel Core i7 3000 Sandy Bridge-E in diversi articoli (Intel Core i7-3960X, Sandy Bridge-E e Intel X79 Express - Sandy Bridge-E: Core i7 3960X, analisi dell'efficienza energetica - Overclocking: una CPU Sandy Bridge-E può essere più efficiente?), ed è finalmente giunto il momento di scoprire come se la cavano le versioni dedicate a server e workstation, cioè gli Xeon E5, da usare in contesti con uno, due o quattro socket.

Il core degli Xeon E5 è -lo stesso dei Core i7 3000. I Core i7 offrono nella migliore espressione sei core e 15 MB di cache L3 condivisa, ma il die ha effetivamente otto core e 20 MB di last-level cache, sfruttati dagli Xeon.

La modularità di questa architettura nasce dallo stesso concetto di ring bus introdotto più di un anno fa (Intel Sandy Bridge: la seconda generazione di CPU Core), anche se le prime CPU con ring bus sono state gli Xeon 7500. Core, PCI Express, collegamenti QPI e controller di memoria a quattro canali passano tutti attraverso il ring bus. Dato che ogni core è legato a 2,5 MB di cache L3, è relativamente semplice manipolare le specifiche del die per creare un gran numero di prodotti derivati con prestazioni che scalano in modo prevedibile.

Per esempio per il Core i7 3960X Intel ha disabilitato due core e la rispettiva cache. Alcuni modelli di Xeon E5 hanno 2 MB per core, e dimostrano granularità fino a dimensioni di 512 KB.

Lo Xeon E5-2687W è la forma più potente di Sandy Bridge-EP (che sta per Efficient Performance).  Si tratta di un processore da 150 watt per workstation con otto core attivi, 20 MB di cache, due collegamenti QPI 8 GT/s, 40 linee on-die PCIe di terza generazione e un controller di memoria quad-channel DDR3-1600. Prodotto a 32 nm, è dotato di 2,27 miliardi di transistor all'interno di un die da 434 mm².

La frequenza massima in Turbo Boost di 3.8 GHz rende lo Xeon E5-2687W leggermente più lento del Core i7-3960X, che raggiunge i 3.9 GHz in applicazioni che non sfruttano tanto i thread. La frequenza base di 3.1 GHz si confronta bene con i 3.3 GHz del Core i7 3960X con carichi di lavoro più pesanti grazie ai due core di vantaggio. Lo Xeon ha più cache in totale, ma gli stessi 2,5 MB per core del Core i7 e della maggior parte degli altri modelli E5. 

Quando Intel rimpiazzò i processori Gulftown con le soluzioni Sandy Bridge-E passò da una piattaforma a tre chip (CPU, Northbridge e Southbridge) a una a due (CPU, PCH), eliminando l'hub di I/O responsabile per l'hosting della connettività PCI Express. Con il PCIe integrato in Sandy Bridge-E, il Southbridge si può collegare direttamente alla CPU tramite un collegamento Direct Media Interface, perciò su Sandy Bridge-E QPI è completamente inattivo.

I sistemi multi-socket però usano il QPI, e per questo le CPU Sandy Bridge-E hanno due collegamenti di questo tipo. In configurazione 2S sono usati per spostare dati tra i socket, mentre con quattro processori i bus QPI creano una sorta di cerchio tra le varie CPU. Intel vede la velocità del QPI come caratteristica di differenziazione: gli Xeon 5600 raggiungono i 6,4 GT/s, cioè 25,6 GB/s per collegamento, mentre gli Xeon E5 di fascia più alta hanno collegamenti da 8 GT/s che raggiungono 32 GB/s. In una workstation 2S come la nostra, 64 GB/s di bandwidth QPI aggregato sono moltissimi, e constatiamo con piacere che il Front Side Bus (FSB) non è più una strozzatura.

A parte il numero di core, la cache di ultimo livello e il QPI, Sandy Bridge-EP ha un'architettura simile a Sandy Bridge-E. Compatibilità AVX, AES-NI, Turbo Boost 2.0, Hyper-Threading sono tutte caratteristiche incluse.

L'unica altra differenza è che il controller di memoria quad-channel di Sandy Bridge-EP ha anche mirroring, single device data correction e lockstep. Tutte e tre le caratteristiche erano disponibili anche con le soluzioni Xeon 5500/5600, ma il controller a tre canali impone compromessi. Ora è possibile eseguire il mirroring di due canali e il ripristino da un errore per ognuno dei due.