Обновление модельного ряда процессоров Intel Xeon в этом году стало самым значительным событием на рынке серверных платформ Intel начиная с 2011 года – тогда были выпущены так привычные нам линейки Е3, Е5, Е7. И вот снова четырехзначные индексы, вдобавок серии Platinum, Gold, Silver и Bronze, а также обобщающий бренд Xeon Scalable. С первой попытки оказалось трудно понять логику происходящего, и в заинтересованных кругах подвис вопрос: зачем это вообще понадобилось? Об идеологической подоплеке создания семейства Xeon Scalable и самых интересных новшествах в нем мы расскажем в этом посте.
Быстрее, совместимее, гибче
Итак, для начала идеологический аспект. В последние годы жизнь в семействе Intel Xeon шла по накатанному. Постепенно щелкали счетчики поколений, происходило это несинхронно и беспорядочно. Каждая линейка Е3, Е5, Е7 жила своей жизнью, в своем сокете, несовместимая с соседями. Сервера проектировались под конкретную линейку и только под нее.
Шло время, Е7 менялись медленно, Е3 побыстрее, но все равно значительно, на несколько лет, опаздывали по техпроцессу от Intel Core. А нереализованный потенциал – это упущенная выгода. Проанализировав ситуацию, в Intel выделили ключевые проблемы, которые должен решить выход принципиально новых Xeon:
Какие области более всего нуждаются в комплексах с подобными характеристиками? Самые динамично развивающиеся, такие как облачные хранилища и сервисы, программно определяемые системы и так далее. Ну а что делать, если требуются сервера под традиционные нагрузки, скажем, для телекома (к слову сказать, показывающего в последнее время отрицательную динамику роста серверных мощностей)? Тогда Xeon Scalable можно считать следующим поколением Intel Xeon, партнеры Intel без проблем предоставят вам консультацию о соответствии старых и новых линеек.
Новые возможности
Теперь о функциональных новшествах Xeon Scalable – они также служат цели превращения платформы в идеально масштабируемую ноду.
Scalable и не только
Означает ли нынешняя реформа то, что все Intel Xeon станут теперь Scalable? Отнюдь. В целом линейка будет выглядеть следующим образом:
Сервера с Intel Scalable уже доступны для заказа. Вот, например, HP DL360 Gen10. Обратите внимание, если предыдущее поколение DL360 строилось только на процессорах Intel Xeon E5 (как и положено двухсокетному серверу), то теперь в вашем распоряжении весь набор линеек от 3000 до 8000 (от Bronze до Platinum). Вот такая скалабильность получается.
Intel® Xeon® масштабируемых процессоров и суффиксов
Тип материала Информация о продукции и документация
Идентификатор статьи 000059657
Последняя редакция 01.11.2021
Номера и суффиксы процессоров Intel® Xeon® могут указывать производительность, функции и поколение. Для получения конкретной информации см. информацию ниже.
Первая цифра четырехзначной последовательности указывает на уровень процессора
Уровень процессора
9
Платина
8
Платина
6
Золото
5
Золото
4
Серебро
3
Бронзовый
Вторая цифра указывает на поколение процессора
Поколение процессора
1
1-е поколение
2
2-е поколение
3
3-е поколение
Третье и четвертое цифры указывают на номер модели
Эти номера не являются конкретной функцией. В общем случае, чем лучше процессор, тем больше номер модели.
Примечание
Для просмотра или сравнения определенных функций (например, количество ядер, максимальная тактовая частота в режиме Turbo и т. Intel® Xeon®) процессоров, посетите веб-сайт спецификаций продукции Intel и выполните поиск или перейдите к определенным номерам процессоров.
Суффикс может следовать указаниям
Параметры
Процессоры Intel® Xeon® 1-го поколения (прежнее название Skylake)
Процессоры Intel® Xeon® 2-го поколения (ранее Cascade Lake)
Процессоры Intel® Xeon® 3-го поколения (ранее Ice Lake-SP или Cooper Lake)
B
N/A
Незначительные изменения спецификации электрического оборудования по сравнению с SKU другого процессора без изменения количества ядер, частот и функций, а также без воздействия на температурные требования платформы)
N/A
C
N/A
N/A
Один разъем
F
Поддержка версии коммутационной матрицы процессора со встроенным Intel® Omni-Path Connector
N/A
N/A
H
Конфигурация модели для конкретных клиентов; подробная информация является конфиденциальной информацией Intel
N/A
Процессоры для использования только в конфигурациях с 4 или 8 процессорами. Эти процессоры ранее были кодовым названием Cooper Lake. Все другие масштабируемые Intel Xeon 3-го поколения (без H-суффикса) имеют кодовое название Ice Lake и поддерживают конфигурации с 1 или 2 процессорными разъемами. Cooper Lake и Ice Lake процессоры не могут быть взаимозаменяемы в системе.
Суффикс может быть указан на емкость памяти
Емкость памяти
Процессоры Intel® Xeon® 1-го поколения (прежнее название Skylake)
Процессоры Intel® Xeon® 2-го поколения (ранее Cascade Lake)
Вчера, 02.04.2019, корпорация Intel объявила о долгожданном обновлении процессоров семейства Intel® Xeon® Scalable Processors, представленного в середине 2017 года. Новые процессоры базируются на микроархитектуре, получившей кодовое имя Cascade Lake и построены по улучшенному 14-nm технологическому процессу.
Особенности новых процессоров
Для начала взглянем на отличия в маркировке. В предыдущей статье про Skylake-SP мы уже упоминали, что все процессоры делятся на 4 серии — Bronze, Silver, Gold и Platinum. О том, к какой серии принадлежит модель процессора говорит первая цифра номера:
Также после номера модели могут идти индексы, обозначаемые одной или двумя буквами. Первая буква индекса обозначает особенности архитектуры или оптимизации самого процессора, а вторая — емкость памяти на сокет.
Для примера, возьмем процессор с обозначением Intel® Xeon® 6240. Расшифруем:
Производительность
Процессоры нового поколения спроектированы с расчетом на использование в сферах виртуализации, искусственного интеллекта, а также высокоэффективных вычислений. Первым заметным изменением стал рост тактовой частоты. Это стало вполне ожидаемо, поскольку существует большое количество серверных приложений, для которых тактовая частота важнее, чем количество процессорных ядер. Например, финансовый продукт 1С, системные требования которого явно говорят, что чем выше частота процессора, тем быстрее конечный пользователь получит результат.
В ряде случаев было увеличено и количество ядер. Для наглядности мы составили сравнительные таблицы нескольких процессоров семейства Intel® Xeon® Scalable Processors первого и второго поколения:
Intel® Xeon® Silver 4114 (10 ядер)
Intel® Xeon® Silver 4214 (12 ядер)
Тактовая частота
2.20 GHz
2.20 GHz
В режиме Turbo
3.00 GHz
3.20 GHz
Intel® Xeon® Gold 5118 (12 ядер)
Intel® Xeon® Gold 5218 (16 ядер)
Тактовая частота
2.30 GHz
2.30 GHz
В режиме Turbo
3.20 GHz
3.90 GHz
Intel® Xeon® Gold 6140 (18 ядер)
Intel® Xeon® Gold 6240 (18 ядер)
Тактовая частота
2.30 GHz
2.60 GHz
В режиме Turbo
3.70 GHz
3.90 GHz
Intel® Xeon® Gold 6144 (8 ядер)
Intel® Xeon® Gold 6244 (8 ядер)
Тактовая частота
3.50 GHz
3.60 GHz
В режиме Turbo
4.20 GHz
4.40 GHz
Рост тактовой частоты неизбежно влечет за собой повышение тепловыделения. Для флагманских процессоров серии Platinum оно может достигать 205W, что является весьма серьезным испытанием для традиционной воздушной системы охлаждения. Можно предположить, что в обозримом будущем серверные платформы потребуют жидкостного охлаждения.
Как и в предыдущем поколении Skylake SP, процессоры устанавливаются в сокет LGA3647 (Socket P), что обусловлено использованием 6-канального контроллера памяти (максимально до 2-х модулей памяти на канал). Частота памяти составляет 2666 MT/s, однако при использовании процессоров серий 6000 и 8000 можно задействовать память с частотой 2933 MT/s (не более 1 модуля на каждый канал).
Шина Ultra-Path Interconnect, успешно примененная в процессорах первого поколения Intel Xeon SP, осталась и во втором поколении, обеспечивая обмен данными между процессорами на скоростях 9.6 GT/s либо 10.4 GT/s для каждого канала. Это позволяет эффективно масштабировать аппаратную платформу до 8 физических процессоров, оптимизируя пропускную способность и энергоэффективность.
Тесты
Мы начали тестировать процессоры нового поколения с помощью набора тестов SPEC, которые имитируют нагрузку, основанную на решении наиболее насущных жизненных задач. Эти тесты представляют собой как простейшие вычисления, так и расчет различных физических процессов, например, решения задач молекулярной физики и гидродинамики.
На текущий момент у нас готовы результаты некоторых SPEC-тестов для целочисленных вычислений на примере процессоров Intel® Xeon® Gold 6140 и Intel® Xeon® Gold 6240.
Тест
Intel® Xeon® Gold 6140
Intel® Xeon® Gold 6240
500.perlbench_r
147
157
531.deepsjeng_r
127
139
541.leela_r
125
127
548.exchange2_r
176
203
Тест
Intel® Xeon® Gold 6140
Intel® Xeon® Gold 6240
600.perlbench_s
5.67
6.33
602.gcc_s
6.95
8.74
641.leela_s
3.24
3.62
648.exchange2_s
5.94
7.90
По результатам проведенных тестов становится ясно, что процессоры нового поколения быстрее выполняют целочисленные вычисления по сравнению с предыдущим поколением. С результатами других тестов мы поделимся в одной из следующих статей.
Поддержка Intel® Optane™ DC Persistent Memory
Ускорение работы высоконагруженных баз данных и приложений — это то, чего ожидали все заказчики от грядущего обновления. Поэтому ключевым нововведением стала поддержка памяти Intel® Optane™ DC Persistent Memory, более известной под кодовым именем Apache Pass.
Эта память призвана стать универсальным решением задачи, когда использование DRAM нужного объема экономически невыгодно, а скоростных характеристик даже флагманских SSD-накопителей недостаточно.
Ярким примером может стать размещение баз данных напрямую в памяти Intel® Optane™ DC Persistent Memory, что позволит избежать необходимости постоянного обмена данными между оперативной памятью и устройством хранения данных (особенность, присущая традиционным системам).
Новый тип памяти устанавливается непосредственно в слот DIMM и полностью с ним совместим. Доступны модули со следующим объемом:
Ускорение глубинного обучения
Помимо поддержки нового типа памяти инженеры Intel позаботились и об ускорении процесса глубинного обучения. Поскольку для сверточных нейронных сетей часто требуется многократное умножение 8-ми и 16-ти битных значений, новые процессоры получили поддержку инструкций AVX-512 VNNI (Vector Neural Network Instructions). Это позволит оптимизировать и ускорить вычисления в несколько раз.
Лучшая эффективность достигается за счет внедрения следующего набора инструкций:
Таким образом, при правильном применении нового набора инструкций можно в два-три раза сократить количество обрабатываемых элементов за цикл и увеличить скорость обработки данных. Соответствующий фреймворк для новых инструкций станет частью таких популярных программных библиотек для машинного обучения, как:
Оптимизация распределения нагрузки
Равномерная загрузка вычислительных ресурсов стала проще с технологией Intel® Speed Select Technology (на процессорах с индексом Y). Суть в том, что каждая операция начинает ассоциироваться с количеством задействованных ядер и тактовой частотой. В зависимости от выбранного профиля каждой операции выделяются ресурсы следующим образом:
Акселерация научных вычислений
Обработка научных данных, особенно при моделировании физических процессов на уровне частиц (например, расчет электромагнитных взаимодействий) требует колоссального количества параллельных вычислений. Эта задача может быть решена при помощи CPU, GPU или FPGA.
Многоядерные CPU универсальны за счет наличия большого количества программных средств и библиотек для обработки данных. Применение GPU для этих целей также весьма эффективно, ведь на них можно запускать тысячи параллельных потоков непосредственно на аппаратных графических ядрах. Существуют удобные для разработки фреймворки, такие как OpenCL или CUDA, позволяющие создавать приложения любой сложности с использованием вычислений на GPU.
Тем не менее, существует еще один аппаратный инструмент, о котором мы уже рассказывали в предыдущих статьях — FPGA. Возможность запрограммировать такие устройства на выполнение специфических вычислений позволяет ускорить обработку данных, частично разгрузив CPU. Подобный сценарий можно реализовать на новых процессорах Cascade Lake в связке с дискретными Intel® Stratix® 10 SX FPGA.
Несмотря на меньшую по сравнению с обычными CPU тактовую частоту, FPGA способен показать производительность в десятки раз выше. Для некоторых видов задач, таких как обработка цифровых сигналов, Intel® Stratix® 10 SX способна показать результаты до 10 TFLOPS (tera floating-point operations per second).
Масштабирование платформ
Ведение бизнеса в реальном времени подразумевает не только стабильность, но и возможность масштабирования on-demand. Хорошим примером может послужить высокопроизводительная платформа SAP HANA, используемая для хранения и обработки данных. Физическое развертывание этой платформы требует весьма мощных аппаратных ресурсов.
Процессоры Intel® Xeon® Scalable созданы таким образом, чтобы превратить многосокетные системы в базовые элементы IT-инфраструктуры, обеспечивая масштабирование для удовлетворения требований бизнес-приложений.
Реализовано это в виде поддержки внешних Node-контроллеров, что позволяет создать конфигурации более высокого уровня, чем может обеспечить одна отдельно взятая платформа. Например, можно создать конфигурацию из 32 физических процессоров, объединив ресурсы нескольких многосокетных платформ в единое целое.
Заключение
Увеличение рабочих частот и процессорных ядер, увеличение производительности, поддержка памяти Intel® Optane™ DC Persistent Memory— все эти улучшения значительно повышают вычислительную мощность каждой платформы, сокращая затраты на количество используемого оборудования и повышая эффективность обработки данных. Принцип масштабируемости, заложенный на уровне архитектуры, позволяет выстраивать IT-инфраструктуру любой сложности и достигать высоких показателей производительности и энергоэффективности.
Поскольку Selectel является партнером Intel уровня Platinum — нашим клиентам уже сейчас доступны для заказа процессоры Intel® Xeon® Scalable нового поколения в серверах произвольной конфигурации.
Арендовать сервер c процессорами нового поколения очень просто! Достаточно перейти на страницу конфигуратора и выбрать нужные комплектующие. Любые вопросы, относительно работы услуг можно задать нашим специалистам, создав тикет в панели управления. Оплачивая сервер на несколько месяцев вперед, Вы получаете скидку до 15%.
Если же вам интересно принять участие в тестировании самых новейших технологий, то присоединяйтесь к нашей лаборатории Selectel Lab.
Мы будет рады услышать ваши вопросы и предложения в комментариях.
Across an evolving digital world, disruptive and emerging technology trends in business, industry, science, and entertainment increasingly impact the world’s economies. By 2020, the success of half of the world’s Global 2000 companies will depend on their abilities to create digitally enhanced products, services, and experiences, 1 and large organizations expect to see an 80 percent increase in their digital revenues, 2 all driven by advancements in technology and usage models they enable.
This global transformation is rapidly scaling the demands for flexible compute, networking, and storage. Future workloads will necessitate infrastructures that can seamlessly scale to support immediate responsiveness and widely diverse performance requirements. The exponential growth of data generation and consumption, the rapid expansion of cloud-scale computing, emerging 5G networks, and the extension of high performance computing (HPC) and artificial intelligence (AI) into new usages require that today’s data centers and networks urgently evolve—or be left behind in a highly competitive environment. These demands are driving the architecture of modernized, future-ready data centers and networks that can quickly flex and scale.
The Intel® Xeon® Scalable processor family provides the foundation for a powerful data center platform that creates an evolutionary leap in agility and scalability. Disruptive by design, this innovative processor sets a new level of platform convergence and capabilities across compute, storage, memory, network, and security. Enterprises and cloud and communications service providers can now drive forward their most ambitious digital initiatives with a feature-rich, highly versatile platform.
Enabling Greater Efficiencies and Lower TCO Across infrastructures, from enterprise to technical computing applications, the Intel® Xeon® Scalable processor family is designed for data center modernization to drive operational efficiencies that lead to improved total cost of ownership (TCO) and higher productivity for users. Systems built on the Intel® Xeon® Scalable processor family are designed to deliver agile services with enhanced performance and groundbreaking capabilities, compared to the prior generation.
Performance to Propel Insights
Intel’s industry-leading, workload-optimized platform with built-in AI acceleration, provides the seamless performance foundation for the data-centric era from the multicloud to intelligent edge, and back, the Intel® Xeon® Scalable processor family with 2nd Gen Intel® Xeon® Scalable processors enables a new level of consistent, pervasive, and breakthrough performance.
New Intel® Xeon® Platinum 9200 Processors
New 2nd Gen Intel® Xeon® Scalable Processors
2nd Gen Intel® Xeon® Scalable Processor Provides Consistent Performance for Diverse Workloads
What Matters?
Intel® Xeon® Scalable Processor Family
Enterprise and Cloud
Minimize complexity with compatible virtualization infrastructure
Meet stringent customer SLAs
Deploy quickly. Intel VMs coexist w/ other Intel® technology-based servers.
Fast response times.
HPC
Maximize vector floating point performance and efficiency
High-performance with fewer servers.
Storage
Ensure deterministic storage response
Deterministic performance. Cores, cache, memory, I/O in a single die.
Communications
Deliver diverse services efficiently
Incredible efficiency and hardware acceleration from a platform with features required for application, control, packet, and signal processing.
Support for Breakthrough Memory Innovation A new foundation for performance begins with support for Intel’s breakthrough Intel® Optane™ persistent memory, a new class of memory, and storage innovation architected for data-centric class environments. With individual module capacities up to 512 GB, Intel® Optane™ persistent memory can deliver up-to 36 TB of system-level memory capacity when combine with traditional DRAM. Intel® Optane™ persistent memory complements DRAM memory by affordably enabling unprecedented system memory capacity to accelerate workload processing and service delivery.
New 2nd Gen Intel® Xeon® Scalable Processors with Intel® Optane™ Persistent Memory 3 4
Foundational Enhancements
Innovative Integrations
Platform integrations deliver improvements in performance and latency across the infrastructure:
Industry-leading Memory and Storage Support
Storage innovations can drive significant improvements in efficiency and performance of data-hungry workloads.
Complementary Offerings for Even Greater Performance, Scalability
Intel offers a broad hardware and software portfolio that complements this new processor.
Enhanced Platform Trust Data and platform reliability and protection are key concerns for enterprises dealing with increasing concerns and scrutiny regarding data security and privacy. Intel® Xeon® Scalable processor family helps build highly trusted infrastructures with platform data protection, resiliency, and uptime.
Increased Data Protection and Reliability Across Every Workload
As more data-rich workloads flow through the data center, this comprehensive suite of hardware-enhanced features brings better data- and platform-level protection mechanisms for trusted services in enterprise and cloud environments. ◊
Dynamic and Highly Efficient Service Delivery The convergence of enhanced compute, memory, network, and storage performance, combined with software ecosystem optimizations, make Intel® Xeon® Scalable processor family the ideal platform for fully virtualized, software-defined data centers that dynamically self-provision resources—on-premises, through the network, and in the public cloud—based on workload needs.
Powerful Tools and Technologies for an Agile Data Center
Intel® Node Manager (Intel® NM) 4.0: Helps IT intelligently manage and optimize power, cooling, and compute resources in the data center, maximizing efficiency, while reducing the chances of costly overheats.
