Хотя минималистичный серверный процессор и концепция микросерверов на его основе не захватили дата-центры по всему миру, всё равно существуют нагрузки, вполне помещающиеся в нишу односокетных ЦП с их умеренной мощностью.
Именно поэтому Intel всегда создавала серверные версии своих мощных десктопных ЦП, нацеленные на умеренные серверные нагрузки, а благодаря постоянному спросу на минималистичные вычисления в среде мелких и средних бизнесов эти серверные чипы нижнего ценового диапазона при необходимости можно использовать в дата-центрах.
Самая новая версия минималистичного серверного чипа Xeon E-2300 Rocket Lake является продолжением традиций линеек продуктов Intel. В них входят чипы Xeon E3-1200 v5 Skylake, выпущенные в июне 2016 года, чипы Xeon E3-1200 v6 Kaby Lake , выпущенные в апреле 2017 года, Xeon E-2100 Coffee Lake, выпущенные в июле 2018 года и Xeon E-2200 Coffee Lake-E, выпущенные в 2019 году.
Xeon E-2300 несовместим с серверным сокетом Socket H4 (LGA 1151), в который устанавливались версии Coffee Lake, для соединения ЦП с материнской платой используется новый LGA 1200 Socket H5. В чипах Coffee Lake-E не использовалась графика на чипе, но в Xeon E-2300 GPU двенадцатого поколения на кристалле позволяет выводить изображение на дисплеи; к сожалению, процессор не позволяет переносить вычислительные нагрузки на GPU, поэтому такая схема кажется пустой тратой транзисторов. Нет никакой внятной причины для того, почему стек oneAPI, над которым Intel работает для переноса затратных математических вычислений на дискретные GPU Xe HPC, нельзя было бы использовать и в GPU двенадцатого поколения на чипе или в его потомках, перенеся на них часть вычислительных нагрузок.
Производители чипа Xeon E-2300 Rocket Lake взяли высокопроизводительное ядро Sunny Cove, разработанное для процессора Xeon SP Ice Lake, изготовленного по 10-нанометровому техпроцессу, и заново реализовали ядра и область uncore в предыдущих 14-нанометровых техпроцессах производства на фабриках Intel. Получившиеся ядра назвали Cypress Cove. Выглядят они следующим образом:
А вот как выглядит кристалл Rocket Lake-E:
Rocket Lake-E не был рассчитан на откат до 14 нанометров. Это стало временной мерой для выпуска продукта, пока Intel решала проблемы с 10-нанометровым производством. Несмотря на эти проблемы и на то, что Xeon E-2300 оказался крупнее и горячее, чем мог бы быть, он всё равно остаётся вполне приличным микросерверным процессором. К тому же он невероятно дёшев по сравнению с Xeon SP Ice Lake, как с точки зрения затрат на процессорное ядро, так и в абсолютной денежной стоимости.
Как мы видим, процессор Rocket Lake-E имеет восемь ядер, а каждое ядро Cypress Cove имеет 48 КБ кэша данных L1 и 32 КБ кэша команд L1, плюс 512 КБ кэша L2. Также каждое ядро имеет кэш L3 на 2 МБ, а ядра и кэши L3 соединены друг с другом кольцевой связью, используемой в мощных серверных процессорах Xeon. Со времён Xeon SP Skylake, выпущенного несколько лет назад, она была заменена на mesh-соединением на кристалле. Со временем, когда количество ядер станет достаточно большим, скажем, выше 16 ядер, это mesh-соединение доберётся до десктопов и серверных чипов нижнего ценового диапазона.
Xeon E-2300 имеет один контроллер памяти DDR4, работающий с частотой 3,2 ГГц, способный поддерживать до двух каналов памяти, каждый с двумя DIMM на канал, что сумме даёт четыре планки памяти и объём 128 ГБ. (Интересно было бы поразмышлять над тем, сможет ли установка Optane 3D XPoint DIMM в такую машину ещё больше расширить объём памяти…) SerDes на E-2300 реализует 24 полосы ввода-вывода и 20 из них используются для полос PCI-Express 4.0. (Непонятно, для чего нужны ещё четыре шины.) Чип имеет восьмиканальный Direct Memory Interface (DMI 3.0), связанный с чипсетом Intel C252 или C256. Чипсет обеспечивает поддержку старых форматов ввода-вывода, в том числе 24 шин PCI-Express 3.0 и набор разъёмов USB и SATA в соответствии со следующей таблицей:
Процессоры Xeon E-2300 поддерживают Hyper-Threading во всех, кроме двух чипов, что обеспечивает по два потока на ядро, а также поддерживают автоматический разгон ядер Turbo Boost 2.0 на линии. Базовые скорости ядер могут изменяться в интервале от 2,8 ГГц до 3,7 ГГц, а Turbo Boost может менять тактовые частоты в ядре в интервале от 4,5 ГГц до 5,1 ГГц.
Количество ядер, тактовые частоты, кэш L3, TDP и диапазон цен для десяти продуктов из линейки Xeon E-2300 представлены в следующей таблице:
Два четырёхъядерных Xeon E-2300 без Hyper-Threading задают новую нижнюю ценовую границу (соответственно, 209 и 189 долларов) для этих микросерверных чипов.
Intel заявила, что чипы Rocket Lake-E обеспечивают на 17% больше сырой производительности по сравнению с процессорами Xeon E-2200 Coffee Lake-E, которым они пришли на замену.
С точки зрения соотношения цены и производительности “сырых” чипов процессоры Xeon E-2300 чуть менее затратны на процессорное ядро, чем самые слабые восьмиядерные процессоры Xeon SP Ice Lake. И в самом деле, их тактовые частоты значительно выше для каждого ядра. Для последовательных нагрузок, более чувствительных к тактовой частоте, чем к объёму памяти и полосе пропускания ввода-вывода, они могут быть более оптимальным выбором. Например, сравните 12-ядерный Xeon SP-4310 Silver, работающий на частоте 2,1 ГГц, имеющий 18 МБ кэша L3 и обеспечивающий примерно 4,51 единиц относительной производительности при цене 501 доллар, с самым мощным Xeon E-2388G, имеющим восемь ядер с частотой 3,2 ГГц, 16 МБ кэша L3 и обеспечивающим 4,58 единиц относительной производительности при цене 539 долларов. Получается 117,62 доллара за единицу производительности для E-2300 и 111,07 доллара за Xeon SP-4310 Silver. Учитывая все описанные выше особенности, разница почти незаметна.
Показанная выше таблица демонстрирует удивительный факт наличия гораздо большей производительности у односокетного сервера с Xeon E-2300 по сравнению с односокетным сервером на чипе Xeon E5540 Nehalem, который является нашим бенчмарком для метрик относительной производительности, позволяющим оценить мощь чипов Intel Xeon. (В относительной производительности учитывается количество ядер, тактовая частота и улучшения в показателе IPC разных поколений процессоров.) Этот чип Xeon E5540 Nehalem стоит 744 доллара и обеспечивает взятую за основу производительность 1,0 работая на четырёх ядрах 2,53 ГГц со включенным Hyper-Threading. Самый мощный из линейки Xeon E-2388G имеет в два раза больше ядер и почти в два раза больший показатель IPC, к тому же его тактовая частота на 26,5% выше, обеспечивая ему относительную производительность 4,58. И при этом чип стоит дешевле на 27,6%. То есть соотношение цены и производительности между этими процессорами улучшилось с 2009 по 2021 год в 6,3 раза.
Supermicro стала первой компанией, поддерживающей эти новые серверные чипы Rocket Lake-E во всей линейке своих массовых серверов в форм-факторе “коробка для пиццы”, в линейках микросерверов MicroCloud и MicroBlade, а также во множестве материнских плат, на основе которых сборщики систем могут создавать собственные машины.
Каталог процессоров Intel Xeon с ценами и характеристиками в PCPlanet.ru
