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至强SP简析:FPGA及Fabric版本揭密

企事录  · 公众号  ·  · 2017-08-09 08:22

正文

(吐槽背后有干货,请耐心阅读,适度跳过)

某冰冰曾经说过:我能承受多大的诋毁,就能承受多大的赞美。非黑即白的粉丝逻辑,在太多方面难以量化的娱乐圈深深扎根,让人不由得感慨,娱乐精神哪里去了?

纵然是看起来容易量化比较的IT技术和产品,对它们的评价也不至于非粉即黑,让我们努力找回一些娱乐精神罢。

从吐槽的角度,老早我曾经说过:很多时候,厂商宣传新产品的功能,(给人的感觉)更像是在“黑”之前的产品。

只举最近的例子,vSphere 6.5 U1 的新增功能中,有一项是“vCenter Server Foundation 支持 4 节点集群”,不经意间提醒了吃瓜群众——敢情以前vCenter Server Foundation只支持到3节点集群?!

这点儿小“瑕疵”,跟大英(特尔)比起来,实在是小巫见大巫:上个月轰动业界的至强可扩展处理器(Xeon Scalable Processor)发布,只一个产品名称的改变,就把前面至少四代至强都给黑了——难道,Xeon E3/E5/E7不是可扩展的吗?

可以说,还真不……能算是。

(进入正文,看不清的图都可点击放大哦)

可扩展的……是谁?

伴随Scalable Processor(可扩展处理器)一同提出的还有Scalable platform(可扩展平台),两者缩写都是SP,难免让人迷惑——可扩展的主角究竟是谁?

相比于首字母必须大写的Xeon,紧随其后的processor和platform都有小写的时候,个人感觉platform小写的时候更多——或者说,Scalable Processor写法更像一个专有名词。在Intel的官网上,还有Xeon Processor Scalable(XPS?Dell笑了)的写法。

另一个“书面”证据是:Skylake和Purley分别是处理器及其平台的代号,而刚推出的第一代至强可扩展处理器可以简称为Skylake-SP,所以SP代表可扩展处理器是没有什么疑问了。

从实际使用上来看,至强SP也确实比四代至强E5/E7更利于扩展。

没错,在讨论中排除掉了血缘关系其实与消费级的Core(酷睿)家族很近、命名规律也与E5/E7有所不同的E3家族。

在E5/E7的时代,可扩展性局限于各自家族内部,即:

  • E7可以从双路扩展到四路和八路;

  • E5可以从单路扩展到双路和四路;

但是,E5和E7彼此不兼容。

注:E5-2400(1个QPI)和E5-1400面向嵌入式市场,采用不同的封装(LGA 1356)

处理器的扩展性显然会影响到平台(主板)的相容性,这个冲突在四路平台暴露出来:E5-4600和E7-4800/8800是不能互换主板的,这意味着服务器厂商要推出(至少两个)不同系列的四路服务器平台——譬如Dell的PowerEdge R830(E5-4600系列)和R930(E5-4800/8800)。当然,服务器厂商也可以选择只出(或侧重)其中一个,放弃另外一类市场。

虽然E5-4600系列比E7家族的产品少了1组QPI,CPU之间互连带宽和效率受到影响,而且E5 v4还被人为“阉割”掉2个内核,但在性价比上仍具有明显的优势。英特尔经常给人刻意回避E5-4600存在的感觉,可这种相对廉价的四路平台依然卖得不错,根源还是存在足量的用户需求。

E5 v4(上)与E7 v4(下)的内核组织架构基本一致,都可以支持到24个内核,可见两个家族间的血缘关系。区别主要在于E7 v4在第二个环上多出1组QPI,而E5 v4最多只有22个内核

至强可扩展处理器终于消除了这个人为的壁垒,把选择权交还给服务器OEM或最终客户,最典型的例子当属Dell PowerEdge R940:用户可以自由选择3组UPI的至强Platinum 8100或Gold 6100系列(类似3组QPI的至强E7-8800/4800系列),或2组UPI的至强Gold 5100系列(类似2组QPI的至强E5-4600系列),Dell也不用再同时维护两个四路服务器平台(可以理解为R830与R930合并升级为R940)。

甚至,在双路配置下,用户还可以选择具有3组UPI的型号(至强Platinum 8100或Gold 6100系列,类似从v3起消失的E7-2800系列),以获得更高的(CPU间)互连带宽。

(注:关于至强SP与E5 v4的对位升级关系,请参见公众号“小麦杂记”的 《E5 v4到Xeon SP的升级路线解读》 一文)

这就是 《8张图速览新至强:Skylake架构、外貌与型号》 一文中,“E7两路重出江湖,E5四路确认名分。”那句话的含义:至强E5和E7,两个分隔已久的山头,终于打通了。

再进一步,单路主板也可以支持多达28个内核、56线程的顶级CPU至强Platinum 8180,如Supermicro的X11SP系列。而从至强E7 v3开始,连双路E7都不被鼓励了,更不会有厂商为了配满24核这种小众需求去推出单路E7主板啦。

小结 :总体而言,可扩展处理器称得上名副其实,平台随之得以简化,也变得易于扩展了。更名的主要槽点,不在这里。

金属家族?画蛇添足!

由于E5和E7之间的“插座隔离”被打破,型号的命名规则随之更改也是情理中事,关键看怎么改。

至强E3/E5/E7的型号命名规则

简单回顾一下至强E5/E7的型号格式:

Ea-bc## v*

a/b/c、## 和 * 都是数字,## 代表具体SKU,* 为2~4,第一代后面不加 v……

b 代表处理器直接连接可以达到的最大互连规模,也就是能到几“路”(Socket),为2的0到3次方,即1/2/4/8共4个数字;

c 代表插座类型,从2/4/6/8中取值,可以视为对b的补充说明:8是一家(E7),都有3个QPI;6和4属于另一家(E5),4 6 和 2 6 都有2个QPI;2 4 和 1 4 的针脚数量和封装尺寸都与其他系列不同,面向嵌入式市场,v3之后终止。

a只有两个选项:5,或者7,除了分别代表主流和高端,还有比较明确而具体的含义——

  • E7:3组QPI,四路和八路(及以上)市场;

  • E5:2组QPI,双路和(廉价型)四路市场(不考虑定位特殊的24/16/14系列)。

没有E7或E5作为前缀,纯数字的型号也不会出现重合,但E7和E5直观的划分出两个不能互换使用的产品家族,并非多余。

既然至强可扩展处理器全家族都打通了,E5和E7原有的含义不复存在,如果要继续使用,必须更改其代表的含义,反而会引发更大的混乱。所以,命名规则必须更改;可惜,新的“金属+4位数字”组合,槽点满满。

重申一下E5/E7命名规则的精华:后缀标示“代”数(从无到v4),头2位数字简明描述主要特性,前缀(E5或E7)划分家族。

再看至强SP的命名规则,携带的有效信息就少得多了:

至强可扩展处理器的型号命名规则,注意两位数的“Processor SKU”跨铂金/金牌/银牌/铜牌及“SKU Level”递减,字母后缀的选项也有较大丰富

第2位数字标示“代”数,Skylake-SP是第一代,所以这批产品型号中的第2位数字统一为“1”,也就是说在同一代产品中起不到区分作用。剩下只有第1位数字,要对应的关联信息太多(支持几路、多少UPI、多少内核、内存频率),除非你比较熟悉整个家族的产品特性,它只能体现从高到低的定位,甚至还不如之前的(E)7或5来得简明有效。

7开头的处理器到哪儿去了?早已被第二代Xeon Phi处理器(Knights Landing)所占,所以是“72”(而不是“71”)在前

更糟的是,作为前缀的金属名称也几乎不能提供更多信息:Platinum对应8,Silver对应4,Bronze对应3,只有Gold略显例外——告诉我们6和5是一个大家族,但至少从表面看起来,它俩之间的共性,未必比5和4之间更多。

不知大英是否受了80 PLUS电源(Power Supplies)认证体系的启发?或许,随着至强可扩展处理器TDP的进一步上升,未来会出现类似 Titanium 92xx 这样的产品吧……

至于铂金、金、银、铜背后体现的品味,见仁见智,这里就不点评了——反正型号数字前面有没有它们,也没什么区别——基本属于冗余信息,颇有画蛇添足之感。在有些主板的说明书里,干脆就直接在Xeon后面跟81xx/61xx/51xx/41xx/31xx了,又没损失什么有效信息,关键是省地儿。

当然,字母后缀,还是很有用的,下面会有重点讨论。

你要买的这些内核,是怎么来的?

说完了CPU之间的扩展方式,来看看至强SP的内核如何组织——具体原理在上一篇







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