全新英特尔至强E5 v4系列处理器解读

由:zhiyongz 发布于:2021-03-08 分类:CPU 阅读:3545 评论:0


虚拟化增强——云端应用更强大

至强 E5-2600 v4在云端优化方面可谓不遗余力,除了之前的RDT外,英特尔在新产品上又加入了进一步的网络功能虚拟化和软件定义网络两大功能,进一步加强处理器在云应用场景和虚拟化场景下的能力。

我们先来看第一个功能,网络功能虚拟化(NFV),这个功能主要是针对外部设备向虚拟CPU或者逻辑CPU发起中断请求导致的系统资源开销过大而设计。一般来说,在一个虚拟机系统中,外部设备往往会向虚拟处理器或者下属的逻辑处理器发出中断指令,中断指令的等级比较高,只要接到中断需求后,虚拟机就会响应中断操作,并通过虚拟机管理器接管逻辑处理器,在中断处理完毕后,虚拟机管理器才会释放逻辑处理器给虚拟机。这个过程比较复杂,同时也很耗费系统资源。如果外部设备不断的提出终端需求,整个系统运行速度就会受到严重影响。

为了解决这个问题,英特尔提出了Posted Interrupts技术,这个技术的原理是在接到中断需求后,先不告诉虚拟机,先记录在内存中,并直接发给逻辑处理器,然后再根据此中断的情况判断是否需要通知虚拟机和虚拟机管理器来接管,如果处理器忙碌,也会延迟中断,或者执行中断迁移至空闲处理器。总的来说,这个技术的出现,可以保证逻辑处理器在处理重要任务时不会由于中断而随意停止,影响重要任务的处理速度,同时也节约了系统资源避免了无谓的浪费。根据英特尔的数据,在电信服务器中使用了Posted Interrupts后,电信应用的延迟可以从之前的4us到47μs降低至2.4μs到5.2μs,效果相当明显。

除了Posted Interrupts外,英特尔还提出了虚拟环境下的内存修改日志功能,也就是PML。这项功能的主要作用在于减少由于内存扫描带来的VM Exit/Entry状态,并加速VM迁移。一般来说,VM会经常扫描内存页面,确定在内存和磁盘交换数据时哪些内存页面可用,这个过程可能会带来VM Exit/Entry,影响虚拟机性能。PML功能可以随时记录虚拟机内存页的修改状态,如果某些页面发生更改,PML直接给予标记并写入页面修改日志,这样一来,不需要虚拟机管理器的参与,也避免了VM Exit/Entry的发生,提升了效能。

Posted Interrupts技术能够解决由于无序的中断引发的性能下跌问题。

Posted Interrupts技术能够解决由于无序的中断引发的性能下跌问题。

PML技术可以避免VM Exit/Entry的发生,提升了效能。

PML技术可以避免VM Exit/Entry的发生,提升了效能。

至强 E5-2600 v4家族的一些其它特性。

至强 E5-2600 v4家族的一些其它特性。

至强 E5-2699 v4处理器正面和背面图(上)、E5 2699 v3和E5 2699 v4正面对比图(下),全新的14nm工艺带来的集成度提升在外观上就可以看出来。

至强 E5-2699 v4处理器正面和背面图(上)、E5 2699 v3和E5 2699 v4正面对比图(下),全新的14nm工艺带来的集成度提升在外观上就可以看出来。

产品众多——针对不同市场的分类

说完了一些基本规格和架构,接下来继续来看产品。英特尔本次发布的至强 E5-2600 V4家族共有27款产品,其中面向主流服务器的型号为16款;面向注重高频率、对多核心不敏感的市场的为3款;面向低功耗市场的有2款;面向工作站应用的为1款;面向存储和通信市场的为5款。

规格方面,至强 E5-2600 V4家族产品的频率跨度范围为1.6GHz~3.5GHz,核心数量从多22个到少4个,缓存容量从大55MB到少10MB,TDP功耗高为145W,低只有50W。各种复杂的核心数量、硬件规格和频率、TDP配置,形成了至强 E5-2600 v4庞大的家族。总的来说,至强 E5-2600 V4家族的产品数量众多,甚至比整个民用市场高中低的产品数量总和还要多,这也充分说明了英特尔细分市场的策略和整个企业级、服务器市场的复杂性。

至强 E5-2600 v4维持了英特尔在服务器市场一贯的强势地位,并且带来了诸多新的特性,全新的处理器和特性有助于英特尔在云计算时代进一步拓宽市场、加强优势地位并获得更多企业的青睐。那么回头看具体的处理器产品,相比上一代即至强E5 v3,至强E5 v4在性能上具备怎样的优势?

至强 E5-2600 v4家族列表

至强 E5-2600 v4家族列表

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