Чтобы удовлетворить спрос на высокопроизводительные серверные процессоры, компания Intel улучшила чипы Xeon. На днях они были представлены на конференции IDF13. Процессоры Xeon E5-2600 v2 на основе микроархитектуры Ivy Bridge представляют собой улучшенную версию прошлогодних чипов из линейки Xeon E5-2600, которые были основаны на микроархитектуре Sandy Bridge. Новые продукты, созданные по 22-нанометроваому техпроцессу TriGate, позиционируются как основа для мощных суперкомпьютеров, а также дата-центров, к числу основных рабочих нагрузок которых относятся базы данных и облачные приложения. Чипы Xeon E5-2600 v2 будут иметь до 12 физических ядер, поддерживать до 30 Мб кэш-памяти, а их энергопотребление будет находиться в границах от 60 до 130 Вт.

Процессоры Xeon E5-2600 v2 на 45 процентов энергоэффективнее и на 50 процентов производительнее по сравнению с предшественниками. Повышение производительности отчасти обусловлено ростом количеством физических ядер (в серверных процессорах предыдущего поколения ядер было не более восьми ядер). Примечательно, что улучшенные чипы Xeon под кодовым названием Ivy Bridge-EP были представлены сразу же после маломощных процессоров Intel Atom C2000 (Avoton) для микросерверов.

Всего Intel анонсировала 18 новых решений, относящихся к поколению Ivy Bridge-EP, и предназначенных для двухсокетных серверов и суперкомпьютерных вычислительных узлов. Но многие производители серверов уже выразили желание использовать эти чипы в четырехпроцессорных серверах.

Топовый чип новой линейки Xeon E5-2600 v2 с двенадцатью ядрами имеет около 4.3 миллиарда транзисторов, а площадь его кристалла составляет 541 квадратных миллиметров. Самый быстрый чип из линейки Ivy Bridge-EP будет на 200 МГц (или на 6.1%) превосходить по максимальной частоте аналог из семейства Sandy Bridge-EP (при активированной технологии Turbo Boost). Инженеры Intel пошли на увеличение тактовой частоты в основном, чтобы компенсировать дополнительные задержки, возникшие из-за увеличения количества физических ядер.

Диапазон тактовых частот следующий: от 1.7 ГГц (в случае 10-ядерного 70-ваттного E5-2650L v2) до 3.5 ГГц (в случае четырехъядерного процессора E5-2637 v2 из сегмента лоу-энд и шестиядерного чипа E5-2643 v2). К числу 12-ядерных процессоров относятся Xeon E5-2697 v2 на 2.7 ГГц, который потребляет 130 Вт электроэнергии, и Xeon E5-2695 v2 на 2.4 ГГц (115 Вт). Чипы будут продаваться по цене от $ 202 до $ 2614 в партиях по 1000 штук.

Представители Intel заявили, что серверы на базе чипов Ivy Bridge-EP будут отличаться повышенной гибкостью при обработке самых разнообразных рабочих нагрузок в центрах обработки данных. Целью инженеров Intel при разработке Ivy Bridge-EP среди прочего было уменьшение значимости сетевого оборудования путем расширения функциональности серверов. Именно поэтому чипы Xeon E5-2695 v2 имеют собственные сетевые ускорители, которые уменьшают необходимость в отдельных сопроцессорах, предназначенных для обработки подобных задач.

Процессоры обзавелись улучшенными наборами команд, а также дополнительными возможностями в области обеспечения безопасности и векторной обработки. Небольшие улучшения микропроцессорной архитектуры, которыми характеризуются чипы из семейства Ivy Bridge-EP, также помогу ускорить запуск приложений и увеличить пропускную способность памяти. Кроме того, нововведения способствуют ускорению виртуализации вычислительных мощностей.

Новые серверы и суперкомпьютеры

IBM, SGI и Lenovo уже анонсировали мультисокетные серверы на базе Ivy Bridge-EP. Системы предназначены для виртуализации, баз данных, обеспечения работоспособности облачных приложений и суперкомпьютерных вычислений. Вендоры подтвердили, что новые чипы поваляют повысить плотность размещения вычислительных ресурсов и энергосбережение, а также ускорить запуск приложений.

Так представители SGI утверждают, что им удалось добиться 37-процентного прироста производительности суперкомпьютера X ICE на базе процессоров Ivy Bridge-EP при выполнении стандартного набора тестов по сравнению со старыми чипами Xeon с архитектурой Sandy Bridge. Инженеры SGI уже начали устанавливать серверы с новыми чипами во многих суперкомпьютерных центрах, включая среди прочего объект НАСА, в котором разместится машина ICE X с 46 серверными стойками, оборудование внутри которых может обеспечить пиковую производительность в 2.88 петафлопса.

Китайская Lenovo решила воспользоваться сетевыми функциям новых процессоров Xeon, анонсировав улучшенные двухпроцессорные стоечные серверы ThinkServer на базе чипов E5-2600 v2. Серверы, которые пока еще не получили имен, в настоящее время демонстрируются на конференции IDF. Машины будут поддерживать технологию Smart Grid, которая позволяет системным администраторам контролировать управление энергосбережением 1000 сетевых соединений, задействовав механизм Intel Node Manager Technology.

IBM анонсировала новую серверную систему под названием NeXtScale System, которая также будет основана на чипах Xeon E5-2600 v2. Внутри шасси NeXtScale высотой в 6U смогут разместиться до 12 серверных материнских плат и процессоры с 2016 физическими ядрами, это в два раза выше по сравнению с шестью стандартными серверами IBM высотой 1U. Все вычислительные узлы в данной системе имеют общую инфраструктуру охлаждения и электропитания, что помогает уменьшить энергопотребление.

Каждая серверная материнская плата в системе NeXtScale будет иметь свои собственные сетевые компоненты и механизмы взаимодействия с системой хранения данных. Другие компоненты вроде графических процессоров могут быть подключены посредством слота PCI-Express 3.0. Посредством мезонинных плат в серверы может быть добавлена поддержка различных типов сетевых технологий, таких как InfiniBand. Шасси NeXtScale является очень гибким – при необходимости внутри него смогут разместиться маломощные микросерверы. IBM собирается использовать новые процессоры Xeon в серверах из линеек System x и BladeCenter, а также в интегрированных серверах вроде FlexSystem.

Ожидается, что многопроцессорные серверы и вычислительные узлы для суперкомпьютеров на базе чипов Ivy Bridge-EP вскоре также представят Acer, Asus, Bull, Cray, Cisco, Dell, Fujitsu, HP, Hitachi, Huawei, Inspur, NEC, Oracle, Quanta, Sugon, Supermicro, TYAN, Wiwynn и Unisys.

Перспективы новой платформы

Отметим, что на протяжении нескольких последних кварталов наблюдалось падение поставок серверов и доходов их производителей. Но производителям x86-систем, к которым относятся среди прочего и машины на базе чипов Xeon, повезло больше, чем разработчикам других платформ. Это обусловлено высокой распространенностью первых и их лучшей приспособленностью для облачных вычислений и серверной виртуализации.

Теперь – после выхода процессоров Xeon E5-2600 v2 и начала их отгрузки производителям серверов – мы сможем узнать, действительно ли на рынке существует неудовлетворенный спрос на принципиально новые x86-серверы, о котором уже давно говорят аналитики. Но тот факт, что объем поставок подобных машин во втором квартале текущего года вопреки ожиданиям экспертов не упал (по расчетам компании IDC, объем продаж практически не изменился по сравнению с январем-мартом), а также заинтересованность огромного множества вендоров новым продуктом Intel указывают на перспективность платформы. Продаваться она будет, как минимум, не хуже предшественницы.