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Apresentação do Intel Xeon E7 v2

Detalhes técnicos

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Estes são os principais objectivos deste novo processador. Performance, uptime e escalabilidade.

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Existem quatro possíveis configurações diferentes com este processador, sendo que uma delas está fora do controlo da Intel.
Com o chipset da Intel C602J é possível ter configurações com dois sockets, quatro e oito, sendo que nos três casos é usado Quickpath para ligar os processadores. De referir que o processador pode ter até 3 links Quickpath.
Se olharmos bem para o diagrama, cada processador pode-se ligar a um buffer C10X que em seguida liga à memória.

Uma quarta configuração é possível, quando não se usa o chipset da Intel. Isto é, para as empresas que queiram mais de 8 sockets, é possível ter configurações de dois processadores ligados a um chipset que mantenha a coerência entre os múltiplos pares.

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Alguns dos pontos principais em relação a este processador é que usa o mesmo core que qualquer Ivy-Bridge, sendo que pode ter até 15 cores por processador. O uncore (tudo o que está fora do core, controlador de memórias, PCI-EX, QPI, etc)) é completamente novo. Usa um buffer de memória novo que tem o nome de código JordanCreek. Usa QPI e PCI-Express que tem como objectivo ter muita bandwidth entre e pelos processadores. Um protocolo de coerência entre os processadores novo com o objectivo de diminuir o tráfego gerado entre os processadores. Power Management integrado e pensado para este processador. E por fim funcionalidades para se ter o máximo de uptime possível.

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A disposição dos 15 cores é feita por três colunas de cinco cores cada. Apesar de 15 cores ser um número algo estranho, não há nenhum core desabilitado.
Ao lado de cada core, estão colunas de cache L3 que no total é de 37,5 MB.
A ligar isto tudo existem três ring bus que faz a ligação entre as três colunas.
Temos em seguida dois controladores de memória que se ligam a um buffer externo.
Também temos 3 links QPI integrados e 32 links PCI-Express 3, que podem ser alocados em diversos slots por processador.

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O Ivy-Bridge inclui AVX que é importante para o mercado de computação científica e outras instruções novas que melhoram o IPC.

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A memória L3 é de 37,5 MB o que dá 2,5 MB por core. A Bandwidth total é de 450 GB/s e com uma latência de 15,5 ns.

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Dois controladores de memória por socket que se ligam a buffers externos. Pode ter 240 transações por socket. 4 links SMI por socket. Suporta low voltage, Registered Dimms e LR-Dimms.

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Cada controlador de memória pode ligar-se a dois buffers JordanCreek que são externos, sendo o total de quatro. Cada buffer suporta dual channel, sendo que cada socket pode ter oito canais de memória no total.
Com quatro sockets é possível ter 6 TB de memória e com oito sockets, 12 TB de RAM, algo bastante incrível no mundo x86.

A nível do JordanCreek é possível funcionar de duas maneiras. Lockstep (1:1) a 1600 MHz ou modo independente (2:1) a dual 1333 MHz, sendo que esta última a nível de bandwidth seja preferível.

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Este quadro mostra a forma como podem trabalhar os dois modos. O modo lockstep que o bus ratio é de 1:1 a 1600 MHz e o modo independente com o bus ratio a 2:1 a 1333 MHz, sendo 2667 MT/s efectivos.

Estes modos podem ser usados pelos buffers C10X.

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Aqui temos uma comparação a nível de bandwidth entre a última geração E7 (Westmere-EX), o novo E7 v2 em modo lockstep e o E7 v2 em modo independente.

Podemos ver que entre o E7 de última geração e o modo lockstep do E7 v2, vai uma diferença de 49%, sendo que deste modo para o modo independente vai uma vantagem de 54%.

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Temos aqui os links QPI, que são três e funcionam a 8 GT/s suportando assim de modo glue-less de 2 a 8 sockets. Com mais sockets é preciso um chipset proprietário e outros links.
Há um aumento de 25 % de bandwidth entre sockets com esta versão de QPI.
Também há melhorias a nível do protocolo em si.

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A nível de IO, temos o suporte de 32 links PCI-Express 3 e 4 links DMI geração 2.
Suporta VT-d com large pages que é importante para virtualização.
A nível de bandwidth e latência é consideravelmente melhor em relação à última geração do processador E7.

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Aqui estão explicadas as melhorias a nível do protocolo de coerência entre os processadores.
Estas melhorias foram fundamentais, pois permitiram diminuir o tráfego e aumentar a bandwidth, apesar de os links QPI terem sido reduzidos de quatro para três entre o E7 (Westmere-EX) e o novo E7 v2.

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A nível de power management há ganhos pela passagem de 32 para 22 nm e outros pormenores que foram sendo adicionados ao Ivy-Bridge.

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Aqui temos a comparação entre o E7-4870 da geração anterior que consome 130W com o E7-4890 v2 que consome 155W.
Tem um consumo menor em idle, 40% melhor a 130W e uma maior banda a nível de performance em relação à anterior geração.

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Temos novas funcionalidades RAS que ajudam a melhorar o uptime e o diagnóstico caso existam erros. Também temos melhorias a nível de erros no bus PCI-Express.

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Em todos os modos, é possível reconhecer um erro e mapear para fora um Dimm de memória, sendo que em lockstep mode é possível em alguns casos reconhecer dois erros sem que o sistema vá abaixo.

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A nível de virtualização temos melhorias com o suporte de APICv, VT-d e CPUID faulting.

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Em resumo, temos 50% mais em número de cores, com maior frequência a nível de clock, mais bandwidth e mais IO possível neste processador.

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