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英特爾面向伺服器和工作站的處理器系列 来自维基百科,自由的百科全书
Xeon(读作/ˈziːɒn/,中文翻译为至强)是Intel的一个中央处理器品牌,主要供伺服器及工作站使用,亦有超级计算机采用此处理器。由于部分型号价格低廉,核心数多,多核性能强,部分游戏玩家也会使用。它与奔腾(Pentium)系列一样,经过几代处理器架构的变迁后,名字仍保留下来。最初Xeon的名字是将Xeon放到相对的Pentium名字之后(Pentium II Xeon、Pentium III Xeon),现在的则直接叫作Xeon。Xeon采用x86架构或x86-64架构。
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![]() 2020年Xeon的Logo | |
产品化 | 1998年6月至今 |
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生产商 |
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微架构 | Ice Lake, Cooper Lake, Comet Lake, Cascade Lake, Coffee Lake, Kaby Lake, Skylake, Broadwell, Haswell, Ivy Bridge, Sandy Bridge, Westmere, Nehalem, Core, NetBurst, P6 |
指令集架构 | IA-32, x86-64 |
核心数量 | up to 64 |
CPU主频范围 | 1.20 GHz 至 4.80 GHz |
前端总线速率 | 600 MHz 至 8.0 GT/s |
CPU插座 |
以前的Xeon分为E3、E5、E7三个系列,现在的Xeon分为Xeon E、Xeon W、Xeon D、Xeon Scalable几个系列。另有加速卡Xeon Phi。只有部分Xeon E3、Xeon E和Xeon W处理器内建GPU。
早期Xeon的命名由定位、具体型号和代数三部分组成。
以E5-2650 v2为例,E5代表处理器的定位为中高端工作站,2代表此处理器最高支持双路工作,6代表此处理器的插槽为LGA 2011,50为性能区分用,最后的v2代表此处理器采用Ivy Bridge微架构。
Xeon E3是针对工作站和入门级伺服器的单路处理器系列,有E3-1100和E3-1200两个子系列,除E3-1220L为双核心以外均为四核心,但有四线程和八线程型号。Xeon E3的更新速度最快,每年跟随消费级的Core i7一同更新,插座也跟消费级产品相同,采用LGA 1155和LGA 1150,第一/二/三代产品的型号为E3-1200/E3-1200v2/E3-1200v3。
一些DIY玩家会购买Xeon E3-1230代替Core i7,因为E3-12X0型号(E3-1260L和E3-1226等一些特殊型号除外)没有iGPU(因为此类玩家多会另外购置显卡而不是采用iGPU),价钱较便宜。[2]在一般的主板使用,ECC功能会被停用。但从Xeon E3 V5开始,E3系列处理器已不支持Intel的桌面型晶片组,必须搭配Intel的伺服器晶片组才可使用。
从Coffee Lake微架构开始,Intel用Xeon E取代Xeon E3的定位。Xeon E仅提供16条PCIe线道[3],部分型号不内建iGPU。
Xeon E5是针对中高端工作站及伺服器的处理器系列,此系列每年更新,不过微架构落后Xeon E3一代。2013年第3季,Xeon E5更新到Ivy Bridge微架构。与此同时,Xeon E3更新到Haswell微架构。
Xeon E5共有五个子系列,入门的单路处理器系列E5-1400,高端的单路处理器系列E5-1600,入门级双路处理器系列E5-2400,主流级双路、四路处理器系列E5-2600及E5-4600。
Xeon E7是面向关键任务和数据中心的处理器系列,强调可靠性、可用性和可服务性(RAS)。
第一代Xeon E7于2011年第2季推出,提供三个子系列,顶级的八路、四路及双路处理器系列E7-8800、E7-4800及E7-2800,分别最大支持4TB、2TB及1TB存储器。全线代号均为Westmere-EX,支持四通道存储器技术,采用LGA 1567,亦是唯一采用此插座的系列。
第二代Xeon E7于2014年第1季推出,代号Ivy Bridge-EX,提供三个子系列E7-8800/4800/2800v2,全部型号支持最大1.5TB存储器,采用LGA 2011,最多15核心30线程及37.5MB L3。采用八路Xeon E7支持最多12TB存储器。
2017年,英特尔推出新的基于Skylake微架构的Xeon Scalable CPU(Xeon可扩展处理器),型号命名方式上,不再使用E5和E7,而是采用4种不同等级代替E5和E7的定位[4][5]。全新的Xeon可扩展处理器分为青铜级、白银级、黄金级和铂金级四个等级。
从Skylake微架构开始,英特尔发布了用于工作站的Xeon W CPU。
基于SoC的Xeon D CPU,功耗较低。
Xeon Phi是运算加速卡的品牌,采用MIC架构(Many Integrated Core),最多61个核心,利用硬件型超线程让每个核心拥有4个线程,总共244个线程,但此超线程无法关闭。Xeon Phi用作高效运算(HPC)加速,主要用于超级计算机及HPC伺服器。Xeon Phi的出现是为了抗衡GPGPU(通用GPU)在HPC领域的普及,美国橡树岭国家实验室的超级计算机泰坦(2012年11月–2013年6月全球最快的超级计算机)的主要运算能力并不是来自CPU,而是来自NVIDIA Tesla GPU。
第一批Xeon Phi代号均为Knights Corner,不计算定制产品,共有六款型号,3100/5100/7100各有两款型号,分别有57/60/61个核心及6GB/8GB/16GB内存。两款型号的分别在于散热器的不同,包括主动式、被动式和没有散热器,主动式(A)只有风扇,被动式(P)则只有一块很大的散热片,没有散热器(X)需要配合水冷使用。
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第一代Xeon处理器,于1998年发布,用作取代Pentium Pro。Pentium II Xeon基于P6架构,使用82440GX(双处理器晶片组)或82450NX(四处理器晶片组)。与Pentium II不同,它有一个全速,不在晶片上的L2缓存。它使用一个比Slot 1更长的插槽Slot 2,分别有512KB、1MB、2MB L2,及使用100MHz前端总线。
第二代Xeon,于1999年发布,用作取代Pentium II Xeon。共有两个核心版本:Tanner及Cascades。Tanner与同系列的Pentium III核心(Katmai)没有分别,同有SSE及一少部分内存控制优化。第一代Casades核心的Pentium III Xeon处理器与同系列的Pentium III(Coppermine)同有133MHz的前端总线(外频)、256KB的L2。第二代Casades(或称Casades 2MB以分别二者),有1MB或2MB的L2但只有100MHz的外频。
Xeon(除下Pentium的名字)于2001年中发布。第一代核心使用当时最新的NetBurst架构,名为Foster。跟Pentium 4不同,它的主要市场为工作站。虽然它拥有比Cascade 2MB更好的性能表现,但是因为它需要使用非常昂贵的RDRAM(Rambus Dynamic RAM),所以它的销售情况不太理想。
因为Foster只支持2枚处理器,故第二版(Foster MP)发布,它有1MB L3,增加少许的性能,但比Xeon DP贵得多。
2002年,130纳米的Xeon发布〔本版本核心为Prestonia〕。它支持英特尔的超线程技术,拥有512KB的L2。同时,新的晶片组E7500〔支持双管道DDR〕亦配合此Xeon发布。不久,它的前端总线亦由100MHz〔400MHz QDR〕提升至133MHz〔533MHz〕。因为本版本的Xeon在性能上比上一代以及对手的Athlon MP更好,另一方面,E75XX晶片组又有更大的优势,故顿时成为高销量的伺服器及工作站处理器。
Prestonia的Xeon MP版本核心为Gallatin,拥有1MB或2MB的L3。这个版本亦比Foster MP更高的性能,故在受伺服器欢迎。之后,130纳米制程使到Gallatin可以有4MB的L3。
因为英特尔未能成功推行Itanium及Itanium 2处理器,故在2004年,90纳米制程的Pentium 4处理器〔Prescott〕加入了64位指令的支持,以及新一代Xeon〔核心代号Nocona〕发布。随着此代Xeon发布的晶片组为E7525〔工作站〕、E7520及E7320〔伺服器〕,加入PCI Express、DDR2及Serial ATA的支持。一般来说,虽然Xeon有超线程技术,但Xeon性能仍比对手的Opteron为低。
2005年,英特尔发布新的Xeon〔Irwindale〕,但只有小量的更新:加入双倍的L2,以及在低负载时自动减低时脉。但是,在一独立测试 (页面存档备份,存于互联网档案馆)中,Opteron的性能仍比Irwindale更高。
2005年4月,64位的Xeon MP发布,分别为较便宜的Cranford〔Nocona的MP版本〕及较贵的Potomac〔拥有8MB L3的Cranford〕。
2005年10月10日,英特尔发布了其首枚双核心Xeon DP〔Paxville DP〕,它是Irwindale的双核心版本,拥有4MB的L2〔每核心2MB〕。 2005年11月1日,双核心的Xeon MP〔Paxville MP〕发布,它有两个不同的版本:一个有2MB的L2〔每核心1MB〕,另一个则有4MB L2〔每核心2MB〕。这个系列的Xeon命名为Dual Core Xeon 7000系列,时脉由2.67至3.0GHz不等〔7020-7041〕,有667MHz或800MHz的前端总线。
2006年3月14日,英特尔发布了全新的双核心Xeon LV〔低电压版本,核心Sossaman〕。Sossaman建基于Core Duo处理器技术,支持当时Xeon拥有的技术,Virtualization Technology,667MHz前置总线,但双核心处理只有32位。
2006年5月23日,英特尔发布了其65纳米的双核心Xeon〔Dempsey核心〕,并命名为Dual Core Xeon 5000系列。Dempsey为最后使用Netburst的Xeon DP处理器核心,除了支持多处理器外,其他跟其桌面版本〔Presler〕一样。本系列时脉由2.67至3.73GHz不等〔5030-5080〕,拥有667MHz或1066MHz的前置总线,4MB L2〔每核心2MB〕。本系列的Xeon使用全新的接口Socket J,或称LGA 771。
Woodcrest为第一枚使用Intel Core微处理器架构的处理器,Intel Core 2处理器的伺服器版本,于2006年6月26日推出。它被命名为Dual Core Xeon 5100系列。时脉由1.6GHz至3GHz不等。全部支持最多两枚处理器同时运作。
它使用1333MHz前置总线,最高80W TDP,本系列所有处理器支持EM64T、XD bit、Virtualization Technology。
为Paxville MP的进化版本,使用65纳米制程,并加入更大的内存。Tulsa将有2MB L2〔每核心1MB〕及最多16MB L3〔由两核心共享〕。
由两枚Woodcrest核心组成的四核心处理器核心,估计使用1066MHz前置总线。计划于2006年年前发布,且时脉会比Woodcrest核心为低。本核心亦有Xeon-MP版本,核心名为Clovertown-MP。
四核心处理器核心,部分建基于Woodcrest。使用Common System Interface(CSI)总线,取代传统的前置总线。它将有16MB L2,第一代使用65纳米制程、后代会使用45纳米制程。但在现时的处理器路线图上,它已经被取消,取而代之的是Tigerton核心。
四核心处理器核心,用作取代Whitefield。
45纳米版本的Tigerton,四核心。
45纳米八核心,12MB L2。
Nehalem微架构采用45纳米制程,用QPI总线取代过时的FSB总线。Westmere微架构采用32纳米制程。
Sandy Bridge微架构采用32纳米制程,Sandy Bridge处理器全面将北桥晶片集成到CPU中,主板上只剩下南桥晶片。Ivy Bridge微架构采用22纳米制程。
采用FCBGA 1284和LGA 1155插槽
采用LGA 1356插槽(E5-1400系列与E5-2400系列)与LGA 2011插槽(E5-1600系列、E5-2600系列与E5-4600系列)
采用LGA 1567插槽(E7v1系列)与LGA 2011-1插槽(E7v2系列)
Haswell微架构采用22纳米制程,Broadwell微架构采用14纳米制程。
采用FCBGA 1364和LGA 1150插槽
采用LGA 2011-3插槽与LGA 1356-3插槽(E5-2400系列)
采用LGA 2011-1插槽
Skylake微架构和Kaby Lake微架构采用14纳米制程。
Coffee Lake微架构和Cascade Lake微架构采用14纳米制程。
采用LGA 1151v2插槽(E 2100系列和E 2200系列)和LGA 1200插槽(E 2300系列)
采用LGA 3647插槽。
Comet Lake微架构采用14纳米制程,支持ECC存储器,搭配W480晶片组,CPU支持16条PCI Express 3.0线道。
Cooper Lake微架构采用14纳米制程,Ice Lake微架构采用10纳米制程。采用LGA 4189(Socket P+)插槽[6]。