硬科技:做為x86伺服器象徵的Intel Xeon處理器擴張期(2001-2004)

2020-12-06 深夜書評

硬科技:做為x86伺服器象徵的Intel Xeon處理器擴張期(2001-2004)

做為x86伺服器象徵的Intel Xeon處理器:醞釀期(1995-1998)做為x86伺服器象徵的Intel Xeon處理器:草創期(1998-2001)

Intel在2001年的Xeon產品線,完全拿掉Pentium字樣,徹底擺脫個人計算機形象。Intel也在這段32位NetBurst微架構(P68)期間,確立了Xeon DP(雙處理器)和Xeon MP(四處理器)分立的局面,也結束了P6時期,桌機處理器可以同時插2顆的美好年代,要多處理器,請乖乖的掏錢購買貴貴的Xeon。

因產品驗證時期較長,且需要更高的穩定度,Xeon MP通常推出時程較晚,而且頻率也偏低,也有更大容量的高速緩存,相較之下,Xeon DP怎麼看都比較像「桌機處理器被解除封印」的產物。

從NetBurst開始出現的xAPIC,將APIC的3位專屬總線,直接「融入」系統總線的通訊協議,避免APIC運作時影響內存存取性能,並將處理器(核心)上限激增到255個。

如同初代180nm工藝Pentium 4 「Willamette」被批評空有高頻率,但部份性能不如前代Pentium III甚至AMD Athlon MP,初期的Xeon DP也被指責整體性能不及擁有2MB L2高速緩存的末代Pentium III Xeon 「Cascade 2M」,這問題到了130nm工藝Northwood世代,頻率被大幅提升後,才慢慢消失。

此外,一般資深計算機玩家對Intel的HyperThreading(代號Jackson Technology)的初次登場,印象多半是2002年11月之後的130nm工藝Pentium 4(Socket 478腳位),但其實早在當年2月的130nm工藝Xeon DP 「Prestonia」就問世了。對常態多任務作業的伺服器來說,可改善整體輸出率(Throughput)的同時多線程(SMT)技術,確實是天作之合,後來我們也將在2004年的IBM Power5目睹提升幅度更誇張的案例。

更重要的是,Intel以實際行動證實了180nm工藝的Willamette,已經實裝HyperThreading的謠傳,2002年3月的Xeon MP 」Foster MP」就開放了這讓「CPU 1顆當2顆用」的神秘功能。至今Intel尚未透露為何初代Pentium 4要這樣留一手,也許是功能驗證尚未完備,或著擔憂一啟動後會功耗失控,個人計算機作業系統的多處理器支持性,也可能是其中一個主因,不過當時的Intel的確有保留實力的餘裕,直到被AMD的K8大鐵錘系列(Hammer)揍的鼻青臉腫為止。

面對AMD K8的壓力,Intel在2003年9月,搶在AMD發布K8核心的Athlon 64和Athlon 64 FX前一周,公布將原先Xeon專用的「Gallatin」核心「下放」到桌機的Pentium 4 Extreme Edition,但仍然難以挽回頹勢,也讓2004年2月的90nm工藝Pentium 4「Prescott」的產品定位,顯得更加尷尬,因為舊世代的產品,竟然性能還比較好。

想必各位科科也看得出來,Xeon MP一次連接4顆CPU的SMP系統總線,以及共享的內存控制器,成為明顯的性能瓶頸,也突顯AMD K8的絕大優勢:CPU內建內存控制器與HyperTransport的NUMA。在2003年4月22日,AMD Opteron的出現,開啟了Intel好幾年的惡夢,也讓Intel的x86處理器技術發展,陷入了前所未見的極大混亂。

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