在昨天的文章中,我们探讨了英特尔最新发布的至强E5 v4系列处理器的多个特性,包括了至强E5-2600 v4的一些关键功能。今天,我们将深入了解至强E5 v4系列处理器的更多细节和新技术。
虚拟化技术的提升
至强E5-2600 v4系列处理器在虚拟化领域的进步尤为显著。除了引入RDT(资源调度技术),英特尔还在该系列处理器中加入了网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)的支持,从而大幅度增强了处理器在云计算和虚拟化环境中的表现。
网络功能虚拟化(NFV)的设计初衷是为了减轻外部设备向虚拟CPU或逻辑CPU发起中断请求所造成的系统资源开销。在虚拟机系统中,外部设备通常会向虚拟处理器或下属逻辑处理器发出中断信号。处理这些中断信号的过程较为复杂且资源消耗巨大,如果中断请求频繁,会导致系统运行效率显著下降。
PostedInterrupts技术显著提升了系统性能
为了解决这一问题,英特尔引入了PostedInterrupts技术。该技术的核心是将中断请求记录在内存中,而不是立即通知虚拟机。中断信号会直接发送给逻辑处理器,系统根据处理器的繁忙程度决定是否需要通知虚拟机和虚拟机管理器处理中断。如果处理器繁忙,还可以将中断迁移到空闲的处理器上。这种方式不仅确保了处理器在进行重要任务时不会被中断打断,还有效节省了系统资源。根据英特尔的数据,使用PostedInterrupts技术后,电信服务器的延迟从4微秒降低到了2.4微秒到5.2微秒,效果显著。
PML技术提升了虚拟化效能
除了PostedInterrupts,英特尔还推出了虚拟环境下的内存修改日志功能(PML)。PML的主要作用是减少内存扫描时产生的VM Exit/Entry状态,从而提升虚拟机迁移的速度。在虚拟机系统中,内存页面经常会被扫描以判断哪些页面可以用于内存和磁盘的数据交换,这一过程可能会导致VM Exit/Entry,影响虚拟机的性能。PML功能通过实时记录虚拟机内存页的修改状态,标记并记录页面修改日志,从而避免虚拟机管理器的参与,并减少VM Exit/Entry的发生,提高了虚拟化效能。
产品多样化
至强E5-2600 v4系列处理器拥有广泛的产品线。此次发布的E5-2600 v4系列共包含27款产品,涵盖了多个市场需求。对于主流服务器市场,有16款型号;针对对高频率需求而对多核心不敏感的市场,有3款型号;低功耗市场有2款;工作站应用有1款;存储和通信市场则有5款。
至强E5-2600 v4系列详细规格
至强E5-2600 v4系列处理器的频率范围从1.6GHz到3.5GHz不等,核心数量从4个到22个不等,缓存容量从10MB到55MB,TDP功耗则从50W到145W不等。这种复杂的核心配置、硬件规格和频率选择,形成了至强E5-2600 v4系列庞大的产品家族。
至强E5-2600 v4系列继续巩固了英特尔在服务器市场的领先地位,并引入了诸多新特性。这些新处理器和技术不仅增强了云计算时代的市场竞争力,还进一步提升了英特尔在企业市场中的优势。那么,与上一代至强E5 v3相比,至强E5 v4在性能上究竟有何提升呢?
处理器性能实测
为了详细了解这一点,MC评测室在同一台双路英特尔服务器上分别安装了至强E5 v3的旗舰型号E5-2699 v3和至强E5 v4的旗舰型号E5-2699 v4;内存配置为8条32GB DDR4 2400的256GB四通道内存。由于E5 v3的内存控制器最大支持DDR4 2133,因此测试时内存运行在DDR4 2133频率。升级了最新BIOS之后,该服务器主板能够正常识别搭载的双路44核心、88线程的E5-2699 v4处理器。
测试环境及工具
本次测试使用了业界公认的SPEC CPU 2006作为主要考察对象。测试平台安装了Windows Server 2012 R2系统,并配备了Visual Studio、C++/Fortran编译器。测试还包括了SiSoftware Sandra和CineBench R15,以评估新旧E5-2699在内存带宽、延迟等方面的表现。
性能对比分析
在SPEC CPU 2006测试中,我们关注SPECint_base2006、SPECfp_base2006、SPECint_rate_base2006和SPECfp_rate_base2006这四项指标。其中,前两项(_base)评估平台完成单个任务的速度,后两项(_rate_base)则测量平台的运算吞吐能力。SPEC CPU测试还会提供两种结果:Base基准测试结果和Peak峰值测试结果,我们在对比时选择Base测试结果。
SPEC CPU 2006 v1.2对比结果
CineBench R15对比结果
最终测试结果表明,至强E5 v4系列处理器在性能上相较于上一代有了显著的提升。在SPEC CPU 2006 int rate性能测试中,E5-2699 v4的得分为1690,比E5-2699 v3的1261高出了429,性能提升了约34%。在单任务处理能力方面,E5-2699 v4在SPECint_base2006和SPECfp_base2006得分上分别提升了14.9%和25%。虽然E5-2699 v4的运行频率(3.5GHz)略低于E5-2699 v3(3.6GHz),但其性能仍有所提升,显示了Broadwell-EP架构的优势。在多核心满载测试中,两者都工作在2.8GHz频率,但由于架构和核心数量的优势,E5-2699 v4依然取得了约30%的性能提升。
SiSoftware Sandra对比结果
从SiSoftware Sandra和CineBench R15的测试结果来看,至强E5 v4处理器与普通家用处理器在性能上的差距以及在内存带宽、延迟、内联核带宽等方面的提升都非常显著。E5 v4的DDR4 2400内存控制器比前一代DDR4 2133控制器在内存带宽上提升了约14%;而Broadwell-EP架构在三级缓存性能上比前代产品提升了40%。
从至强E5的初代到现在的E5 v4,英特尔在能效、稳定性、功能以及智能化方面不断创新。无论是架构改进还是规格提升,从实际性能表现到用户反馈,至强E5 v4系列都交出了一份令人满意的答卷。除了核心的E5系列,英特尔还通过全面的产品线布局在x86阵营中对抗ARM等竞争对手。在4月的IDF大会上,英特尔还宣布将测试其首批集成FPGA与至强处理器的解决方案。这种将Altera Arria 10 FPGA与至强E5 v4处理器结合的芯片展示了处理器的另一种应用形式。
无论是定制化的至强处理器还是与合作伙伴共同打造的高性能计算平台,英特尔在大数据、云计算、机器学习和虚拟应用环境等领域的探索已经进入了更深层次。
未来展望:至强E5 v4的市场影响力
随着技术的不断进步,至强E5 v4系列处理器不仅在性能和功能上实现了突破,还进一步拓展了市场应用。英特尔在云计算和虚拟化领域的投入,展示了其在新兴技术领域的远见卓识。处理器的虚拟化增强功能,使得数据中心能够更高效地处理复杂的任务,满足不断增长的计算需求。网络功能虚拟化(NFV)和内存修改日志(PML)等技术,使得系统的管理和维护更加高效,提升了整个云计算平台的稳定性和响应速度。
至强E5 v4系列的发布不仅巩固了英特尔在服务器市场的领导地位,更为云计算和虚拟化的未来发展奠定了坚实的基础。随着企业对数据处理能力和计算效率的要求不断提高,英特尔的这款处理器无疑会成为许多企业优化IT基础设施的关键选择。
如何选择合适的处理器?
在选择处理器时,企业需要根据具体的应用场景和需求来决定最适合的型号。对于需要高频率计算和对多核心不敏感的应用场景,可以选择E5 v4系列中的高频率型号;而对于需要处理大规模并发任务的场景,多核心处理器则会更为合适。对于低功耗需求的应用,E5 v4系列中的低功耗型号也是一个不错的选择。
整体来看,至强E5 v4系列处理器凭借其卓越的性能和丰富的功能配置,适应了当前市场对高性能计算和虚拟化需求的不断变化。它不仅在传统的计算任务中表现出色,还为未来的技术创新提供了有力的支持。
行业应用与客户反馈
在实际应用中,许多企业和数据中心已经开始部署至强E5 v4处理器,以应对日益复杂的计算任务和不断增长的数据处理需求。用户普遍反映,该系列处理器在处理大规模数据分析、虚拟化环境以及高负载应用时表现优异,显著提升了系统的整体效率和稳定性。
例如,某大型电信运营商在部署至强E5 v4处理器后,报告了显著的延迟减少和处理速度提升,这为其业务运营带来了显著的优化效果。许多企业在进行复杂的数据分析和实时计算时,也发现E5 v4处理器的表现超出了预期,为其业务决策提供了更有力的数据支持。
结语:英特尔的持续创新
至强E5 v4系列处理器的发布不仅展示了英特尔在处理器技术上的持续创新,也为未来的计算需求提供了强有力的解决方案。从虚拟化技术的突破到产品线的多样化,英特尔不断推动技术的边界,为全球企业和数据中心提供了更高效、更稳定的计算平台。
未来,随着技术的不断演进,英特尔将继续在处理器领域保持领先地位,为客户提供更多创新的解决方案。至强E5 v4系列处理器只是其中的一个开始,未来的技术发展将为我们带来更多惊喜。
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