详解:英特尔服务器处理器技术编年史1995 年:首款服务器 CPU-Pentium Pro提起计算机,就不能不提 CPU ;说起 CPU ,就不能不 说英特尔 英特尔不仅是 IT 产业的推动者, 更是全球信息技 术的领跑者自从 1971 年英特尔公司推出全球第一款微处 理器,时值四十载,正值“四十不惑”之年英特尔推出的首款微处理器 4004 ,是一款定位于商用 领域的处理器芯片,是人类历史上最具创新性的产品之一 后来在服务器领域,英特尔持续发力目前广为人知的至强 处理器,在服务器市场领域占绝大份额基于此认识,在迎 来英特尔微处理发展四十周年之际,我们将为广大读者全方 位扫描英特尔在服务器领域的 CPU 发展史1995 年:第一款专为服务器设计的处理器 -Pentium ProPentium Pro 产品真图Pentium Pro 内核1995 年 11 月 1日,英特尔发布了 Pentium Pro 处理器 Pentium PRO 是英特尔首个专门为 32 位服务器、工作站设 计的处理器,可以应用在高速辅助设计、机械引擎、科学计 算等领域Pentium Pro 处理器背面英特尔在 Pentium PRO 的设计与制造上达到了历史性 新的高度,它总共集成了 550 万个晶体管,并且整合了高速 二级缓存芯片,它采用了 socket 8 方形多针脚插座(专为 PentiumPro CPU 而设计)。
Socket 针脚Pentium ProPentium Pro 200 ( 1MB )外观 根据国外维基百科介绍,英特尔在 1995 年和 1997 年,陆续推出了 166MHz 、 180MHz 、200MHz 的 Pentium Pro 多个版本其中 1997 年 8 月 18 日推出的 Pentium Pro ,制 程工艺 0.35 微米,二级缓存 1MB 官方披露的 Pentium Pro 信息Pentium Pro 200 (1MB )参数点评:专门针对服务器、工作站应用领域,为运行 32 位程序 而优化设计,但在 16 位程序上运行效果不佳 Pentium Pro 不支持当时很流行的 MMX 指令集专门针对服务器、工作 站应用领域, 为运行 32 位程序而优化设计, 但在 16 位程序 上运行效果不佳 Pentium Pro 不支持当时很流行的 MMX 指令集 值得一提的是, Pentium Pro 是首个支持 4GB 容量 PAE 物理地址扩展内存( 36 位物理寻址)的 x86 处理器 产品: Xeon X5690 Intel 服务器 CPU 1998 年 :跨入至强时 代 -Pentium II Xeon 时隔三年,也就是在 1998 年 6 月29 日,英特尔在 Pentium Pro 的基础上进行了升级, 推出了 Pentium II Xeon( 至强 )处理器。
Xeon 是英特尔推出的一个新 品牌,它取代了之前所使用的 Pentium Pro 这预示着英特 尔开启了服务器市场领域的新篇章Pentium II XeonPentium II Xeon 侧面(被动散热方式, 没有采用风扇主动散 热)八、、/Pentium II Xeon 内核Pentium II Xeon 集成有 750 万个晶体管, 它采用了 Slot2 插槽技术,被安装一个金属外壳中,然后通过边缘连接触 点插在主板上, 类似于常见的 PCI 或 ISA 扩展卡插槽 每个 Slot 2 处理器使用 330 个连接触点,相比每个 Slot 1 CPU 使 用 242 个连接触点,封装 Pentium II Xeon 的金属外壳会比 Slot 1 所用的略大Pentium II Xeon 450 512Slot 1 和 Slot 2 对比双插槽 Slot 1 和 Slot 对比Slot 1 (SC242) 插槽规格Slot 2 (SC330) 插槽规格Pentium II Xeon 拥有 3 个主要版本, 分别对应 512KB 、 1MB 和 2MB L2 高速缓存其中 1999 年 1 月推出的 Pentium II Xeon 主要针对 4 路服务器和工作站。
官方公布的 Pentium II Xeon 各版本信息Pentium II Xeon 是英特尔公司细分市场的重要步骤, Xeon 系列处理器主要设计运行商业软件、 Web 服务、数据 储存、数据归类、数据库、自动化设计等它不仅改变了服务器市场,也改变了工作站市场 借助 Pentium II Xeon ,可 以使用工作站进行汽车、房屋、桥梁等设计工作,也可以帮 助人们进行 CAD 、计算机动画设计、 3d 游戏开发和数据库 管理Pentium II Xeon 外盒分解图点评: 相比前代和 Pentium 系列产品, Pentium II Xeon 最大 的改进在于其二级高速缓存 Pentium II 提供 512KB ,而 Xeon最大可达2MB ,而L2散热要求较高,这就是Pentium II Xeon 采用了比 Pentium II 还大的塑料外盒的主要原因 也 正是 L2 的改进使得其性能得到提升,不过在单处理器和单 线程系统下性能效果并不明显 Pentium II Xeon 也是当时能 与数据中心产品相竞争的一大力作 产品:Xeon E7420 Intel服务器 CPU 1999 年:增强互联网应用 -Pentium III Xeon 1999 年, Pentium II Xeon 被 Pentium III Xeon 取代。
它体 现了从 Pentium II “ Deschutes ”Pentium III “ Katmai ”所增加的改进 Pentium III Xeon 的第一个核心版本命名为 Tanner ,它与同系列的 Pentium III 核心没有区别, 具备 SSE 及一少部份内存控制优化第二个核心版本名称为Cascades ,第一代的 Pentium III Xeon 处理器的外频为 133MHz ,二级缓存为 256KB ;第二 代的 Pentium III Xeon将 L2 升级到 1MB 、 2MBPentium III XeonPentium III Xeon 内核除早期的几款型号采用 0.25 微米技术外, Pentium III Xeon 均采用 0.18 微米工艺制造,集成了 950 万个晶体管, 采用 Slot 2 架构和 SECC 封装形式,内置 32KB 一级缓存及 256KB/512KB/1MB/2MB 二级缓存Pentium III Xeon 550 MHz Slot 2Pentium III Xeon 处理器继承了 Pentium III 处理器新增 的 70 条指令集,以更好执行流式音视频、三维成像和语音 识别等应用。
其目的主要是着力提升互联网使用体验,为用 户提供网上冲浪浏览高品质多媒体提供增强型功能Pentium III XeonPentium III Xeon 外盒顶部Pentium III Xeon 背面(被动散热)Pentium III Xeon 550/100/512 BX80525KY550512高端 Pentium III Xeon 处理器基本上与低端的 Pentium III 处理器一样,不同的是它支持高达 2MB 的 L2 缓存以及 36 位虚拟内存系统, 这使得高端系统拥有最高 64GB 的内存Pentium III Xeon 外盒结构图解此外, Pentium III Xeon 处理器内部采用错误监测和纠 正(ECC)机制,可以自动更正单位 bit错误,对双位 bit错误 进行报警,有效地保护重要数据提供了功能性冗余检测 (FRC) 以提高关键应用程序的完整性官方个公布的 Pentium III Xeon 处理器规格点评:Pentium III Xeon 处理器在服务器处理器领域,第一次 获得了性能的全面提升,优化了网络应用体验,并且加入了 消费级处理器不具有的多种纠错功能,加速了服务器处理器 的发展步伐。
产品: Xeon E5-2630 Intel 服务器 CPU 2001 年:两种架构共生 -Xeon 和 Itanium 2001 年 9 月 25 日, 英特尔发布 Pentium 4 Xeon 处理器, 也就是 Xeon ——预示 着至强系列处理器正式以崭新面貌登上历史舞台Pentium 4 XeonPentium 4 Xeon Intel Xeon 内核 Xeon 处理器基于英特尔的 NetBurst 架 构,最早的 Xeon (Foster )采用 0.18 微米工艺,采用了和 奔腾4相同的 Willamette核心,具 备256KB二级缓存,主 频有 1.4GHz 、1.5Ghz 、1.7GHz 这几种,前端总线为 400MHz 2002 年,又推出了 Prestonia 核心的 Xeon 处理器,它采用 0.13 微米工艺制造, Prestonia 核心最大的优势就是增加了 对 Hyper- Threading (超线程)的支持,二级缓存增加到 512KB ,主频从 1.8GHz 起跳,前端总线为 533Mhz Xeon 处理器拥有更高级的网络功能, 及更复杂更卓越的 3D 图形性能。
另一方面,在并行运算、高性能 I/O 子系统、支 持 PCI 总线 分段等方面能更好地支持服务器端的运算 官方公布的 Xeon 处理器规格(点击查看官网详情) 其实在推出 Xeon 处理器之前,英特尔早在同一年 5 月 29 日 就发布了不同于 X86 架构的 Itanium 处理器Intel Itanium代号为 Merced 的 Itanium (点击查看超大图)Intel Itanium 内核 Itanium 处理器代号为 Merced ,是英 特尔第一款专门应用在高端企业级 64 位技术环境中的产品 (Intel Architecture 64 ,简称 IA-64 架构)这是为顶级、企 业级服务器及工作站设计的,在 Itanium 处理器中体现了一 种全新的设计思想,完全是基于平行并发计算而设计(EPIC) 对于最苛求性能的企业或者需要高性能运算功能 支持的应用 ( 包括电子交易安全处理、 超大型数据库、 电脑辅 助机械引擎、尖端科学运算等 )而言, Itanium 处理器正是大 展身手的好舞台Itanium 采用 PAC 封装官方公布的 Itanium 处理器规格 (点击查看官网详情) 点评: Xeon 处理器实际上还是基于 Pentium 4 的内核, 而且同样是 64 位的数据带宽,但由于其利用了与 AGP 4X 相同的原理, 其前端总线有了巨大的提升, 性能远超 Pentium Ill Xeon处理器。
Itanium处理器的推出,为英特尔对抗RISC 提供了新舞台,也为后来 Itanium II 的推出奠定了基础2002 年:高性能高可靠性的浓缩 -Itanium 2 2002 年 7 月8 日,英特尔发布了基于 VLIW 以及 Explicitly ParallelInstruction Computing 的 Itanium 2 ,与第一代 Itanium 产品 一 样,它也是采用了 IA-64 架构 在理论上, 得益于其平行 处理架构 (Parallel Computing Microarchitecture) ,在同样工 作频率 下其效能约为 CISC 与 RISC 的八倍Itanium 2Itanium 2 (点击查看超大图。