英特尔双核处理器

IT@lntel简介英特尔IT部门64位计算2012年3月采用全新的英特尔至强处理器E5-2600产品家族提高EDA吞吐率吞吐率比单核英特尔至强处理器提升高达25.
99倍性能比双核英特尔至强5160处理器相比提升高达8.
71倍为交付新一代芯片,英特尔芯片设计工程师需要设计计算能力获大幅度提高的芯片.
为满足这些需求,英特尔IT部门进行了连续的性能测试,在最新的英特尔芯片设计数据,分析了在电子设计自动化(EDA)计算环境中引入基于功能更强大的全新处理器的计算服务器所带来的优势.
最近,我们测试了基于最新英特尔至强E5-2680处理器的双插槽服务器,该服务器可运行单线程、多线程以及分布式EDA应用,这些应用可在500多种英特尔芯片设计工作负载上运行.
通过利用所有可用的内核,该服务器完成工作负载的速度比基于64位英特尔至强单核处理器(3.
6GHz)的服务器快25.
99倍(如图1所示),比基于英特尔至强5160双核处理器的服务器快8.
71倍.
基于我们的性能评估结果,我们计划于今年部署基于全新英特尔至强E5-2600产品家族的服务器,用来完全替换基于双核英特尔至强处理器5100系列的老旧服务器,并开始对四核英特尔至强5400系列处理器进行更换.
预计这样我们能够显著提升EDA吞吐量,不需要扩建数据中心,而且降低功耗实现节约.
图1.
该图汇总了EDA测试结果,对相关的吞吐率进行了比较.
0510152025!
д!
д!
%д"#д1MB643.
6GHz51603.
0GHzX53653.
0GHzX54603.
16GHzX55702.
93GHzX56753.
06GHzE5-26802.
7GHz們25.
8720.
7019.
6623.
7225.
99喙21.
喚т2004-2012IT@lntel简介www.
intel.
com/cn/it背景英特尔芯片设计工程师面临着各种层出不穷的新挑战:将更多特性集成到日益缩小的芯片中,推动产品更快上市,并保持较低的工程设计和制造成本.
随着芯片设计的复杂程度日益提高,对计算能力的要求也在不断攀升,因此,更新服务器和工作站,让设计工程师使用性能更高的系统来作芯片设计,不但经济高效,亦将带来竞争优势.
此外,将老旧服务器替换也能够为我们节省可观的数据中心成本.
我们采用新一代服务器,其出色性能和能效优势能够在相同的数据中心空间中显著提高计算能力,因此我们无须扩建数据中心,并大幅降低功耗,从而实现运营成本节约.
英特尔IT部门进行了连续的性能测试,从最新的英特尔芯片设计数据中,分析了在EDA计算环境中引入基于全新处理器的服务器将会带来的优势.
我们的评估虽让侧重于EDA应用,但在高性能计算环境中模拟和验证其它应用的工作流的话,其吞吐率亦能得以提高,其中包括:航空和汽车行业中的计算流体动力学和模拟生命科学中的合成和模拟应用石油和天然气行业中的模拟测试方法我们在基于英特尔至强E5-2680处理器的双插槽服务器上运行测试.
与之前的处理器相比,该处理器包含了可提高吞吐率的新特性,其中包括32纳米制程技术、多达8个核心以及可支持高达20MB三级高速缓存.
图2介绍了提高EDA应用性能的一些增强特性.
我们利用行业领先的EDA单线程、多线程和分布式应用(包括500多个英特尔处理器和芯片组设计工作负载)运行了多个测试.
图2.
基于英特尔至强处理器的双插槽服务器的对比情况.
E7520DDR2DDR26.
4GB/2004-2005FB-DIMMFB-DIMMFB-DIMMFB-DIMM21-25GB/s21-25GB/2006-2008QPI25.
6GB/DDR3DDR3DDR332GB/32GB/DDR3DDR3DDR32009-2011DDR3DDR3DDR3DDR351.
2GB/51.
2GB/DDR3DDR3DDR3DDR320126.
4GB/54005520QPI32GB/C6002004-20052006-20082009-20112012制程技术90纳米65纳米和45纳米45纳米和32纳米32纳米每个插槽的内核数12或4个4或6个8高速缓存1MB或2MB1两个内核之间共享4MB或6MB高速缓存共享8MB或12MB共享20MBDIMM多至8个多至16个多至18个多至24个内存类型DDR2-400FB-DIMM/DDR2-667或FB-DIMM/DDR2-800DDR3-800/1066/1333MHzDDR3-1333/1600MHz最高内存容量16GB64GB或128GB2144GB或288GB3384GB或768GB4DDR—双倍数据速率;DIMM—双列直插式内存模块;FB-DIMM—全缓冲双列直插式内存模块;英特尔QPI—英特尔QuickPath互连1仅针对1MB高速缓存提供数据22007年发布的英特尔5400芯片组支持128GB.
3144GB是指在18个内存插槽中安装8-GBDIMM的情况;288GB是指在18个内存插槽中安装16-GBDIMM的情况,仅通过英特尔至强5600系列处理器验证4384GB是指在24个内存插槽中安装16-GBDIMM的情况;768GB是指在24个内存插槽中安装32-GBDIMM的情况www.
intel.
com/cn/itIT@lntel简介我们的目标测量特定数量的设计工作完成负载的所需时间,来评估吞吐率方面的改进.
为了能尽量提高吞吐率,我们对每个应用进行了配置,使其能够利用所有可用核心,以便每个核心可承担一项任务或流程(如表1所示).
此时,我们将对之前在基于下列处理器的服务器上使用相同方法执行测试的结果进行比较:配置1MB二级高速缓存的单核64位英特尔至强处理器(3.
6GHz),发布于2004年英特尔至强5160处理器,发布于2006年英特尔至强X5365处理器,发布于2007年英特尔至强X5460处理器,发布于2007年英特尔至强X5570处理器,发布于2009年英特尔至强X5675处理器,发布于2011年测试系统配置如表2所示.
结果结果如图1及表1和表3所示,基于英特尔至强E5-2680处理器的服务器完成测试的速度比基于单核64位英特尔至强处理器的服务器快25.
99倍,比基于英特尔至强5160处理器的服务器快8.
71倍.
1.
001.
27們0.
00.
30.
60.
91.
21.
5yy&喓y喔2"#%Ю03:04:5202:25:061.
001.
27采用英特尔超线程技术实现最高吞吐率采用英特尔超线程技术(英特尔HT技术)的英特尔至强E5-2680处理器能够在一个双插槽平台中支持并发软件线程多达32个.
如下图中所示,英特尔超线程技术有助于提供更高的性能吞吐率.
在使用2倍的应用许可执行相同数量的任务时,英特尔超线程技术能够带来高达1.
27倍的优势.
表1.
电子设计自动化(EDA)概要测试结果展示的64位英特尔处理器的相对吞吐率配备1MB二级高速缓存的64位英特尔至强处理器(3.
6GHz)英特尔至强5160处理器(3.
0GHz)英特尔至强X5365处理器(3.
0GHz)英特尔至强X5460处理器(3.
16GHz)英特尔至强X5570处理器(2.
93GHz)英特尔至强X5675处理器(3.
06GHz)英特尔至强E5-2680处理器(2.
7GHz)概要测试结果:利用配置1MB二级高速缓存的64位英特尔至强处理器为基准而得出的相对吞吐率模拟(113项任务)1.
003.
585.
655.
9112.
9818.
6325.
87物理验证(DRC)1.
004.
248.
229.
329.
8914.
9820.
70物理验证(NAC)1,003,646,507,508.
8412.
5919.
66定时分析(48项任务)1.
004.
629.
9010.
7111.
7018.
1523.
72OPC(561个模板)1.
002.
985.
006.
6011.
3916.
7325.
99概要测试结果:利用64位英特尔至强5160处理器为基准而得出的相对吞吐率模拟(113项任务)不适用1.
001.
581.
653.
635.
207.
22物理验证(DRC)不适用1.
001.
942.
202.
333.
534.
88物理验证(NAC)不适用1.
001.
792.
062.
433.
465.
40定时分析(48项任务)不适用1.
002.
142.
322.
533.
935.
13OPC(561个模板)不适用1.
001.
682.
213.
825.
618.
71DRC—设计规则检查;NAC—节点天线检查;OPC—光学邻近校正注:在所有平台上使用相同的应用二进制表2.
双插槽服务器的测试系统配置内核频率高速缓存互联内存内存类型64位英特尔至强处理器13.
60GHz1MB800MHz共享前端总线16GBDDR2-400英特尔至强5160处理器23.
00GHz4MB1333MHz两条独立的前端总线16GBFB-DIMM/DDR2-667英特尔至强X5365处理器43.
00GHz8MB1333MHz两条独立的前端总线32GBFB-DIMM/DDR2-667英特尔至强X5460处理器43.
16GHz12MB1333MHz两条独立的前端总线32GBFB-DIMM/DDR2-667英特尔至强X5570处理器42.
93GHz8MB每条英特尔QPI链路的数据传输速度为25.
6GB/秒48GBDDR3-1333"英特尔至强X5675处理器63.
06GHz12MB每条英特尔QPI链路的数据传输速度为25.
6GB/秒96GBDDR3-1333英特尔至强E5-2680处理器82.
70GHz20MB每条英特尔QPI链路的数据传输速度为32.
0GB/秒128GBDDR3-1333DDR—双倍数据速率;FB-DIMM—全缓冲双列直插式内存模块;FSB—前端总线;英特尔QPI—英特尔QuickPath互联∞在英特尔至强X5570处理器上,DDR3-1333内存的运行速度为1066MHz结论英特尔至强E5-2600产品家族在运作一系列的EDA应用时能显著提升英特尔设计工作负载的吞吐率.
我们采用基于英特尔芯片设计测试的端到端EDA应用的加权性能测量方法,发现使用基于英特尔至强E5-2680处理器的服务器来代替目前配置了1MB二级高速缓存的英特尔至强处理器的服务器,其更新比率超过20:1.
基于我们的性能评估结果和更新周期,我们计划于今年部署基于全新英特尔至强E5-2600产品家族的服务器,来完全替换基于双核英特尔至强处理器5100系列的老旧服务器,并开始对四核英特尔至强5400系列处理器进行更换.
这样,我们预计能够实现更高的吞吐率,不需要扩建数据中心,同时降低功耗,获得更出色的运营优势.
作者SheshaKrishnapura英特尔IT部门首席高级工程师VipulLai英特尔IT部门首席高级工程师ShajiAchuthan英特尔IT部门系统程序员MurtyAyyalasomayajula英特尔IT部门系统程序员TyTang英特尔IT部门首席高级工程师性能测试和等级评定均使用特定的计算机系统和/或组件进行测量,这些结果反映了那些测试所测定的英特尔产品的大致性能.
系统硬件、软件设计或配置的任何不同都可能影响实际性能.
购买者应综合多方信息以充分评估拟购买的系统或组件的性能.
如欲了解有关性能测试和英特尔产品性能的更多信息,请访问www.
intel.
com/performance/resources/benchmarkjimitations.
htm或致电(美国)1-800-628-8686或1-916-356-3104.
本白皮书仅用于参考目的.
本文件以"概不保证"方式提供,英特尔不做任何形式的保证,包括对适销性、不侵权性,以及适用于特定用途的担保,或任何由建议、规范或范例所产生的其它担保.
英特尔不承担因使用本规范相关信息所产生的任何责任,包括对侵犯任何知识产权的责任.
本文不代表英特尔公司或其它机构向任何人明确或隐含地授予任何知识产权.
英特尔、Intel标识、Xeon和至强是英特尔公司在美国和其它国家(地区)的商标.
*文中涉及的其它名称及品牌属于各自所有者资产.
版权所有2012英特尔公司.
保留所有权利.
C请注意环保0312/ACHA/KC/PDF326723-001CN如欲获得更多与英特尔IT有关的资料,请访问www.
intel.
com/cn/it表3.
电子设计自动化(EDA)测试结果展示的运行时间和工作负载配置配备1MB二级高速缓存的64位英特尔至强处理器(3.
6GHz)英特尔至强5160处理器(3.
0GHz)英特尔至强X5365处理器(3.
0GHz)英特尔至强X5460处理器(3.
16GHz)英特尔至强X5570处理器(2.
93GHz)英特尔至强X5675处理器(3.
06GHz)英特尔至强E5-2680处理器(2.
7GHz)模拟(113项CPU型号测试)并发任务数量248881216总运行时间(时:分:秒)79:41:4622:15:2414:06:5413:28:576:08:234:16:363:04:52相对吞吐率1.
003.
585.
655.
9112.
9818.
6325.
87物理验证(设计规则检查)并发双线程任务数量1244468迭代总次数241266643任务总数量24242424242424总运行时间(时:分:秒)155:58:4836:45:2418:59:0016:44:1215:46:0010:24:407:32:06相对吞吐率1.
004.
248.
229.
329.
8914.
9820.
70物理验证(节点天线检查)并发双线程任务数量1244468迭代总次数241266643任务总数量24242424242424总运行时间(时:分:秒)42:34:2411:41:246:32:485:40:424:48:543:22:562:09:54相对吞吐率1.
003.
646.
507.
508.
8412.
5919.
66定时分析并发任务数量248881216迭代总次数241266643任务总数量48484848484848总运行时间(时:分:秒)45:02:249:44:484:33:064:12:183:51:002:28:521:53:57相对吞吐率1.
004.
629.
9010.
7111.
7018:1523.
72光学邻近校正(561个模板处理)并发任务数量248881216总运行时间(时:分:秒)10:40:123:34:392:08:041:37:030:56:110:38:160:24:38相对吞吐率1.
002.
985.
006.
6011.
3916.
7325.
99