Lançamento do Xeon MP de 64 bits e do Chipset Intel E8500

O Xeon MP de 64 bits

Ontem a Intel lançou oficialmente o último membro de sua família de processadores que ainda não tinha uma versão de 64 bits: o Xeon MP. O Xeon MP é um processador voltado para servidores multiprocessados contendo quatro ou mais processadores, baseado na microarquitetura do Pentium 4.

Este novo modelo de Xeon MP atende pelo nome-código Truland e junto com ele foi lançado um novo chipset, o Intel E8500, apresentando algumas características novas comparado ao modelo anterior de Xeon MP:

Clocks de 2,83 GHz a 3,66 GHz.
Tecnologia EM64T, permitindo o endereçamento de até 1 TB de memória RAM (barramento de endereços de 40 bits). Por conta das limitações dos módulos de memória encontrados atualmente no mercado, na prática o limite de acesso é de 64 GB de memória DDR2-400. Com o lançamento das memórias FB-DIMM, no entanto, este limite deverá aumentar (clique aqui para aprender mais sobre esta tecnologia).
Barramento externo de 667 MHz.
Memória cache L2 de 1 MB.
Memória cache L3 de até 8 MB (a quantidade exata depende do modelo). Esta memória está localizada no corpo do processador, porém não em seu núcleo ("die") mas em uma pastilha ao lado, sendo acessada no clock externo do processador (1.066 MHz).
Bit xD (Execute Disable), permitindo o bloqueio de execução de vírus (clique aqui para aprender mais sobre esta tecnologia).
DBS (Demand Based Switching), um recurso em cima da tecnologia SpeedStep. Este recurso permite que os processadores da máquina diminuam o seu clock dependendo da carga de uso do processador, economizando energia. Por exemplo, supondo que o servidor é um servidor web e que o tráfego durante a madrugada cai muito, o servidor automaticamente reduz o clock dos processadores. A economia de energia pode parecer pouca, mas se você pensar em um datacenter com centenas de servidores, esta economia passa a ser um número considerável.
RAS (Reliability, Accessibility and Support): Os processadores Xeon e Xeon MP permitem técnicas de "memory sparing" e espelhamento de memória ("memory mirroring"), técnicas também conhecidas como "RAID de memória". Com a primeira tecnologia, se o processador encontra um módulo de memória queimado, ele automaticamente desabilita aquele módulo. Esta tecnologia vai ainda mais fundo, podendo desligar somente um dos chips do módulo caso exista somente um chip queimado. Já o espelhamento permite que o conteúdo de uma memória seja copiado para outro em tempo real e caso um módulo de memória se queime, o módulo de backup continua ativado e não há qualquer perda de dados. O Xeon MP, ao contrário do Xeon "simples", permite que os módulos de memória sejam trocados com o servidor ligado ("hot swap"). No Xeon é necessário desligar o servidor para efetuar esta troca.
Protocolo de Encaminhamento de Tarefas (Enhanced Defer Bus Protocol): Permite a um processador encaminhar tarefas a outro processador do sistema, recurso não existente nos processadores Xeon.
Tecnologia de Virtualização: Este processador e o novo chipset Intel E8500 suportam a tecnologia de virtualização da Intel, também conhecida como Vanderpool. Esta tecnologia permite dividir (particionar) a máquina em várias máquinas independentes (clique aqui para saber mais sobre esta tecnologia).
Tecnologia Pellston: Esta tecnologia desabilita porções do cache de memória que estejam dando muito erro de ECC, por dois motivos. Primeiro, velocidade. A cada erro de ECC perde-se tempo corrigindo o dado que foi lido errado. Segundo, se uma porção da memória está dando muito erro de ECC, muito provavelmente isto significa que ela não está muito boa e pode queimar a qualquer momento.
Tecnologia Foxton: Tecnologia de overclock dinâmico, caso o processador precise durante um pico de processamento. É a primeira vez que vemos um fabricante de processadores fazer oficialmente uso deste tipo de recurso.

Desempenho

Na Figura 1 você vê um gráfico fornecido pela Intel comparando o desempenho do Xeon MP de 64 bits de 3,33 GHz com 8 MB de memória cache L3 contra o desempenho de um modelo com 3,66 GHz com apenas 1 MB de memória cache L3. Como você pode ver, para aplicações que necessitam processadores Xeon MP, como SAP e Oracle, e melhor ter mais memória cache L3 do que um clock maior.

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Figura 1: Xeon MP de 64 bits de 3,33 GHz e 8 MB cache L3 vs. 3,66 GHz e 1 MB cache L3.

Outra vantagem no desempenho trazida por este novo modelo de Xeon MP é a sua escalabilidade. Quando instalamos mais de um processador em uma máquina, o desempenho da máquina não é multiplicado pelo número de processadores presentes. Ou seja, uma máquina com dois processadores Xeon não é duas vezes mais rápida do que uma máquina com apenas um. De acordo com a Intel, o desempenho vai aumentar de 1,59x a 1,92x, dependendo do programa usado para medir o desempenho. No caso do uso de quatro processadores, o aumento varia de 2,14x a 3,52x, mais uma vez dependendo do programa usado para medir.

No caso do novo Xeon MP de 64 bits, o ganho de desempenho quando instalamos mais de um processador é maior do que o ganho obtido com o Xeon MP da geração anterior, podendo chegar a até 3,96x em um sistema com quatro processadores e 1,99x em um sistema com dois processadores, aproximando-se muito mais da teoria de quadruplicar ou dobrar o desempenho. Mostramos isso na Figura 2.

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Figura 2: Aumento do desempenho de acordo com o número de processadores no sistema.

O Chipset Intel E8500

Vamos falar agora um pouco do chipset Intel E8500 e das vantagens técnicas trazidas por ele.

Nós já havíamos visto este chipset no IDF Spring 2005. Se você gosta do tema, vale a pena uma lida na nossa cobertura para ver os futuros processadores e chipsets que serão lançados no segmento de servidores da Intel.

Este chipset tem as seguintes características básicas:

Suporte ao barramento PCI Express (3 slots de 8x e 1 de 4x).
Suporte ao barramento PCI-X (1 slot PCI-X 133 e 2 slots PCI-X 100).
Uso de quatro canais de memória RAM, permitindo uma taxa de transferência máxima teórica de 12.800 MB/s usando memórias DDR2-400.
Suporte a memórias DDR266, DDR333 e DDR2-400 (repare que ele não aceita DDR400 mas sim DDR2-400).
Suporte à próxima geração de processadores Xeon de núcleo duplo (nome-código Paxville).
Dois barramentos independentes. Nos chipsets anterior (Intel E8870) todos os processadores do sistema compartilhavam um único barramento de 400 MHz (3,2 GB/s). Neste chipset há dois barramentos independentes de 667 MHz (5,3 GB/s) cada, com isso é dito que a taxa de transferência máxima é de 10,6 GB/s. Se for usada uma configuração de dois processadores, cada processador ficará em um barramento independente. Se existirem quatro processadores, haverá dois processadores por barramento.

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Figura 3: Arquitetura de barramento duplo do chipset Intel E8500.

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Figura 4: Resumo do chipset Intel E8500 e comparação com solução baseada no chipset ServerWorks GC-HE.

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