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Xeon（至強(qiáng)）處理器詳細(xì)介紹

發(fā)布時(shí)間: 2012/7/26 10:48:29

在整個(gè)Intel Xeon處理器家族中，我們可以見到諸如Xeon、Xeon DP和Xeon MP這三種叫法，到底它們之間有什么區(qū)別呢？其實(shí)這三種叫法僅代表兩種不同的至強(qiáng)處理器子系列，Xeon與Xeon DP是同一系列，Xeon是“Xeon DP”的簡(jiǎn)稱。其中的“DP”就是“dual processor”（雙處理）（中圖），即支持雙處理的處理器的意思，在處理器上標(biāo)注的僅“Xeon”字樣，如圖1左圖所示；而Xeon MP中的“MP”是multiprocessor（多處理），也即支持多處理的處理器意思，在處理器上標(biāo)注的是完整的“Xeon processor MP”字樣(如左圖)，右圖就是最新的支持64位的Xeon Nocona。

至強(qiáng)產(chǎn)品區(qū)別：

產(chǎn)品類型	Intel Xeon 處理器 MP	含 256K L2 高速緩存的 Intel Xeon 處理器	含 512K L2 高速緩存之的Intel Xeon 處理器（適用 1U 機(jī)架式服務(wù)器）	含 800 MHz 系統(tǒng)總線與 1 MB L2 高速緩存的 Intel Xeon 處理器
用途	支持含 4 部以上處理器的多處理器服務(wù)器設(shè)計(jì)	支持雙處理器工作站設(shè)計(jì)	支持雙處理器工作站與服務(wù)器設(shè)計(jì)	支持雙處理器工作站與服務(wù)器設(shè)計(jì)
制作工藝	130納米制程	130納米制程	130納米制程	90納米制程
總線頻率（MHz）	400	400	400/533	800
兼容芯片組	ServerWorks GC-HE, 與提供 DDR 內(nèi)存與 PCI-X I/O 功能的協(xié)力廠商芯片組兼容	與 Intel 860 芯片組兼容	與 Intel E7210 芯片組、Intel E7500 芯片組、 Intel E7505 芯片組、 Intel E7501 芯片組、 ServerWorks GC-LE、 ServerWorks GC-HE，與 Intel 860 芯片組兼容	與 Intel E7320 芯片組、Intel E7520 芯片組，與 Intel E7525 芯片組兼容
L2/L3	4MB、2MB、1 MB、256 KB 或 512 KB L3 高速緩存	256 KB L2 高速緩存	512 KB L2 高速緩存、1MB 或 2MB L3 高速緩存	1 MB L2 高速緩存
I/O帶寬	高達(dá)4.8GB/秒	高達(dá)4.8GB/秒	高達(dá)6.4GB/秒	高達(dá) 6.4 GB/秒支持PCI Express I/O 支持PCI Express x16 顯卡
內(nèi)存	支持雙通道DDR	支持雙通道DDR	支持雙通道DDR	支持雙通道DDR和DDR2
時(shí)鐘頻率	可用速度 1.40、1.50、1.60、1.90、2、2.2、2.50、2.70、2.80 和 3 GHz	可用速度 1.40、1.50、1.70 和 2 GHz	可用速度 1.80、2.20、2.40、2.60、2.80、3.06 和 3.20 GHz	可用速度 2.80、3、3.20、3.40 和 3.60 GHz
架構(gòu)	Intel NetBurst 微架構(gòu)	Intel NetBurst 微架構(gòu)	Intel NetBurst 微架構(gòu)	Intel NetBurst 微架構(gòu)
超線程	Hyper-Threading 技術(shù):目前以支持多執(zhí)行緒服務(wù)器應(yīng)用程序?yàn)槟繕?biāo)的硬件	無 Hyper-threading 技術(shù)	Hyper-Threading 技術(shù):目前以支持多執(zhí)行緒服務(wù)器應(yīng)用程序?yàn)槟繕?biāo)的硬件	Hyper-Threading 技術(shù):目前以支持多執(zhí)行緒服務(wù)器應(yīng)用程序?yàn)槟繕?biāo)的硬件
SIMD指令集支持	Streaming SIMD Extensions 2	Streaming SIMD Extensions 2	Streaming SIMD Extensions 2	Streaming SIMD Extensions 3
Power Wind Tunnel (PWT)	未隨附 PWT。機(jī)箱應(yīng)該提供良好的通風(fēng)。	隨附 PWT	未隨附 PWT。機(jī)箱應(yīng)該提供良好的通風(fēng)。	以三種熱組態(tài)提供。主動(dòng)式、2U+ 被動(dòng)式以及 1U 被動(dòng)式

Xeon （Nocona）技術(shù)特點(diǎn)：

　　英特爾擴(kuò)展內(nèi)存 64 技術(shù)

　　英特爾擴(kuò)展內(nèi)存 64 技術(shù)(EM64T)是一種增強(qiáng)服務(wù)器和工作站、使之具有 64 位尋址功能和相關(guān)指令的新技術(shù)。目前只有配備 800MHz 前端總線的英特爾至強(qiáng)處理器支持 EM64T。

傳統(tǒng)模式	兼容模式	64 位模式
32 位操作系統(tǒng)	64 位操作系統(tǒng)	64 位操作系統(tǒng)
32 位應(yīng)用程序	32 位應(yīng)用程序	64 位應(yīng)用程序
32 位應(yīng)用程序	64 位應(yīng)用程序	64 位應(yīng)用程序
	4GB 尋址空間	64 位平滑虛擬尋址空間
	GPR 為 32 位	GPR 為 64 位

　　為了更好的在32/64位混合模式下工作，至強(qiáng)64在技術(shù)結(jié)構(gòu)提供了多種處理器工作模式。在“長(zhǎng)模式”下如果用戶使用64位操作系統(tǒng)以及為64位計(jì)算編譯的軟件，那么就可以獲得8個(gè)新增64位通用寄存器、擴(kuò)展6 4位通用寄存器等眾多新特性。“長(zhǎng)模式”下還包含了一種“兼容模式”，在此模式下用戶可以在64位操作系統(tǒng)上運(yùn)行32位的應(yīng)用程序，從應(yīng)用程序的角度看，在“兼容模式”下其所使用的處理器也就是普通32位X86處理器。而從操作系統(tǒng)的角度來看，常規(guī)的地址變換，中斷以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作都是在64位“長(zhǎng)模式”下進(jìn)行的。“傳統(tǒng)模式”則是INTEL公司的64位處理器為32位應(yīng)用所提供的運(yùn)行模式，這種模式下的X86-64結(jié)構(gòu)處理器的運(yùn)行與一般的32位處理器沒有區(qū)別，可以完全兼容目前的32位操作系統(tǒng)以及32位應(yīng)用程序。

　　增加了8組128位XMM寄存器

　　它們將為單指令多數(shù)據(jù)流（SIMD）技術(shù)提供更多的運(yùn)算空間。這些128位的寄存器將提供在矢量和標(biāo)量計(jì)算模式下進(jìn)行128位雙精度處理的能力，為3D建模、矢量分析和虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)提供64位的硬件基礎(chǔ)。通過這些新增的寄存器，可以在一個(gè)時(shí)鐘周期中傳輸更多的信息。

　　HyperTransport 技術(shù)

　　超線程（HT）技術(shù)通過在各處理器上復(fù)制體系結(jié)構(gòu)狀態(tài)，同時(shí)共享一組處理器執(zhí)行資源，可實(shí)現(xiàn)線程級(jí)并行處理（TLP）。在安排線程時(shí)，操作系統(tǒng)將來年感個(gè)獨(dú)立的體系結(jié)構(gòu)狀態(tài)視為獨(dú)立的“邏輯”處理器，從而使得支持多處理器的軟件無需修改，便可以在其上同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)線程，如同系統(tǒng)含有多個(gè)邏輯處理器一樣。雖然超線程（HT）技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)通過添加另一個(gè)處理器可以獲得的性能擴(kuò)充登記，但是性能指標(biāo)測(cè)試顯示一些服務(wù)器應(yīng)用的性能提高了30%。這一技術(shù)可以改Microsoft Windows 2000 Advanced Server 上的應(yīng)用的性能，同時(shí)它在一些針對(duì)超線程（HT）技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化的操作系統(tǒng)上將可以發(fā)揮出最佳性能，其中包括Microsoft NET Server、Windows XP和Linux的某些版本。

　　至強(qiáng)64處理器采用了HyperTransport技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而其數(shù)據(jù)帶寬達(dá)到了3.2GBps。處理器與芯片組之間以及主板芯片的主要數(shù)據(jù)通道都采用了HyperTransport。

　　增強(qiáng)型英特爾 Speedstep

　　增強(qiáng)型英特爾 Speedstep 技術(shù)可讓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器電壓和內(nèi)核頻率，從而降低能耗而減少產(chǎn)生的熱量，這樣，由于風(fēng)扇不需要如此快速地運(yùn)轉(zhuǎn)，因而靜音功能得到加強(qiáng)。

　　支持增強(qiáng)型英特爾 Speedstep 技術(shù)的系統(tǒng)要求有兼容的 BIOS、兼容的操作系統(tǒng)和兼容的英特爾處理器。唯一支持此功能的處理器是配備 800MHz 前端總線、以 3.40 GHz 或更高頻率運(yùn)行的英特爾至強(qiáng)處理器。

　　增強(qiáng)型英特爾 Speedstep 技術(shù)能與超線程技術(shù)兼容。由于操作系統(tǒng)可使用兩個(gè)虛擬處理器。在每個(gè)處理器之間，BIOS 和操作系統(tǒng)將更改電源狀態(tài)的請(qǐng)求區(qū)分優(yōu)先次序；電源狀態(tài)將默認(rèn)為請(qǐng)求最高狀態(tài)的虛擬處理器的狀態(tài)。