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Intel 发布基于Skylake-DE 架构的Xeon D-2100系列SoC

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Intel发布了基于Skylake-DE架构的Xeon D-2100系列SoC,为Edge Computing领域带来高于Atom的性能,以及其他诸多新特性。新系列的性能和拓展性都要强于上代Broadwell-DE的Xeon D-1500系列。


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Xeon D-2100核心代号Skylake-DE架构,事实计算核心部分和Skylake-SP一致,换用了新的mesh互联,并把L2增大到每核心1MB,同时L3削减至每核心1.375MB。L2延迟比SKL-S略微增加,现在是13个周期。


Xeon D-2100系列


后缀带I的:集成Intel网络控制器

后缀带T的:耐高温,高耐久度

后缀带N的:集成Intel网络控制器,支持Intel QAT


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Skylake-SP架构解析复读

Skylake-SP的Mesh结构,一定程度上解决了原来Broadwell-EP拓展性的限制。

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在前几代HEDT和Xeon处理器上,Intel采用了3层级缓存的架构。L1和L2为每个核心的private(私有缓存),且为Inclusive(包含式缓存);L3则作为LLC缓存,涵盖所有核心,也是Inclusive。总的来讲这相当于L2的所有数据在L3里都有一份拷贝,如果一个数据块被驱逐进L2,它也将存在于L3内备用,就不需要跑大老远访问内存了。同时缓存大小也很重要:L3是L2的包含式缓存的情况下,L3大小通常是L2的倍数,以便存储L2的所有数据再加上L3的额外数据。Intel自从第一代Core i(Nehalem)起就是每核心256KB L2,平均每核心1.5-3.75MB L3,L2和L3的容量及性能空间都很充足,而且L2距离核心逻辑部分更近。


在Skylake-SP上,缓存设计有了改变。在Skylake-S发布当初,我们发现SKL-S的L2关联度有所降低,从Broadwell的8路组相连变成了4路组相连 – 带来了更多的模块性,在SKL-X上就用上了这一点。SKL-X每核心的私有L2增加到了1MB,为原来的400%,代价是砍了L3,从每核心约2.5MB减少到了每核心1.375MB。


这样设计的好处在于大容量L2会提升命中率,降低未命中率。

取决于组关联度【根据测试应该是16路组关联】,一般情况下2倍缓存容量能够将缓存未命中率降低2的平方根(1.41)- 变为原来的70%,在通常应用中带来3-5%的IPC提升。

那么在SKL-X上:L2的未命中率将为原来的约49% – 命中率变为原来的200%,IPC提升8-13%。虽然除了缓存之外的架构都没变,但SKL-X和SKL-S的性能会不同。



Skylake-SP端口配置,端口0,1的FMA为256bit,执行AVX-512-F是两个端口合并的,与KNL类似。



端口5在Skylake核心外加了第二个FMA,只支持AVX-512。

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与Skylake-SP和Xeon-W不同,Skylake-DE的AVX-512单元只有1个,很明显是把port5的那个阉掉了。

相较Broadwell-DE的提升?


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Xeon D-2100系列最明显的提升可能就是从1500系列的双通道升级到了四通道DDR4,内存容量支持到512GB【8x 64GB QR LRDIMM的配置】


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最高端2191的核心数、核心频率也比Broadwell-DE高,BDW-DE最高为16核,65W TDP,2191则有18核,86W TDP。增加核心数的代价则是TDP上升,不支持10GbE。


这代的单核睿频均为3.0GHz,比上一代普遍要高。

Intel这次公布了TB 2.0详细的频率,这点还算不错,以往都是藏着掖着。

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网络方面,Xeon-D 2100系列除了顶级的2191不支持10GbE之外,其余的都集成4x 10GbE网络,带N的还支持QuickAssist。


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由于I/O、网络和QAT能力和Lewisburg – C62X系列芯片组的规格太过接近,就有猜测Intel这次只是拿Xeon粘了个Lewisburg当SoC卖。


而且被证实了。


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STH的测试信息显示集成的就是Lewisburg PCH IP,不知道是直接放在同一片PCB上,还是做了同一颗die。


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个人认为应该是直接拿了PCH粘,不大可能给Xeon D单独做个新die。


I/O能力方面,原生处理器PCIe 3.0有32条。还有20条HSIO由胶水芯片组提供


配置组合和Lewisburg PCH一致

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好处是省了许多支持上的功夫…. C62X系列芯片组的驱动支持很完善。

推测Intel应该是根据C62X芯片组功能和TDP的不同进行组合的,不同的SKU可能集成的是不同的芯片组?【个人推测,不要复制】

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上面是Xeon D-2100系列的一些提升,不过相信有人已经发现这代TDP普遍高了很多。


上代BDW-DE TDP在25-65W,顶级的16核 Xeon D-1587/1577/1571都是65W,能耗比非常优秀。

这代换了Skylake-DE以及四通道内存,TDP范围一下提到60-110W – 18核达到了86W,牺牲了10GbE;16核也有100-110W,能耗比稍微有点….


可能为了Skylake-DE所增加的新功能、更高的性能,Intel做出了此权衡。



附上STH测试的Xeon D-2123IT,这是Xeon D里最低端的SKU,4C/8T,2.2/3.0GHz,售价只有213刀。

图里显示的2132是STH的typo。


搭配超微的X11SDV-4C-TLN2F

4x 32GB DDR4 2400

Intel DC S3700 400GB SSD


Linux内核编译,性能不错,高于上代6C的1528

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C-ray

多核心更有优势,2123IT略逊于同为4C/8T的Xeon Silver 4112

测试里C3955和4108持平。

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7-ZIP解压

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GROMACS AVX2/AVX512测试

2123IT有AVX-512,主频略低(AVX-512 4C加速只有2.6GHz)

而E3-1585V5同为4C/8T,主频高出许多 – 3.5/3.9GHz,只支持AVX-2

而2123IT能够以更低主频领先E3,接近16核的1587。

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系统功耗

待机:53.0W

60%负载(非AVX):84.7W

AVX512 GROMACS:101.2W

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via:Intel

Xeon D-2123IT测试信息:ServeTheHome

MOEPC.NET整理编译,转载请保留出处。

剧毒术士马文

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