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。

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

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。

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。

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？

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】

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。

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。

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。

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。

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

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】

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

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。

7-ZIP解压

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。

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

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