Nehalem EP 至强带来了什么？

贺晓东先生
英特尔（中国）有限公司服务器平台事业部产品经理
于1997年加入英特尔（中国）公司，先后担任企业产品服务器部门
（EPSD Enterprise Product Server Division）的OEM客户经理和业务发展经理。

MC：请问本次新推出的至强处理器是如何命名和划分的呢？
贺先生：本次新推出的Nehalem EP产品主要包括至强3500和至强5500两个系列的新品。以至强5500系列处理器的命名来看，其中第一个字母为W的是该系列的旗舰性能产品，TDP功耗也是高的，为130W；第一个字母为X的是高性能产品，TDP功耗通常为95W；第一个字母为E的是主流产品，TDP功耗通常为80W；而第一个字母为L的则为低功耗版本，TDP功耗仅为60W。

MC：新发布的Nehalem EP微架构至强相对于上一代产品来说有哪些重要的变化？
贺先生：以本次新发布的英特尔至强5500系列处理器为例，它支持双路服务器和工作站，在单颗处理器中设计了4个独立运行的物理计算核心，并且通过新一代的超线程技术提供了八个逻辑计算线程，拥有8MB三级智能缓存，首次在服务器领域推出了6.4 GT/s的快速通道互联总线技术(QPI总线)并集成内存控制器，高支持3通道的DDR 1333内存，单核高主频可达到3.2GHz。

与前代5400相比，新架构的至强5500系列处理器在功耗几乎不变（多数产品TDP下降、低功耗版本略微上升）的情况下，性能取得了大幅提升。在英特尔进行的一系列企业级工作负载测试中，至强5500系列服务器平台与前代5400系列平台相比，性能提升可达70%～125%。而至强5500所提供的英特尔虚拟化技术也更加先进，其效率可达上一代5400服务器平台的2.1倍。

MC：大家都很关注，内置集成内存控制器(IMC)搭配QPI总线的设计会给服务器平台带来怎样的影响？
贺先生：随着集成内存控制器和两条英特尔快速通道互联技术（QPI总线）的引入，至强5500系列服务器已经成为目前内存带宽高的平台。每颗至强5500系列处理器除了可以通过集成内存控制器访问自己的专属内存以外，还可以直接通过QPI总线访问其它至强5500系列处理器的专属内存，而QPI总线的带宽高可达25.6GB/s，让处理器与所有内存之间的沟通畅通无阻。此外，由于在侦听协议 (snoop protocol)中产生更少的跳跃(hops)，也让多核之间获得更高的通讯效率。在大数据量应用方面（特别是在内存带宽密集型应用上），这两个新技术可以带来明显的大幅度性能提升。

MC：根据我们的了解，新一代至强处理器在缓存机制方面又有变化，那么这些改进可以带来什么不同呢？
贺先生：英特尔至强 5500拥有大型非独占共享三级高速缓存，其大的优势在于可以减少处理器内核之间的数据流量，并同时显著提升性能。Nehalem EP微架构至强的三级缓存技术可以消除不必要的轮询，减少延迟并加快处理速度，加快缓存的查询效率。至强5500处理器中每个物理内核的二级缓存数据都会在三级缓存中建立一个副本，如果其它物理内核需要对数据进行查询，只需查找三级缓存即可，如果未能在三级缓存中找到目标，则可以肯定该数据也不存在于各内核的二级缓存中，因此可以立即访问内存，节省处理周期。

MC：新一代至强是如何平衡性能、环保和节能需求的?听说还可以实现按需提升性能，是这样吗？
贺先生：英特尔智能节能技术（Intelligent Power）指的是一系列针对Nehalem EP微架构至强处理器进行能耗管理以及提升能效比的新技术。其中，集成功率门限可根据工作负载自动开启或关闭单个核心供电，将不使用的核心空载功耗降低为接近0，其原理是每个内核都有独立的供电和唤醒开关。另外，至强5500平台的处理器、芯片组和内存都支持自动低功耗状态，可帮助服务器更好地根据任务负载状况自适应地调节能耗水平。

按照英特尔实验室的测试结果，与第一代四核服务器平台——至强5300系列相比，新至强
5500系列服务器平台的空载功耗水平降低为原来的五分之一，并且所能提供的系统功耗状态分级数量也是原来的5倍，在每种预设功耗状态之间的切换速度是原来的6倍。

按需提升性能是指英特尔智能加速技术（Intel Turbo Boost Technology）。通过这一技术，英特尔至强5500服务器平台可自动根据工作负载需求，在不影响工作性能的同时将处理器和内存能耗降至低程度。

MC：现在企业虚拟化应用逐渐开始兴起，新至强在这方面有何特别吗？
贺先生：至强5500系列主要支持3大虚拟化方面的技术。首先是英特尔虚拟化灵活迁移技术，简单地说就是在不同代的英特尔服务器平台中可以实现虚拟化应用的兼容。其次它还支持英特尔VT FlexPriority（灵活优先级）技术，可以在无需VMM（虚拟机管理器）介入的情况下，读取和改写任务优先顺序，提升虚拟化性能。后它还支持扩展页表（EPT）功能，可以通过减少虚拟机使用页表带来的开销来提升性能。另外，从整个平台来看，基于处理器层面的VT-x技术、基于芯片组层面的VT-d技术和基于网络层面的VT-c技术的互相搭配，也能进一步增强服务器的虚拟化性能。

MC：企业用户通常更关心成本，选择新至强是否需要更多的预算呢？
贺先生：对于企业来说，选择新一代英特尔至强5500系列服务器平台大的优势在于拥有更强大的性能和能效比，大幅降低了企业的整体拥有成本（TCO）。举例来说，企业如果以至强5500系列服务器替代4年前购置的单核服务器平台，一台至强5500的计算能力可以替代9台老式服务器，并且可以节省89%的空间和92%的能耗。虽然购买新的服务器需要增加预算，但通过新服务器所节省的能耗费用，预计可在8个月内就可以收回投资。

从技术的角度讲，至强5500秉承了Nehalem微架构的优秀性能表现，同时通过针对服务器产品优化的智能节能技术自动降低功耗，并运用智能加速技术识别用户的性能需求变化，调整能耗比，使得它在企业部署方面更加灵活。而新一代虚拟化技术的加入，更是让企业在虚拟化应用效率方面获得了进一步提升，确实值得企业用户关注。