Tìm hiểu kiến trúc vi xử lý xeon e7

Tìm hiểu kiến trúc vi xử lý xeon e7

BÁO CÁO VI XỬ LÝ ĐỀ TÀI TÌM HIỂU KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY I. XUẤT XỨ VÀ CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA VI XỬ LÝ XEON E7 FAMILY XUẤT XỨ: Ngày 5/4/2011, tại SANTA CLARA bang California (Mỹ), tập đoàn Intel đã công bố họ bộ vi xử lý dành cho máy chủ mới giúp tăng tốc những ứng dụng đòi hỏi khả năng xử lý cao đồng thời cũng tăng độ tin cậy và bảo mật dữ liệu cho doanh nghiệp. Những họ bộ vi xử lý Intel Xeon E7- 8800/4800/2800 product Families tiếp nối các dòng Xeon thế hệ trước của Intel và đặt ra một tiêu chuẩn mới cho những ứng dụng điện toán cao cấp bao gồm bảo mật, phân tích dữ liệu thời gian thực và ảo hóa. Intel Xeon E7 Family là vi xử lý dựa trên vi kiến trúc Nehalem. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH Vi xử lý Intel Xeon E7 Family Processor Number 2803, 4807, 2860, 4860, 8860, 2850, 4850, 8850, … L3 cache 18MB to 30MB Clock Speed 1.73 GHz to 2.66 GHz QPI 4.8GT/s to 6.4 GT/s KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY  Intel Xeon E7 Family được xây dựng với nền tảng vi kiến trúc Nehalem.  Kiến trúc Nehalem BUS của CPU  Trước đây khi nhắc tới CPU Intel là người dùng máy tính thường quan tâm đến FSB ( Front Side Bus, bus bề mặt ) của hệ thống được CPU và chipset hỗ trợ. Bus này càng cao, băng thông hệ thống càng lớn, tốc độ truyền tải dữ liệu sẽ cao hơn.  Những bộ vi xử lí mới dựa trên lõi Nehalem sẽ tích hợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ (Memory Controller) bên trong và như vậy sẽ cung cấp hai Bus ngoài : Bus bộ nhớ để nối CPU tới bộ nhớ và Bus I/O để nối CPU với thế giới bên ngoài.  Nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống. KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY  Bus ngoài mới dùng có tên gọi QPI ( QuickPath Interconnect ) và nó cung cấp hai đường dữ liệu riêng biệt để trao đổi thông tin giữa CPU với Chipset Cấu trúc 5 lớp của QPI: độ phức tạp của dây dẫn kết nối giữa những liên kết giảm đi đáng kể so với FSB. QuickPath cho phép mỗi làn được xử lý như là 4 làn 50-bit. Việc chia nhỏ này giúp cải thiện mức độ tin cậy của dữ liệu đặc biệt trong môi trường máy chủ. KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY Bộ đệm Cache  Do đặc điểm của vi xử lý dùng cho máy chủ là phải vận hành liên tục trong thời gian lớn nên do vậy dung lượng bộ nhớ đệm của Intel Xeon E7 Family cũng rất lớn từ 18MB đến 30MB  Hệ thống cache trong Nehalem được tăng thêm một mức cache L3 có dung lượng lớn (8MB) và dùng chung cho tất cả các nhân. Mỗi nhân còn sở hữu riêng hai cache L1 (64KB) và L2 (256KB). Ưu điểm của thiết kế cache L3 này là giúp việc trao đổi dữ liệu giữa các nhân hiệu quả hơn mà không cần thông qua các cache bên trong của mỗi nhân.  TDP tối đa của vi xử lý Intel Xeon E7 Family là 95W, 105W hoặc 130W. KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY Tập lệnh MMX (Multimedia Extentions ): Là tập lệnh dạng SIMD (Single Instruction, Multiple Data), thực hiện các thao tác trên số nguyên, sử dụng trong các tác vụ xử lý video đa phương tiện dựa trên các thanh ghi 64 bit thay thế cho các thanh ghi x87. Tập lệnh MMX gồm các lệnh số học, logic, so sánh, chuyển đổi và di chuyển dữ liệu. Tập lệnh (instructions) II. KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY SSE (Streaming SIMD Extensions): có chứa 70 hướng dẫn mới nhất của làm việc trên độ chính xác duy nhất điểm nổi dữ liệu. + Ứng dụng điển hình là xử lý tín hiệu số và xử lý đồ họa. + Hỗ trợ khả năng thực hiện tính toán dấu chấm động và hình học, hiển thị và di chuyển hình ảnh 3 chiều. SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2 ): Là kiến trúc mở rộng của kiến trúc SSE, ra đời nhằm thay thế hoàn toàn tập lệnh MMX, tăng số lệnh từ 70 lên 144, hỗ trợ chính xác các mã lệnh 32, 64, và 80-bit của mã x87. Gồm 2 nhóm: + Lệnh xử lý dấu phẩy động + Lệnh xử lý số nguyên SSSE3 (Supplemental Streaming SIMD Extentions): thêm 13 hướng dẫn mới, nhưng cho phép tính năng mới như hoạt động ngang và hướng dẫn truy cập một số unaligned. SSE4: bao gồm các tập lệnh con . BÁO CÁO VI XỬ LÝ ĐỀ TÀI TÌM HIỂU KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY I. XUẤT XỨ VÀ CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA VI XỬ LÝ XEON E7 FAMILY XUẤT XỨ:. 4.8GT/s to 6.4 GT/s KIẾN TRÚC VI XỬ LÝ INTEL XEON E7 FAMILY  Intel Xeon E7 Family được xây dựng với nền tảng vi kiến trúc Nehalem.  Kiến trúc Nehalem BUS