Zusammen mit der Dual-Core-CPU Xeon 5000 „Dempsey“ stellt Intel im ersten Quartal 2006 neue Plattformen für 2-Wege-Systeme vor. „Bensley“ für Server sowie „Glidewell“ für Workstations wollen die Kritikpunkte aktueller Xeon-Mainboards mit E7500-Chipsätzen zu Nichte machen.
So bieten die neuen Plattformen als Besonderheit für jede CPU einen eigenen Prozessorbus – bisher müssen sich zwei Xeons einen Bus zum Chipsatz teilen. Des Weiteren unterstützen Bensley und Glidewell vier FB-DIMM-Channels. Damit bieten die Plattformen mehr als die doppelte Speicherbandbreite, außerdem wächst der maximal adressierbare Arbeitsspeicher.
Die für Bensley und Glidewell vorgesehenen Dempsey-CPUs werden im 65-nm-Prozess hergestellt. Der Dual-Core-Prozessor Dempsey fungiert als Nachfolger der 2-Wege-CPU Xeon „Paxville DP“. Die Xeon-5000-Modelle unterstützen zudem Vanderpool zur CPU-Virtualisierung. Weitere neue Plattform-Features sind iAMT für das Management des Systems sowie die I/O-Acceleration-Technologie.
Lesen Sie in diesem Artikel die Details über den Xeon 5000 „Dempsey“ und über die Bensley- und Glidewell-Plattformen. Einen ersten Test des Xeon „Dempsey“ mit FB-DIMMs finden Sie ebenfalls bei tecCHANNEL im Artikel Erster Test! Xeon 5000 Dempsey mit FB-DIMM.
Details zum Xeon 5000 „Dempsey“
Beim Dual-Core-Xeon „Dempsey“ für Systeme mit zwei Prozessoren erhält jeder Core ein eigenes Siliziumplättchen. Dieses Multichip-Design verwendet Intel auch beim Pentium-D-Nachfolger Presler. Die Fertigung von Dempsey erfolgt mit einer Strukturbreite von 65 nm.
Beide Kerne von Intels Dempsey-Xeon verfügen über einen 2 MByte großen L2-Cache. Der L1-Daten-Cache bleibt mit 16 KByte ebenso unverändert dimensioniert wie der 12K große Trace-Cache – im Vergleich zum Xeon 2,80 GHz „Paxville DP“.
Intel bietet Dempsey zum Launch mit den Taktfrequenzen 2,50, 2,66, 2,83, 3,00, 3,20 und 3,46 GHz an. Die Dempsey-CPUs von 2,50 bis 3,00 GHz arbeiten mit einem 667 MHz schnellen Prozessorbus. Den Modellen mit 3,20 und 3,46 GHz spendiert Intel eine FSB-Taktfrequenz von 1066 MHz.
Die Xeons für 2-Wege-Systeme (zwei Sockel) sind mit der Einführung von „Dempsey“ durch 5000er Nummern zu identifizieren. So erhält beispielsweise der 2,50-GHz-Dempsey die Bezeichnung Xeon 5020. Das Topmodell mit 3,46 GHz Taktfrequenz wird als Xeon 5070 debütieren. In der Tabelle finden Sie die Dempsey-CPUs für 2-Sockel-Systeme im Überblick.
Prozessor | Taktfrequenz | FSB | TDP | SpeedStep |
|---|---|---|---|---|
Xeon 5070 | 3,46 GHz | 1066 MHz | 130 W | Ja |
Xeon 5060 | 3,20 GHz | 1066 MHz | 130 W | Nein |
Xeon 5050 | 3,00 GHz | 800 MHz | 95 W | Ja |
Xeon 5040 | 2,83 GHz | 800 MHz | 95 W | Ja |
Xeon 5030 | 2,66 GHz | 800 MHz | 95 W | Ja |
Xeon 5020 | 2,50 GHz | 800 MHz | 95 W | Ja |
MV Xeon 5063 | 3,20 GHz | 1066 MHz | 95 W | Nein |
Bei den 3,20-GHz-Modellen bietet Intel den Xeon 5060 mit 130 Watt TDP sowie den „Mid-Voltage“ Xeon 5063 mit 95 Watt TDP an. Beide CPUs müssen auf SpeedStep zum dynamischen Senken der Taktfrequenz und Core-Spannung verzichten.
Zu den Features aller Xeon-5000-Modelle zählen die 64-Bit-Erweiterung EM64T, die XD-Technologie zum erweiterten Schutz vor Buffer Overflows sowie Hyper-Threading. Außerdem beherrschen die Dempsey-Prozessoren die Virtualisierungstechnologie Vanderpool. Mit Dempsey schwenkt Intel vom bisherigen Xeon-Steckplatz Socket 604 zudem auf den neuen LGA771 um.
Die Preise der Dempsey-Xeons reichen bei einer Abnahmemenge 1000 Stück von 209 US-Dollar für den Xeon 5020 bis 851 US-Dollar für das Top-Modell Xeon 5070.
Xeon mit VMX-Befehlssatz
Intel unterstützt beim Xeon 5000 die Virtualisierung auf Prozessorebene durch eine neue Form von CPU-Operationen mit der Bezeichnung VMX (Virtual Machine Extensions). Dabei gibt es mit "Root" und "Non-Root" zwei Arten von VMX-Operationen. So agiert beispielsweise VM-Software wie Microsoft Virtual PC im VMX-Root-Modus. Intel bezeichnet diesen Host auch als Virtual Machine Monitor VMM. Der VMM besitzt die volle Kontrolle über den Prozessor und die übrige Hardware des PCs. Die virtuellen Maschinen beziehungsweise die Gast-Software arbeiten somit im VMX-Non-Root-Modus.
Ein VMM kann den Prozessor durch "VM Entries" genannte Sequenzen veranlassen, im VMX-Non-Root-Modus zu arbeiten. Der Übergang zurück in den VMX-Root-Modus erfolgt mit "VM Exits"-Befehlen. Die Funktionalität eines Prozessors im VMX-Root-Modus entspricht dabei einer CPU ohne VMX-Unterstützung. Der Unterschied einer Vanderpool-CPU liegt in den 10 zusätzlich verfügbaren VMX-Befehlen. Das Verhalten des Prozessors im Non-Root-Modus lässt sich durch VMX kontrollieren. So verursachen bestimmte Befehle oder Situationen VM Exits.
Dabei ist es für Gast-Software nicht möglich, seinen Betrieb im VMX-Non-Root-Modus zu erkennen. Durch VMX behält der VMM auch die Kontrolle über VM-Software, die mit CPL 0 arbeitet. Mit VMX besitzt der VMM einfach ausgedrückt einen höheren "Privilege Level" als CPL 0. Diese Fähigkeit erleichtert die Programmierung eines VMM, weil die Gast-Software stets in dem "Privilege Level" arbeiten kann, für die sie entwickelt wurde.
Ausführliche Informationen über Intels Virtualisierungstechnologie Vanderpool lesen Sie bei tecCHANNEL im Artikel Intels Vanderpool virtualisiert CPUs.
Neue Chipsätze Blackford & Greencreek
Zusammen mit den Xeon-5000-Modellen „Dempsey“ stellt Intel im ersten Quartal 2006 neue Plattformen für 2-Wege-Systeme vor. Die neue Plattform „Bensley“ für Server und „Glidewell“ für Workstations bieten als Besonderheit für jede CPU einen eigenen Prozessorbus mit 1066 MHz Taktfrequenz. Nach Intels Angaben erhöht sich dadurch die FSB800-Bandbreite von 6,4 GByte/s der aktuellen Lindenhurst-Plattform auf insgesamt 17 GByte/s (1000er Basis). Neben dem FSB1066 unterstützen Bensley/Glidewell einen 667 MHz schnellen Prozessorbus.
Als Chipsatz der Bensley-Server-Plattform fungiert „Blackford“. Der Speicher-Controller von Blackford steuert vier FB-DIMM-Channels an. Eine zusätzlich angebotene Einsteigervariante Blackford-VS verfügt nur über zwei FB-DIMM-Channels.
Blackford und Blackford-VS unterscheiden sich außerdem durch ihre PCI-Express-Schnittstellen. So bietet Blackford drei x8-Lanes, während die VS-Variante nur zwei x4-Lanes besitzt.
Der für die Workstation-Plattform Glidewell vorgesehene Chipsatz „Greencreek“ weist zwei x4-Lanes sowie eine x16-Anbindung für die Grafikkarte (wahlweise zweimal x8) auf. Beim Speicher steuert die Workstation-Variante wie Blackford vier FB-DIMM-Channels an.
Für Standard-Peripherie bei den Blackford-/Greencreek-Chipsätzen zeichnet die I/O-Bridge mit der Bezeichnung ESB-2 verantwortlich. Zu typischen Features von ESB-2 zählen Serial-ATA-Schnittstellen mit 300 MByte/s Bandbreite sowie USB-2.0-Ports.
Mehr Bandbreite: Quad-FB-DIMM-Channels
Intels Blackford für Server und Greencreek für Workstations steuern vier FB-DIMM-Channels mit DDR2-533-SDRAM an. Damit erreichen die Chipsätze eine theoretische Speicher-Bandbreite von 17 GByte/s (1000er Basis). Mit dem Dual-Channel-Chipsatz Blackford-VS sind 8,5 GByte/s möglich. Zum Vergleich: Der E7520-Chipsatz der aktuellen Lindenhurst-Plattform bietet mit seinem Dual-Channel-DDR2-400-Controller eine Bandbreite von 6,4 GByte/s.
Der maximal adressierbare Speicherraum beträgt beim Blackford- und Greencreek-Chipsatz 64 GByte. Dies wird mit insgesamt 16 FB-DIMMs möglich – vier pro Channel. Die Einsteigervariante Blackford-VS verwaltet 32 GByte Arbeitsspeicher. Die Lindenhurst-Plattform muss sich dagegen mit maximal 16 GByte Arbeitsspeicher zufrieden geben.
Neben den höheren Bandbreiten sowie dem größeren Adressraum wartet der Blackford-Chipsatz mit erweiterten Sicherheits-Features auf. So lassen sich zwei FB-DIMM-Channels auf die anderen beiden spiegeln. Bei dieser RAID-1-Konfiguration sinkt die Bandbreite entsprechend von 17 auf 8,5 GByte/s.
Neben einer ECC-Unterstützung bietet Blackford Schutz vor defekten Chips auf den Speichermodulen, sofern diese eine x4- oder erstmals auch eine x8-Organisation besitzen. Intel bezeichnet die auch als Chipkill bekannte Funktion mit x4/x8 SDDC (Single Device Data Correction). Außerdem erlaubt Blackford ein "DIMM sparing". Bei Defekten in einem Modul kann der Chipsatz auf ein Reservemodul umschalten. Als weiteren Schutz bieten FB-DIMMs einen thermischen Kontrollmechanismus zur Verhinderung einer Überhitzung der Module.
Die FB-DIMM-Technologie arbeitet „unabhängig“ von den verwendeten DRAM-ICs. Somit lassen sich bei FB-DIMM-Chipsätzen auch künftige Module mit DDR3-SDRAM einsetzen. Dadurch sind die Chipsätze nicht auf eine Speichergeneration limitiert.
Ein weiterer Vorteil der FB-DIMM-Technologie ist laut Intel das vereinfachte Routing von Mainboards. Der benötige Platz für die Signalleitungen ist wesentlich geringer. Übereinstimmende Leitungslängen sind durch weniger notwendige Umwege beim Design viel einfacher einzuhalten. Im Vergleich zu Mainboards mit Registered DDR2-DIMMs ist auch ein Layer weniger notwendig.
TCP/IP beschleunigt: I/O Acceleration Technology
Intel stattet die Bensley-/Glidewell-Plattform mit der neuen I/O Acceleration Technology aus. IOAT soll den TCP/IP-Datenverkehr um 30 Prozent beschleunigen.
Die Intel I/O Acceleration Technology setzt sich aus modifizierten Prozessoren, Chipsätzen, Netzwerk-Controllern sowie Software-Erweiterungen im TCP/IP-Stack zusammen. Die Kombination soll den Xeon-Dempsey-Prozessoren mehr I/O-Tasks verarbeiten lassen, anstatt sich mit TCP/IP-Overhead zu beschäftigen. Damit übernimmt die Intel-Plattform die Aufgaben bisheriger TCP/IP-Offload-Engines.
Für die Beschleunigung des TCP/IP-Datenverkehrs durch IOAT um 30 Prozent sorgen vor allem der Blackford-/Greencreek-Chipsatz und der Netzwerk-Controller. Der Prozessor übergibt an diese Komponenten die Verantwortung, Daten in und aus dem Speicher zu bewegen. Durch ein optimiertes TCP/IP-Protokoll reduziert sich gleichzeitig der Prozessor-Workload laut Intel um die Hälfte. Damit stehen der Dempsey-CPU mehr Ressourcen für andere Aufgaben zur Verfügung. Microsoft bietet in Windows Server 2003 bereits einen nativen Support für IOAT an.
Einfaches Management mit iAMT
Intel stattet die Bensley- und Glidewell-Plattformen mit der "Active-Management-Technologie" iAMT aus. Die Basis von iAMT bildet der von Intel entwickelte Gbit-Netzwerk-Controller PRO/1000. Dieser ist mit einer speziellen Firmware und einem externen Flash-Speicher ausgestattet, die es ermöglichen, jeden damit ausgestatteten Rechner in einem Netzwerk zu überwachen und zu warten, auch wenn dieser außer Betreib ist oder seine Festplatte defekt beziehungsweise das Betriebssystem abgestürzt ist.
Zusätzlich lässt sich mit iAMT unabhängig vom Zustand des Computers jederzeit eine Fehlerdiagnose betreiben, Sicherheits-Patches installieren oder entsprechende Inventarlisten erstellen.
Der für die Plattform optionale Netzwerk-Onboard-Controller wird über die Hilfsspannung des Netzteils ständig mit Energie versorgt, so dass er autark arbeiten kann. Mit einer speziellen Management-Software, wie sie zum Beispiel LANDesk mit der LANDesk-Suite anbietet, lassen sich per Fernzugriff alle relevanten Daten des PCs über die Netzwerkschnittstelle auslesen.
Fazit
Wer bei seinem nächsten Server auf Intel setzt, sollte auf das erste Quartal 2006 warten. Dann debütiert die komplett neue Bensley-Plattform mit dem Xeon „Dempsey“. Für Workstations gibt es die entsprechende Glidewell-Plattform.
Neben mehr Performance als die aktuelle „Dual-Core-Zwischenlösung“ Xeon Paxville DP bietet die neue Plattform vor allem zusätzliche Features wie Vanderpool zur Virtualisierung und die I/O Acceleration Technology für die Beschleunigung des TCP/IP-Datenverkehrs.
Mit der Fully-Buffered-DIMM-Technologie ermöglichen Intels neue Bensley-/Glidewell-Plattformen zudem mehr maximalen Speicher. Bis zu 64 GByte statt den bisher möglichen 16 GByte sind dann adressierbar.
Einen ersten Test des Xeon „Dempsey“ mit FB-DIMMs finden Sie bei tecCHANNEL im Artikel Erster Test! Xeon 5000 Dempsey mit FB-DIMM. (cvi)