Der Nehalem EX wird Intels nächste Generation der Xeon-MP-Serie für Server mit vier und mehr Sockeln. Aktuelles Topmodell für die Mehrwege-Server ist der Xeon X7460 Dunnington. Der 6-Core-Prozessor basiert auf der 45-nm-Core-Architektur und verwendet die Xeon-MP-Plattform Caneland.
In der zweiten Jahreshälfte 2009 schwenkt Intel dann auch bei den Xeons für Mehrwegesysteme auf die Nehalem-Architektur um. Für Desktop-PCs gibt es seit November 2008 die Core-i7-CPUs mit Nehalem-Architektur. Im März 2009 folgte dann die Xeon-5500-Serie für 2-Sockel-Systeme. Der Xeon MP mit dem Codenamen „Nehalem EX“ wird Intels erster 8-Core-Prozessor sein. Alle acht Kerne sind auf einem Siliziumplättchen vereint. Laut Intel benötigt der Nehalem EX 2,3 Milliarden Transistoren. Der aktuelle Xeon X7460 mit sechs Kernen und 25 MByte Cache (9M L2-Cache, 16M Shared L3-Cache) besteht aus 1,9 Milliarden Transistoren.
Intel wird den Nehalem EX weiterhin im 45-nm-Prozess fertigen. Die Puffergröße beziffert Intel jetzt erstmals mit „24 MByte Shared Cache“. Zwar detailliert Intel einzelnen Caches des Nehalem EX nicht weiter, allerdings wird es sich dabei um den Shared L3-Cache handeln. Wie bei der Nehalem-Architektur üblich, besitzt jeder einzelene Kern einen dedizierten 256 KByte fassenden L2-Cache.
Intels Nehalem EX kann durch sein zusätzliches Hyper-Threading pro Kern insgesamt 16 Threads parallel abarbeiten. In einem 4-Sockel-Server sieht das Betriebssystem somit insgesamt 64 virtuelle Prozessoren. Die Turbo-Technologie zum Steigern der Taktfrequenz einzelner Kerne integriert Intel im Nehalem EX ebenfalls, wie der Hersteller jetzt bekannt gab. Um welchen Faktor die Turbo-Technologie die Taktfrequenz bei einem bis hin zu acht ausgelasteten Cores erhöht, sagt Intel noch nicht.
Hohe Skalierfähigkeit
Der Nehalem EX benötigt durch sein QuickPath-Interface und den integrierten Speicher-Controller eine komplett neue Plattform. Das Interface des Nehalem EX soll pro Link 6,4 GT/s ermöglichen. Beim Core i7 965 Extreme Edition arbeitet das QuickPath-Interface ebenfalls mit 6,4 GT/s. Intel spendiert dem Nehalem EX dabei vier QuickPath-Schnittstellen. Damit lassen sich 8-Sockel-Systeme direkt über QuickPath realisieren. Systeme mit mehr als acht Prozessoren sind durch einen zusätzlichen Node-Controller von OEMs möglich. Mehr als 15 Serversysteme mit acht oder mehr Nehalem-EX-Prozessoren sind laut Intel bei den OEMs bereits in Arbeit.
Jeder Nehalem EX steuert über vier integrierte Speicher-Controller jeweils einen „Scalable Memory Interconnect with Buffers“ an. Voraussichtlich handelt es sich bei den angeschlossenen Speichermodulen um normale DDR3-DIMMs – die Interconnects machen ersetzen die FB-DIMM-Technologie. Laut Intel sind pro Nehalem EX 16 DIMMs möglich. Jeder der vier Speicher-Channels mit dem „Scalable Memory Interconnect“ steuert somit vier DIMMs an. Eine 4-Sockel-Plattform ermöglicht insgesamt 64 DIMMs. Damit verdoppelt sich laut Intel die Speicherkapazität gegenüber der Xeon-7400-Plattform. Die Speicherbandbreite erhöht sich bei einem Nehalem-EX-System um den Faktor 9 gegenüber der Xeon-7400-Plattform.
RAS-Features auf RISC-Niveau
Mit dem Nehalem EX will Intel erstmals die RAS-Features von RISC-Systemen bei x86-Servern anbieten. Möglich machen soll dies das neue Feature „MCA Recovery“ des Nehalem EX. Mit der Machine Check Architecture (MCA) sollen Fehler bei CPU, Speicher und I/O entdeckt und korrigiert werden. Defekte bei diesen Komponenten sollen den Betrieb des Servers nicht stören.
Das Feature „MCA Recovery“ muss von den Betriebssystemen unterstützt werden. Eine Unterstützung wird von den Anbietern entsprechender Enterprise-Betriebssysteme bereits angekündigt. Microsoft unterstützt MCA Recovery mit dem kommenden Windows Server 2008 R2, VMware will künftige Versionen von vSphere anpassen, Novell bereitst sein SUSE Linux Enterprise auf MCA Recovery vor und Red Hat arbeitet ebenfalls an einer entsprechenden Unterstützung.
Mit den Hochverfügbarkeits-Features sowie der hohen Skalierfähigkeit des Nehalem EX macht sich Intel zusätzliche interne Konkurrenz zum Itanium 2. Hier pochte Intel bisher stets auf die speziellen RAS-Features für den sicheren Betrieb von Mission-Critical-Workloads. Der Itanium sei laut Intel weiterhin die „ideale Lösung“ für System mit mehr als acht Prozessoren und höchstem Speicherbedarf.
Den Starttermin des lange erwarteten Itanium-2-Nachfolgers „Tukwilla“ verschob Intel kürzlich ein weiteres mal. Der zuletzt Mitte 2009 avisierte Launch-Termin wurde nun auf das erste Quartal 2010 verlegt.
Performance-Angaben
Die Integer-Performance des Nehalem-EX-Systems soll gegenüber der Xeon-7400-Plattform um den Faktor 1,7 steigen. Der Durchsatz bei Fließkommaberechnungen erhöht sich laut Intel um den Faktor 2,2. Vier 6-Core-Xeon-X7460 erreichen mit der Benchmark-Suite SPEC CPU2006 einen Integer-Durchsatz von 294 Punkten (SPECint_rate_2006). Ein Nehalem-EX-Server mit vier Prozessoren müsste demnach zirka 500 Punkte bei SPECint_rate_2006 schaffen. Damit läge das Nehalem-EX-System auf dem Niveau von 8-Sockel-Servern mit IBMs Power6 (5 GHz Dual-Core).
Bei Floating-Point-Berechnungen erreichen 4-Sockel-Server mit Xeon X7460 bei CPU2006 eine Performance von 156 Punkten (SPECfp_rate_2006). Vier Nehalem EX sollten durch den angegebenen Faktor 2,2 zirka 343 Punkte bei SPECfp_rate_2006 ermöglichen. Dies entspräche in etwa dem Leistungsniveau eines 8-Sockel-Servers mit IBM Power6 (3,5 GHz Dual-Core).
Eine weitere Performance-Angabe von Intel bezieht sich auf das Leistungsvermögen des Nehalem EX bei Datenbanken. Basierend auf einem OLTP-Workload soll der Nehalem EX um den Faktor 2,5 schneller sein als der Xeon 7400.
Ausführliche Informationen über die Performance der Multi-Core-Prozessoren von AMD, Intel, IBM, Fujitsu und Sun finden Sie bei TecChannel im Artikel Die schnellsten Prozessoren im Vergleich. Einen Test von Intels aktueller Xeon-7400-Serie finden Sie im Artikel Test: Erste 6-Core-CPU von Intel. Wie sich die Nehalem-basierende Xeon-5500-Serie für 2-Sockel-Systeme gegen AMDs Opteron schlägt, zeigt der Artikel Test: Intel Xeon X5570 Nehalem-EP. (cvi)