Die Intel-Xeon-Serie auf Basis der Intel-Skylake-Mikroarchitektur ist eine Familie von 64-Bit-Mikroprozessoren für Server und Workstations aus der Xeon-Reihe von Intel. Diese Mehrkernprozessoren mit vier (E3) bis 28 (SP) Kernen stellen die Nachfolger der Intel-Broadwell-Mikroarchitektur-basierten Intel-Xeon-Broadwell-Prozessoren dar.
Die Xeons der Skylake-Generation sind bis Juni 2016 nur in der Einsockel-Workstationvariante (genannt E3-v5) erschienen. Diese Modelle unterscheiden sich von den Core-CPUs der Skylake-Generation hauptsächlich durch die Unterstützung von ECC-Hauptspeicher.
Die NUMA-Serverprozessoren der „Scalable Processor“ genannten Baureihe sind im Juli 2017 erschienen und unterscheiden sich im internen Aufbau der Kerne (u. a. AVX-512-Unterstützung), Anzahl der Speicherkanäle, Sockel und anderen Punkten vom E3-v5. Eine Abwandlung dieser Server-Baureihe für den Desktopmarkt mit vier Hauptspeicherkanälen ist die Intel-Core-i9-7xxx-Baureihe, die entgegen der führenden „7“ in der Modellnummer nicht zur Intel-Kaby-Lake-Mikroarchitektur gehört und auch Skylake-X genannt wird.
Modellparameter Es existiert eine Vielzahl von Modellen. Die Haupt-Parameter sind: Die erste Ziffer des vierstelligen Produktcodes gibt an, wie viele Prozessoren dieses Typs auf einer Hauptplatine parallel genutzt werden können (Anzahl der Sockel im Gegensatz zu Anzahl Cores). Taktfrequenz (geht direkt in die Single-Task-Leistung ein und ist für viele Programme leistungsbestimmend) Cachegröße (erhöht den Datendurchsatz) Anzahl Cores (erhöht die Anzahl der gleichzeitig bearbeitbaren Tasks) Thermal Design Power: Verlustleistung, begrenzt den Einsatzzweck, je höher, desto größer müssen Kühlsystem und Spannungsversorgung dimensioniert sein, geht mit der Taktfrequenz, der Anzahl der Cores und der Größe des Caches in die Höhe. Die Modelle mit einem „L“ hinter dem vierstelligen Produktcode sind Low Power-Versionen mit geringerem Energieverbrauch für Microserver integrierte GPU: nur für Workstations mit geringer 3D-Grafikleistung interessant (siehe auch Intel HD Graphics)
E3-Modelle Die verfügbaren Intel-Chipsätze C236, C234 und C232 für Xeon E3-12xx v5 bieten acht* SATA-6G Ports und bis zu 20 PCI-E-3.0-Lanes. Die Verbindung von Chipsatz zur CPU bildet ein DMI, welches hier in der Version 3.0 mit 8 GT/s per Lane und vier Lanes auf 4 GB/sec Übertragungsleistung kommt.
Erstmals in der Xeon-Reihe erscheinen E3-15xx-v5-Modelle für sogenannte „mobile Workstations“ (Mobilrechner) mit dem Lötsockel BGA1440.
frame Produktcode L3-Cache Freq. Release Cores TDP integrierte GPU E3-1280 v5 8 MB 3,7 GHz Q4'15 4 80 W – E3-1270 v5 3,6 GHz E3-1240 v5 3,5 GHz E3-1230 v5 3,4 GHz E3-1220 v5 3,0 GHz E3-1260L v5 2,9 GHz 45 W E3-1240L v5 2,1 GHz 25 W E3-1275 v5 3,6 GHz 80 W IntelHD GraphicsP530 E3-1245 v5 3,5 GHz E3-1225 v5 3,3 GHz E3-1535M v5 2,9 GHz 45 W E3-1505M v5 2,8 GHz E3-1268L v5 2,4 GHz 35 W E3-1235L v5 2,0 GHz 25 W E3-1505L v5 E3-1585 v5 3,5 GHz Q2'16 65 W IntelIris™ Pro GraphicsP580 E3-1575M v5 3,0 GHz Q1'16 45 W E3-1585L v5 Q2'16 E3-1545M v5 2,9 GHz Q1'16 E3-1515M v5 2,8 GHz E3-1565L v5 2,5 GHz Q2'16 35 W E3-1578L v5 2,0 GHz 45 W E3-1558L v5 1,9 GHz
Xeon Scalable Processor Xeon Scalable Processors Bronze Silver Gold Platinum 3xxx 4xxx 5xxx 6xxx 8xxx Maximale Anzahl Kerne 8 12 14 22 28 Höchste Frequenz@Kerne/Verlustleistung 1700 MHz8C/85 W 2200 MHz10C/85W 3600 MHz4C/105 W 3400 MHz6C/115 W 3600 MHz4C/105 W Max. Anzahl Sockel 2 4 8 Anz. Ultra Path Interconnect (UPI) 2 3 UPI-Geschwindigkeit 9,6 GT/s 10,4 GT/s AVX-512 1 FMA 2 FMA Hauptspeichertakt (DDR4) 2133 MHz 2400 MHz 2666 MHz Max. Speicherausbau je Sockel 768 GB 768/1536 GB Sonstiges Kein Hyper-Threading mit Omni-Path
Die Xeon Scalable Processor (SP) genannten Modelle bilden zusammen mit passenden Motherboards die von Intel sogenannte Purley-Server-Plattform. Vor dem offiziellen Erscheinen wurden diese Modelle als Skylake-EP/EX-Prozessoren bezeichnet.
Entsprechende Systemplatinen wurden bereits auf der Computex 2016 gezeigt. Entsprechende CPU erschienen im Sommer 2017.
Diese Server-Plattform wird voraussichtlich auch die darauffolgende Xeon-Generation der Cascade Lake Serie aufnehmen können (Sockelkompatibilität).
Intel startet die neue Generation von NUMA-Serverprozessoren im Juli 2017, es wird ein neues Namensschema eingeführt, die bisherigen Bezeichnungen E5- und E7 gibt es nicht mehr, stattdessen „Edelmetallklassen“ Platinum, Gold, Silber und Bronze:
Der vierstellige Produktcode korreliert mit den „Edelmetallklassen“ in der ersten Stelle: Platinum = 8, Gold = 6 oder 5, Silber = 4, Bronze = 3 Die zweite Stelle steht für die Prozessorgeneration und ist damit für Xeon Skylake immer gleich „1“! Die dritte und vierte Stelle kennzeichnet die Variante zusätzlich können Kennzeichnungen mit T, M und F folgen, wobei T für zehn Jahre Lieferbarkeit, M für erhöhten Speicherausbau auf 1536 GB (128 GB DIMMs) pro Sockel und F für integrierte Omni-Path-Schnittstelle stehen.
Wie auch schon bei den vorangegangenen Generationen gibt es drei „Die“- oder Chip-Fertigungs-Varianten: Extreme Core Count (XCC): Kerne in 5×6-Anordnung, max. 28 Cores, drei UPI-Verbindungen High Core Count (HCC): Kerne in 4×5-Anordnung, max. 18 Cores, zwei UPI-Verbindungen Low Core Count (LCC): Kerne in 3×4-Anordnung, max. zehn Cores, zwei UPI-Verbindungen
Die Verkaufsvarianten werden durch Test und Selektion aus diesen Varianten gewonnen, defekte Kerne gegf. abgeschaltet.
Als wesentliche Eigenschaften der Purley Serverplattform werden angegeben: Sechs DDR4-Speicherkanäle mit ECC-Unterstützung und höheren Frequenzen (DDR4-2667), die Speicherbandbreite steigt damit um etwa 50 %, der maximale Speicherausbau mit 128-GB-DIMM-Modulen ebenfalls auf 768 GB bzw. 1536 GB bei den M-Varianten. wegen der gesteigerten Anzahl von Speicherkanälen ist ein neuer Sockel erforderlich, der auch schon beim Xeon Phi zum Einsatz kommt: Sockel 3647, auch P3 genannt. Die Verbindung zwischen den CPUs wird durch UPI-Verbindungen realisiert, vermutlich eine erweiterte Version von QPI mit 9.6 und 10.4 GT/s Die Anzahl der PCI-E-Kanäle je CPU wird gesteigert: 48 × PCI-E 3.0 die Peripherie wird über eine schnellere Version des Direct Media Interfaces, DMI-Version 3, angebunden Die Peripherie, angebunden über den mit Codenamen genannten Lewisburg PCH (Platform Controller Hub) soll vier 10-GBit-Ethernet-Links enthalten und 20 PCI-E-3.0-Lanes (Chipsets C622-C628, siehe Plattform Brief) Im Unterschied zu den früheren Xeon-Architekturen mit Ring-Bus sind die Kerne mit Bus-Verbindungen in Netz- oder Maschenanordnung verbunden, je weiter die Cores voneinander entfernt sind, desto höher sind die Wartezeiten. Die Cachegrößen sind deutlich gegenüber der Broadwell-Generation geändert worden: Während der Level-2-Cache auf 1 MB/Kern gegenüber Broadwell vervierfacht wurde, sind jetzt nur noch 1,375 MB Level-3-Cache/Kern eingebaut (Broadwell: 2,5 MB), ein Teil des Caches ist also vom gemeinsam genutzten Bereich (genannt „Uncore“) in den Kern-Bereich (2nd Level Cache) gewandert. Die Prozessorkerne unterstützen die Befehlserweiterung AVX-512, aber mit anderen Teilbefehlssätzen als die bislang einzige CPU mit AVX-512, Xeon Phi x200 (dieser unterstützt Intel AVX-512 Foundational Instructions (AVX-512F), Conflict Detection Instructions (AVX-512CD), Exponential and Reciprocal Instructions (AVX-512ER) und Prefetch Instructions (AVX-512PF)), Xeon SP Skylake unterstützt AVX-512F, AVX-512CD, AVX-512PF, AVX-512BW, man kann also nicht von Code-Compatibilität zwischen diesen Prozessoren ausgehen Es sind Varianten mit integrierten Omni-Path-Verbindungen erhältlich.
Datei:Intel Xeon SP 2Sockel System.svg
Abbildung: Blockschaltbild eines Xeon-SP-2-Sockel-Systems.
Name Release AnzahlKerne Max. TurboFreq. BaseFreq. Last LevelCache TDP(W) Xeon Platinum 8180M Processor Q3'17 28 3,80 GHz 2,50 GHz 38,5 MB L3 205 Xeon Platinum 8180 Processor Xeon Platinum 8176M Processor 2,10 GHz 165 Xeon Platinum 8176F Processor Xeon Platinum 8176 Processor Xeon Platinum 8170M Processor 26 3,70 GHz 35,75 MB L3 Xeon Platinum 8170 Processor Xeon Platinum 8168 Processor 24 2,70 GHz 33 MB L3 205 Xeon Platinum 8164 Processor 26 2,00 GHz 35,75 MB L3 150 Xeon Platinum 8160T Processor 24 2,10 GHz 33 MB L3 Xeon Platinum 8160M Processor Xeon Platinum 8160F Processor Xeon Platinum 8160 Processor Xeon Platinum 8158 Processor 12 3,00 GHz 24,75 MB L3 Xeon Platinum 8156 Processor 4 3,60 GHz 16,5 MB L3 105 Xeon Platinum 8153 Processor 16 2,80 GHz 2,00 GHz 22 MB L3 125 Xeon Gold 6154 Processor 18 3,70 GHz 3,00 GHz 24,75 MB L3 200 Xeon Gold 6152 Processor 22 2,10 GHz 30,25 MB L3 140 Xeon Gold 6150 Processor 18 2,70 GHz 24,75 MB L3 165 Xeon Gold 6148F Processor 20 2,40 GHz 27,5 MB L3 160 Xeon Gold 6148 Processor Xeon Gold 6146 Processor 12 4,20 GHz 3,20 GHz 24,75 MB L3 165 Xeon Gold 6144 Processor 8 3,50 GHz 150 Xeon Gold 6142M Processor 16 3,70 GHz 2,60 GHz 22 MB L3 160 Xeon Gold 6142F Processor Xeon Gold 6142 Processor 150 Xeon Gold 6140M Processor 18 2,30 GHz 24,75 MB L3 140 Xeon Gold 6140 Processor 140 Xeon Gold 6138T Processor 20 2,00 GHz 27,5 MB L3 125 Xeon Gold 6138F Processor 135 Xeon Gold 6138 Processor 125 Xeon Gold 6136 Processor 12 3,00 GHz 24,75 MB L3 150 Xeon Gold 6134M Processor 8 3,20 GHz 130 Xeon Gold 6134 Processor Xeon Gold 6132 Processor 14 2,60 GHz 19,25 MB L3 140 Xeon Gold 6130T Processor 16 2,10 GHz 22 MB L3 125 Xeon Gold 6130F Processor 135 Xeon Gold 6130 Processor 125 Xeon Gold 6128 Processor 6 3,40 GHz 19,25 MB L3 115 Xeon Gold 6126T Processor 12 2,60 GHz 130 Xeon Gold 6126F Processor 135 Xeon Gold 6126 Processor 130 Xeon Gold 5122 Processor 4 3,60 GHz 16,5 MB L3 105 Xeon Gold 5120T Processor 14 3,20 GHz 2,20 GHz 19,25 MB L3 Xeon Gold 5120 Processor Xeon Gold 5119T Processor 1,90 GHz 85 Xeon Gold 5118 Processor 12 2,30 GHz 16,5 MB L3 105 Xeon Gold 5115 Processor 10 2,40 GHz 13,75 MB L3 85 Xeon Silver 4116T Processor 12 3,00 GHz 2,10 GHz 16,5 MB L3 Xeon Silver 4116 Processor Xeon Silver 4114T Processor 10 2,20 GHz 14 MB L3 Xeon Silver 4114 Processor 13,75 MB L3 Xeon Silver 4112 Processor 4 2,60 GHz 8,25 MB L3 Xeon Silver 4110 Processor 8 2,10 GHz 11 MB L3 Xeon Silver 4109T Processor 2,00 GHz 70 Xeon Silver 4108 Processor 1,80 GHz 85 Xeon Bronze 3106 Processor 1,70 GHz Xeon Bronze 3104 Processor 6 8,25 MB L3
Xeon W Intel kündigt im August 2017 eine weitere (nach Skylake-X alias Core-i9) Ableitung der Scalable-Processor-Familie an: Prozessorvarianten für Ein-Sockel-Systeme mit vier bis 18 Kernen ohne UPI-Verbindungen. Wie die Core-i9-7xxx-Varianten (Skylake-X) besitzen diese Prozessoren vier DDR-4-Hauptspeicherkanäle und den Sockel 2066, unterstützen aber bis zu 512 GByte ECC-Speicher. Sie werden positioniert als Prozessoren für Hochleistungs-Workstations. Für diese Prozessoren wird ein neuer Chipsatz „C422“ vorgestellt, der wiederum fast baugleich mit dem Chipsatz X299 für die Core-i9-7xxx-Prozessoren ist: Hauptunterschied ist eine neuere Intel Management Engine 11.10.
Produkt-name Release Cores max.Turbo Freq. Base Freq. TDP Cache Bemerkungen W-2102 Q3'17 4 2,90 GHz 120 W 8,25 MiB kein Hyperthreading W-2104 3,20 GHz W-2123 3,60 GHz W-2125 4,50 GHz 4,00 GHz W-2133 6 3,90 GHz 3,60 GHz 140 W W-2135 4,50 GHz 3,70 GHz W-2145 8 11 MiB W-2150BQ4'17103,00 GHz120W13,75 MiBOEM-CPU für den Apple iMac Pro (2017) W-2155 Q3'17 3,30 GHz 140W bis hier basierend auf dem Low Core Count-„Die“ W-2175 14 4,30 GHz 2,50 GHz 19,25 MiB ab hier basierend auf dem High Core Count-„Die“ W-2195 18 2,30 GHz 24,75 MiB
Ende Januar 2019 erscheint ein Xeon W-3175-X Prozessor. Dieser entspricht weitgehend den Spitzenmodellen aus der Xeon Scalable Processors-Baureihe mit 28 Kernen.