پردازنده Intel Xeon E5-2697 v4 از خانواده Intel Xeon E5 v4 و مبتنی بر معماری Broadwell است که با لیتوگرافی 14nm تولید شده است. وجود 18 هسته فیزیکی و فناوری Intel Hyper-Threading امکان پردازش هم‌زمان 36 رشته را فراهم می‌کند؛ بنابراین این پردازنده برای بارهای کاری موازی، اجرای چند سرویس و محیط‌های مجازی‌سازی نسل خود انتخاب قابل‌توجهی است.فرکانس پایه این مدل 2.30GHz است و با Intel Turbo Boost Technology 2.0 می‌تواند در شرایط مناسب به حداکثر فرکانس 3.60GHz برسد. همچنین وجود 45MB حافظه Intel Smart Cache، کنترلر حافظه DDR4 چهارکاناله، حداکثر 40 مسیر PCI Express 3.0 و قابلیت استفاده در سیستم‌های دو پردازنده‌ای، امکانات مناسبی برای سرورهای سازگار فراهم می‌کند.

Xeon E5-2697 v4 از قابلیت‌های مجازی‌سازی Intel VT-x، VT-d و EPT، مجموعه دستورالعمل AVX2 و قابلیت‌هایی مانند AES-NI، Secure Key، OS Guard و Trusted Execution Technology نیز پشتیبانی می‌کند. TDP این پردازنده 145W است و برای استفاده از آن باید سازگاری دقیق سرور، BIOS، حافظه و سیستم خنک‌کننده بررسی شود.

مشخصات فنی

پردازنده Intel Xeon E5-2697 v4 بر پایه معماری Broadwell و لیتوگرافی 14nm دارای 18 هسته، 36 رشته، فرکانس پایه 2.30GHz، حداکثر فرکانس Turbo برابر 3.60GHz و 45MB حافظه Intel Smart Cache است. این پردازنده از حافظه DDR4 ECC چهارکاناله، حداکثر 40 مسیر PCIe 3.0، ارتباط QPI و پیکربندی دو پردازنده‌ای پشتیبانی می‌کند و TDP آن 145W است.

• نوع: پردازنده سرور
• مدل: Intel Xeon E5-2697 v4
• شماره پردازنده: E5-2697V4
• خانواده: Intel Xeon Processor E5 v4 Family
• معماری: Broadwell
• کاربری: Server
• لیتوگرافی: 14nm
• تعداد هسته: 18
• تعداد رشته: 36
• فرکانس پایه: 2.30GHz
• حداکثر فرکانس Turbo: 3.60GHz
• حافظه کش: 45MB Intel Smart Cache
• سرعت Bus: 9.6GT/s
• تعداد لینک QPI: 2
• توان طراحی حرارتی TDP: 145W
• نوع حافظه: DDR4-1600 / DDR4-1866 / DDR4-2133 / DDR4-2400
• حداکثر ظرفیت حافظه: 1.5TB بسته به نوع حافظه
• حداکثر تعداد کانال حافظه: 4
• حداکثر پهنای باند حافظه: 76.8GB/s
• پشتیبانی از ECC Memory: دارد
• Physical Address Extensions: 46-bit
• نسخه PCI Express: PCI Express 3.0
• پیکربندی PCI Express: x4 / x8 / x16
• حداکثر تعداد مسیر PCI Express: 40
• مقیاس‌پذیری: 2S
• حداکثر تعداد پردازنده در سیستم: 2
• سوکت: FCLGA2011
• ابعاد پکیج: 45 × 52.5mm
• حداکثر دمای TCASE: 79°C
• Instruction Set: 64-bit
• Instruction Set Extensions: Intel AVX2
• Intel Hyper-Threading Technology: دارد
• Intel Turbo Boost Technology: نسخه 2.0
• Intel Virtualization Technology VT-x: دارد
• Intel Virtualization Technology for Directed I/O VT-d: دارد
• Intel VT-x with Extended Page Tables EPT: دارد
• Intel AES New Instructions: دارد
• Intel Secure Key: دارد
• Intel OS Guard: دارد
• Intel Trusted Execution Technology: دارد
• Execute Disable Bit: دارد
• Intel Transactional Synchronization Extensions: دارد
• Enhanced Intel SpeedStep Technology: دارد
• Intel Demand Based Switching: دارد
• Idle States: دارد
• Thermal Monitoring Technologies: دارد

ویژگی‌ها

• 18 هسته فیزیکی مناسب برای تقسیم بارهای کاری چندرشته‌ای
• 36 رشته پردازشی با استفاده از Intel Hyper-Threading
• ترکیب تعداد هسته بالا و فرکانس Turbo تا 3.60GHz
• 45MB حافظه Intel Smart Cache برای دسترسی سریع‌تر به داده‌های پرتکرار
• کنترلر حافظه چهارکاناله DDR4 برای پلتفرم‌های سروری سازگار
• پشتیبانی از ECC برای افزایش قابلیت اطمینان زیرسیستم حافظه
• 40 مسیر PCI Express 3.0 برای ارتباط با تجهیزات توسعه
• قابلیت استفاده در سیستم‌های دو پردازنده‌ای
• پشتیبانی از فناوری‌های سخت‌افزاری مجازی‌سازی Intel
• پشتیبانی از AVX2 و AES-NI در نرم‌افزارهای سازگار

بررسی توان پردازشی 18 هسته‌ای

یکی از مهم‌ترین مشخصات Intel Xeon E5-2697 v4 وجود 18 هسته فیزیکی است. تعداد هسته بالا امکان تقسیم بار پردازشی میان بخش‌های بیشتری از پردازنده را فراهم می‌کند و در نرم‌افزارهایی که توانایی استفاده از پردازش موازی دارند اهمیت زیادی پیدا می‌کند.در محیط‌های سروری معمولاً چندین سرویس، پردازش یا ماشین مجازی به‌صورت هم‌زمان فعال هستند. در چنین شرایطی تعداد بیشتر هسته‌ها می‌تواند امکان تخصیص منابع پردازشی به وظایف مختلف را فراهم کند.البته عملکرد واقعی تنها به تعداد هسته وابسته نیست. فرکانس، نوع نرم‌افزار، ظرفیت حافظه، سرعت ذخیره‌سازی و نحوه بهینه‌سازی برنامه نیز در کارایی نهایی سیستم تأثیر دارند.

Hyper-Threading و 36 رشته پردازشی

Intel Xeon E5-2697 v4 از فناوری Hyper-Threading پشتیبانی می‌کند و در نتیجه 18 هسته فیزیکی آن می‌توانند 36 رشته سخت‌افزاری را در اختیار سیستم‌عامل قرار دهند.این قابلیت برای محیط‌هایی که تعداد زیادی پردازش هم‌زمان دارند مفید است، اما 36 رشته به معنی وجود 36 هسته فیزیکی نیست. میزان افزایش کارایی Hyper-Threading نیز بسته به نوع بار کاری متفاوت است و همه نرم‌افزارها به یک اندازه از آن بهره نمی‌برند.

فرکانس پایه و Turbo Boost

• فرکانس پایه Xeon E5-2697 v4 برابر با 2.30GHz است و حداکثر فرکانس Turbo آن به 3.60GHz می‌رسد. این مدل از Intel Turbo Boost Technology 2.0 پشتیبانی می‌کند.
• فرکانس Turbo مقدار ثابتی برای فعالیت هم‌زمان تمام هسته‌ها نیست. Intel حداکثر فرکانس Turbo را حداکثر فرکانسی تعریف می‌کند که یک هسته در شرایط مناسب می‌تواند به آن دست پیدا کند. تعداد هسته‌های فعال، بار پردازشی، دما و محدودیت توان بر فرکانس عملیاتی تأثیر می‌گذارند.
• به همین دلیل نباید مقدار 3.60GHz را فرکانس دائمی تمام 18 هسته در نظر گرفت.

مقایسه ورژن 3 و 4 پردازنده سرور Intel Xeon مدل E5-2697

حافظه 45MB Intel Smart Cache

Xeon E5-2697 v4 دارای 45MB حافظه Intel Smart Cache است که نسبت به حافظه اصلی سیستم سرعت دسترسی بسیار بالاتری دارد و برای نگهداری داده‌ها و دستورالعمل‌های پرتکرار مورد استفاده قرار می‌گیرد.وجود کش با ظرفیت بالا در پردازنده‌های چند‌هسته‌ای می‌تواند به کاهش تعداد مراجعه‌ها به حافظه RAM در بارهای کاری مناسب کمک کند. میزان تأثیر کش بر عملکرد نهایی به نوع نرم‌افزار، حجم داده و الگوی دسترسی آن به حافظه وابسته است.

پشتیبانی از حافظه DDR4

• Intel Xeon E5-2697 v4 از حافظه‌های DDR4-1600، DDR4-1866، DDR4-2133 و DDR4-2400 پشتیبانی می‌کند. کنترلر حافظه این پردازنده چهارکاناله است و حداکثر پهنای باند حافظه اعلام‌شده برای آن 76.8GB/s است.
• استفاده از چهار کانال حافظه می‌تواند پهنای باند بیشتری نسبت به پیکربندی‌های کم‌کانال فراهم کند، مشروط بر اینکه DIMMها مطابق دستورالعمل مادربرد و سرور نصب شده باشند.
• سرعت عملیاتی RAM نیز می‌تواند با توجه به نوع حافظه، تعداد DIMM در هر کانال و محدودیت‌های مادربرد متفاوت باشد.

حداکثر ظرفیت حافظه 1.5TB

• حداکثر ظرفیت حافظه اعلام‌شده برای این پردازنده 1.5TB است و Intel تأکید می‌کند این مقدار به نوع حافظه وابسته است.
• این عدد به معنی امکان نصب 1.5TB حافظه روی هر سرور دارای این پردازنده نیست. تعداد اسلات‌های DIMM، نوع حافظه، ظرفیت هر ماژول، BIOS و محدودیت‌های سازنده سرور همگی در ظرفیت نهایی قابل استفاده تأثیر دارند.
• در نتیجه برای ارتقای RAM باید مستندات همان مدل سرور یا مادربرد نیز بررسی شود.

پشتیبانی از حافظه ECC

Xeon E5-2697 v4 از ECC Memory پشتیبانی می‌کند. حافظه ECC برای شناسایی و اصلاح برخی خطاهای حافظه طراحی شده و به همین دلیل در بسیاری از سیستم‌های سروری مورد استفاده قرار می‌گیرد.پشتیبانی پردازنده از ECC به‌تنهایی کافی نیست و مادربرد، BIOS و ماژول‌های حافظه نیز باید از پیکربندی ECC موردنظر پشتیبانی کنند.

40 مسیر PCI Express 3.0

• پردازنده Intel Xeon E5-2697 v4 دارای حداکثر 40 مسیر PCI Express 3.0 است و از پیکربندی‌های x4، x8 و x16 پشتیبانی می‌کند.
• این مسیرها در پلتفرم‌های سازگار می‌توانند برای اتصال کارت شبکه، کنترلر RAID، HBA، تجهیزات ذخیره‌سازی و سایر کارت‌های توسعه PCI Express مورد استفاده قرار گیرند.
• وجود 40 مسیر PCIe نباید با تعداد اسلات‌های PCIe روی مادربرد اشتباه گرفته شود. تعداد اسلات‌ها و نحوه تخصیص مسیرها توسط طراحی مادربرد و سرور تعیین می‌شود.

ارتباط QPI

• این پردازنده دارای سرعت Bus برابر 9.6GT/s و 2 لینک QPI است.
• QPI یا QuickPath Interconnect در پلتفرم‌های این نسل برای ارتباط پرسرعت در ساختار سیستم و به‌ویژه ارتباط میان پردازنده‌ها در پیکربندی‌های چندسوکتی استفاده می‌شود.
• این ویژگی در کنار مقیاس‌پذیری 2S امکان استفاده از Xeon E5-2697 v4 را در مادربردهای دوپردازنده‌ای سازگار فراهم می‌کند.

پشتیبانی از سیستم دو پردازنده‌ای

مقیاس‌پذیری Xeon E5-2697 v4 برابر با 2S است و حداکثر پیکربندی CPU اعلام‌شده برای آن 2 پردازنده است.در یک سیستم سازگار دارای 2 پردازنده E5-2697 v4، در مجموع 36 هسته فیزیکی و 72 رشته پردازشی در اختیار سیستم قرار می‌گیرد.این ساختار برای محیط‌های مجازی‌سازی و بارهای کاری قابل تقسیم میان تعداد زیادی هسته قابل استفاده است. در سیستم‌های دو پردازنده‌ای باید الزامات سازنده سرور درباره تطابق CPUها، حافظه، هیت‌سینک، فن و Firmware رعایت شود.

قابلیت‌های مجازی‌سازی

• Xeon E5-2697 v4 از Intel VT-x، Intel VT-d و Intel VT-x with Extended Page Tables یا EPT پشتیبانی می‌کند.
• VT-x قابلیت‌های سخت‌افزاری مربوط به مجازی‌سازی پردازنده را فراهم می‌کند.
• EPT برای مدیریت حافظه در محیط‌های مجازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• VT-d نیز قابلیت‌های مربوط به مجازی‌سازی ورودی و خروجی را در سیستم‌های سازگار فراهم می‌کند.
• ترکیب این فناوری‌ها با 18 هسته و 36 رشته باعث می‌شود این پردازنده برای میزبان‌های مجازی‌سازی نسل خود مناسب باشد.

استفاده برای مجازی‌سازی

در محیط‌های مجازی‌سازی، تعداد هسته و رشته پردازشی یکی از منابع اصلی برای توزیع میان ماشین‌های مجازی است. Xeon E5-2697 v4 با 18 هسته و 36 رشته امکان تخصیص منابع پردازشی به تعداد بیشتری VM یا سرویس را نسبت به مدل‌های کم‌هسته‌تر همین پلتفرم فراهم می‌کند.با این حال، تعداد ماشین‌های مجازی قابل اجرا را نمی‌توان فقط بر اساس تعداد هسته پردازنده مشخص کرد. ظرفیت RAM، نوع Storage، سرعت شبکه، Hypervisor و میزان منابع موردنیاز هر ماشین مجازی نیز اهمیت زیادی دارند.برای یک میزبان مجازی‌سازی متعادل باید پردازنده، حافظه و زیرسیستم ذخیره‌سازی همگی متناسب با نوع بار کاری انتخاب شوند.

پشتیبانی از Intel AVX2

• Intel Xeon E5-2697 v4 از مجموعه دستورالعمل Intel AVX2 پشتیبانی می‌کند.
• AVX2 در نرم‌افزارهایی که برای پردازش‌های برداری بهینه شده‌اند قابل استفاده است و می‌تواند در برخی پردازش‌های محاسباتی، تحلیلی و علمی نقش داشته باشد.
• وجود AVX2 به‌تنهایی باعث افزایش سرعت همه برنامه‌ها نمی‌شود و نرم‌افزار باید برای استفاده از این دستورالعمل‌ها طراحی یا بهینه شده باشد.

کاربردها

Intel Xeon E5-2697 v4 برای سرورهایی مناسب است که باید تعداد زیادی پردازش، ماشین مجازی یا سرویس را به‌صورت هم‌زمان اجرا کنند. ساختار 18 هسته‌ای و 36 رشته‌ای در کنار حافظه DDR4 چهارکاناله، ECC و قابلیت‌های مجازی‌سازی، امکان استفاده از این پردازنده را در طیف متنوعی از زیرساخت‌های سروری و پردازش‌های چندوظیفه‌ای فراهم می‌کند.

• سرورهای مجازی‌سازی
• اجرای تعداد متعدد ماشین مجازی
• سرور پایگاه داده
• میزبانی وب و اپلیکیشن
• سرورهای سازمانی
• فایل‌سرور
• سرویس‌های شبکه
• محیط‌های توسعه و تست
• پردازش‌های محاسباتی چندرشته‌ای
• ارتقای سرورهای سازگار با خانواده Xeon E5-2600 v4