Xeon E5-2600 v3 mit Haswell-Architektur

Intel schwenkt bei seiner neuen Xeon-Generation von der sogenannten Ivy-Bridge-Architektur beim Xeon E5-2600 v2 auf Haswell über. Bei der Fertigungstechnologie bleibt Intel bei 22 nm Strukturbreite mit 3D-Transistoren.

Die Mikroarchitektur von Haswell lässt die grundlegenden Pipelines (einzelne Schritte bei der Befehlsabarbeitung) unverändert. Verbessert wurden aber unter anderem die Sprungvorhersagen. Haswell besitzt im Vergleich zu Ivy Bridge auch ein größeres Fassungsvermögen für seine Out-of-Order-Struktur. Beim Out-of-Order-Prinzip werden die Befehle für die optimierte Abarbeitung im Prozessor umsortiert. Haswell kann laut Intel mehr Befehle nach dem Out-of-Order-Prinzip verarbeiten und besitzt die dafür notwendigen Strukturen.

Neu beim Xeon E5-2600 v3 mit seiner Haswell-Architektur ist die Befehlssatzerweiterung AVX2. Gegenüber den AVX-Instruktionen, die auch die Vorgängerarchitekturen Sandy Bridge und Ivy Bridge beherrschen, sorgt AVX2 mit seinen 256-Bit-Vektoren für den doppelten Durchsatz - sowohl bei einfacher als auch doppelter Präzision. Die neuen AVX2-Befehle sollen unter anderem für eine höhere Performance im HPC-Bereich, bei Java oder der Verschlüsselung sorgen. Insbesondere die im AVX2 integrierten neuen FMA-Befehle (Fused Multiply-Add) sollen für einen Geschwindigkeitsschub sorgen.

Wird AVX2 von der Software nicht genutzt, so bringt der Schritt von Ivy Bridge auf Haswell auf Core-Ebene laut Intel eine zirka 10 Prozent bessere Performance.

Mehr Cache, mehr Turbo, schnellerer Speicher

Intel erhöht beim neuen Topmodell Xeon E5-2699 v3 die Kernanzahl von zwölf (Xeon E5-2697 v2) auf 18 Stück. Inklusive Hyper-Threading kann der Prozessor somit 36 Threads parallel bearbeiten. Als Duett im 2-Sockel-Server sind dann 72 Threads möglich. Auch der von allen Kernen gemeinsam genutzt Last Level Cache (L3) wächst beim neuen Topmodell von 30 auf 45 MByte an. Eine große dritte Pufferstufe ist insbesondere bei speicherintensiven Workloads von Vorteil.

Intel packt beim Haswell-Xeon die Spannungsregler für den Prozessor vom Mainboard auf die CPU. Dadurch ist es viel besser möglich, dass jeder Kern mit individueller Spannung und Frequenz arbeiten kann. Die Turbo-2.0-Technologie regelt die Taktfrequenz der einzelnen Kerne nun auch abhängig davon, ob ein Workload die AVX-Befehle nutzt oder nicht. Bei AVX wird mehr Energie benötigt, die Turbo-Frequenz wird jetzt niedriger gehalten, damit nicht zu oft nachgeregelt werden muss - das bringt hier ein Quäntchen mehr Leistung nochmals.

Durch die Spannungsregler auf dem Prozessor ist auch die TDP-Einstufung der neuen Xeon-E5-2600-v3-Serie etwas gestiegen. Der Xeon E5-2699 v3 ist mit 145 Watt spezifiziert; der 2697er Vorgänger noch mit 130 Watt. Die Gesamteffizienz des Systems sei laut Intel aber dennoch besser. Am unteren Ende der TDP-Skala agieren wieder die Low-Power-Modelle: Xeon E5-2630L v3 mit 55 Watt und Xeon E5-2650L v3 mit 65 Watt.

Intel setzt beim Xeon E5-2600 v3 erstmals auf die DDR4-Speichertechnologie bei Servern. Die neuen DDR4-DIMMs zeichnen sich vor allem durch eine geringere Energieaufnahme aus. Durch die Spannungsreduzierung von 1,5 V bei DDR3 auf 1,2 V zeigen sich laut Intel Einsparungen von zirka 2 Watt pro Speicherriegel. Die DDR4-DIMMs benötigen damit auch weniger Spannung als LV-DDR3-Speicherriegel mit 1,35 V. Zusätzlich steigt auch die Bandbreite: Die neuen Xeons steuern die DDR4-DIMMs mit bis zu 2133 MHz an. Jedem Xeon stehen wieder vier Speicher-Channels zur Verfügung. Pro Channel sind bis zu drei DIMMs möglich - die Geschwindigkeit sinkt dann allerdings auf 1600 MHz.