В этом году компания Intel представила новые процессоры семейства Atom линейки C2000, известных также под кодовым наименованием Avoton. О новых конфигурациях и их технических особенностях мы подробно расскажем в этой статье.
Технические характеристики
64-разрядные процессоры семейства Intel Atom C2000, известные также под кодовым названием Avoton, пришли на смену предыдущему поколению (кодовое название — Intel Centerton), которое по целому ряду причин оказалось мало востребованным.
Новые процессоры выпускаются по 22-нанометровому технологическому процессу. Они включают от 2 до 8 ядер. Мы предлагаем серверы на базе старшего в линейке восьмиядерного процессора Intel Atom C2758 (их конфигурации подробно описаны ниже).
Процессоры семейства Intel Atom C2000 поддерживают внеочередное исполнение 64-разрядных команд (out-of-order), что позволяет увеличить производительность. Поддерживается и технология Turbo Boost, с помощью которой производительность автоматически увеличивается при пиковых нагрузках. Так, тактовая частота 2,4 ГГц при применении Turbo Boost может быть увеличена до 2,7 ГГц.
Уровень энергопотребления новых процессоров лежит в пределах 5 — 20 Вт.
Как и предшествующие модели, процессоры семейства Intel Atom C2000 имеют 16 линий PCI Express и поддерживают интерфейсы LPC, SPI, SMBus, UART. Двухканальный контроллер DDR работает с памятью DDRIII-1600 и DDRIIIL-1600.
Новые процессоры построены на основе микроархитектуры Silvermont, благодаря которой удалось добиться существенного повышения производительности. Рассмотрим ее особенности более подробно.
Новая архитектура
Архитектура процессоров Intel Atom в течение долгого времени не претерпевала серьезных изменений (если не считать перехода с 45-нанометрового на 32-нанометровый технологический процесс). Появление микроархитектуры Silvermont стало серьезным шагом вперед: процессоры нового семейства кардинально отличаются от всех предыдущих моделей «атомов».
Новая микроархитектура основана на внеочередном исполнении команд, благодаря чему производительность значительно возросла. При этом Intel до сих пор основывается на принципе объединения определенных инструкций в единую инструкцию-микрооперацию, что повышает эффективность обработки соответствующих команд x86.
У процессоров с микроархитектурой Saltwell (на ней основаны процессоры Intel Centerton) длина вычислительного конвейера составляет 16 ступеней. Так как эти процессоры основаны на парадигме последовательного исполнения инструкций, микрооперации должны пройти через все ступени конвейера, даже если они не нуждаются в ступенях доступа к кэшу. В результате ветка с ошибкой предсказания перехода расходует 13 циклов впустую.
В архитектуре Intel Silvermont микрооперации могут обходить ступени доступа к кэшу и исполняться сразу в случаях, когда кэш не задействован. Поэтому ошибочное
предсказание расходует всего 10 циклов.
Многие инструкции, которые медленно исполнялись в предыдущей архитектуре, были изменены с целью снижения латентности и повышения пропускной способности. На несколько тактов сократились вычисления с плавающей точкой. Парные вычисления SIMD теперь выполняются за 4 такта, а не за 9, как раньше. Количество выполняемых инструкций за такт увеличилось примерно в 1,5 раза.
Кэш L2 в процессораx на базе Intel Silvermont тесно интегрирован с ядрами. Ядра объединяются в модули — пары с общим кэшем L2 размером 1 Мб. Отдельные ядра, кэш L2 и интерфейс между ядрами и кэшем могут получать питание независимо друг от друга. Ядра в составе одного модуля могут работать с разной частотой, но по умолчанию работают симметрично.
Модули связываются между собой при помощи интерфейса IDI (in-die interface, реализованного на самом чипе), который имеет независимые каналы чтения/записи.
Одной из отличительных черт архитектуры Silvermont является отказ от технологии HyperThreading. Повышение производительности много поточных приложений достигается за счет увеличения числа физических ядер.
С целью повышения производительности в процессорах на базе Silvermont был существенно обновлен набор инструкций. Появилось также ускорение шифрования AES-NI и Secure Key.
Аппаратная поддержка виртуализации основана на технологии VT-x второго поколения. Поддерживается набор функций Extended Page Tables, в том числе адресация Virtual Processor ID в TLB-буфере и режим Unrestricted Guest, с помощью которого KVM-пользователи могут получить доступ к исполняемому коду.
На уровне инструкций и функциональности процессоры семейства Intel Atom C2000 полностью совместимы с процессорами семейства Xeon.
Производительность
Чтобы дать более наглядное представление о производительности новых процессоров, приведем таблицу с результатами тестирования.
Тестирование производилось с помощью утилиты sysbench (столбцы CPU, Threads, Mutex, Memory). Чем меньше полученное значение, тем лучше производительность.
В таблицу также включены результаты расчета относительной производительности на одно ядро (столбец “Производительность 1 ядра”) и на одно ядро с нормировкой по частоте (столбец “Эффективность архитектуры”). Чем выше значение, тем лучше результат.
| Модель | CPU | Threads | Mutex | Memory | Производительность 1 ядра | Эффективность архитектуры | Ядра | Частота, ГГц |
| 2x Xeon E5-2630 | 37.273 | 39.992 | 4.065 | 67.559 | 2.24 | 0.97 | 12 | 2.3 |
| 2x Xeon E5-2620 | 42.101 | 42.878 | 4.464 | 73.784 | 1.98 | 0.99 | 12 | 2 |
| 2x Xeon E5620 | 59.907 | 29.99 | 2.832 | 61.652 | 2.09 | 0.87 | 8 | 2.4 |
| 2x Xeon L5630 | 71.034 | 34.059 | 3.348 | 68.583 | 1.76 | 0.83 | 8 | 2.13 |
| Xeon E3-1270 | 72.565 | 19.616 | 1.523 | 10.8 | 3.45 | 1.01 | 4 | 3.4 |
| Xeon E3-1230 | 87.891 | 26.902 | 1.622 | 23.348 | 2.84 | 0.89 | 4 | 3.2 |
| 2x Xeon E5504 | 94.221 | 34.645 | 3.313 | 77.046 | 1.33 | 0.66 | 8 | 2 |
| Avoton C-2758 | 135.624 | 29.7066 | 5.25 | 78.895 | 0.92 | 0.38 | 8 | 2.4 |
| 2x Xeon E5-2603 | 142.662 | 33.183 | 4.575 | 89.117 | 0.88 | 0.49 | 8 | 1.8 |
| Core2 Q8300 | 151.55 | 31.28 | 4.345 | 71.583 | 1.65 | 0.66 | 4 | 2.5 |
| Core i3-2120 | 175.782 | 29.013 | 1.418 | 18.201 | 2.84 | 0.86 | 2 | 3.3 |
| Core2 E8400 | 252.464 | 43.443 | 0.968 | 26.514 | 1.98 | 0.66 | 2 | 3 |
| 2x Xeon E5130 | 339.772 | 45.813 | 6.838 | 90.813 | 0.74 | 0.37 | 4 | 2 |
| Atom D525 | 2159.999 | 149.234 | 8.177 | 210.218 | 0.23 | 0.13 | 2 | 1.8 |
Результаты тестов свидетельствуют о том, что новым “Атомам” под силу гораздо более широкий круг задач по сравнению с предыдущими моделями. Сегодня можно с уверенностью сказать, что процессоры Atom перестали быть нишевым продуктом и стремятся в low-middle сегмент серверного рынка. Низкая стоимость, низкое энергопотребление и достачно широкие возможности несомненно делают привлекательными для широкого круга потенциальных пользователей.
Новые конфигурации и их возможности
Мы предлагаем следующие конфигурации серверов на базе процессоров Intel Avoton:
- Intel Atom C2758 2.4ГГц, 8ГБ DDR3, 2×1ТБ SATA — 3000 рублей в месяц;
- Intel Atom C2758 2.4ГГц, 16ГБ DDR3, 2×240ГБ SSD — 4000 рублей в месяц.
Новые серверы несомненно привлекут многих пользователей уже потому, что они характеризуются отличным соотношением «цена — качество».
Первая конфигурация (Intel Atom C2758 2.4ГГц, 8ГБ DDR3, 2×1ТБ SATA) хорошо подойдет для решения таких задач, как обслуживание статических веб-страниц, выделенный хостинг начального уровня, доставка данных и т.п.
Модель c SSD может быть использована в качестве фронтенд-сервера, а также в качестве кэширующего сервера. Новые серверы доступны для заказа как в Петербурге, так и в Москве.
Читателей, которые не могут оставлять комментарии здесь, приглашаем к нам в блог.
