英特爾新Xeon處理器芯片架構(gòu)大翻新

　　英特爾揭露下半年采用Skylake架構(gòu)即將推出的新一代Xeon處理器，在芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)將采全新的網(wǎng)格(Mesh)互連架構(gòu)，以改善現(xiàn)有CPU存取延遲，以及支持更高內(nèi)存帶寬的需求，這也是英特爾近年來最大一次的Xeon核心架構(gòu)大翻新。

　　英特爾采用Skylake架構(gòu)的新一代Xeon處理器，在芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)上將開始采用全新的網(wǎng)格(Mesh)互連架構(gòu)設(shè)計(jì)，來取代傳統(tǒng)的環(huán)形(Ring)互連設(shè)計(jì)方式，以改善CPU存取延遲和支持更高內(nèi)存帶寬需求。

　　英特爾前不久才預(yù)告采用Skylake微架構(gòu)的新一代Xeon服務(wù)器處理器推出后，將不再沿用E5和E7的命名方式，而改分成白金、金、銀、銅4個(gè)不同等級(jí)，最近英特爾更揭露了，下一代Xeon處理器，在芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)將采全新的網(wǎng)格( Mesh)互連架構(gòu)，做為CPU核心和高速緩存間存取數(shù)據(jù)的新途徑，以改善CPU存取延遲， 以及支持更高內(nèi)存帶寬的需求，這也是英特爾近年來最大一次的Xeon核心架構(gòu)大翻新。

　　英特爾是在自家官網(wǎng)揭露了這項(xiàng)重大訊息，而且不只將在做為旗下Intel Xeon Scalable processors全新系列的新一代Xeon處理器(代號(hào)為Skylake-SP)才會(huì)采用，甚至也將成為未來發(fā)展Xeon服務(wù)器級(jí)CPU所采用的全新架構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　有別于前一代的Broadwell微架構(gòu)(上圖為HCC(高核心數(shù)配置)版本的裸芯片)，Xeon處理器芯片上的每顆核心與快取、內(nèi)存控制器及I/O控制器之間，都采用環(huán)形(Ring)互連方式，利用每個(gè)完整的環(huán)狀路徑，來進(jìn)行數(shù)據(jù)存取或控制指令傳遞，雖然設(shè)計(jì)架構(gòu)上，可以減少CPU存取延遲和降低傳輸成本，不過傳送路徑的選擇有限，一旦核心數(shù)增加，若還要能夠很快存取數(shù)據(jù)，又得支持更高內(nèi)存?zhèn)鬏攷挘F(xiàn)有的架構(gòu)就會(huì)開始出現(xiàn)局限。 所以英特爾決定重新設(shè)計(jì)新的芯片架構(gòu)，以便于能讓CPU具備更高的延展性。

　　新一代Skylake-SP服務(wù)器處理器將采用全新網(wǎng)格互連架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　英特爾在新一代Skylake-SP微架構(gòu)芯片設(shè)計(jì)上，首次開始采用了全新網(wǎng)格互連架構(gòu)(Mesh Interconnect Architecture)設(shè)計(jì)方式，從傳統(tǒng)利用環(huán)形連接，到了新設(shè)計(jì)則全面改采用網(wǎng)格互連的方式，來進(jìn)行數(shù)據(jù)存取與控制指令的傳送，因?yàn)樽钚挝豢梢允且悦啃小⒚苛衼磉B接，所以每顆Skylake-SP 核心、快取、內(nèi)存控制器及I/O控制器之間的路徑選擇變更多元，還可以跨不同的節(jié)點(diǎn)互連，以尋找最短的數(shù)據(jù)傳遞快捷方式，即使是加大核心數(shù)量時(shí)，也能夠維持很快存取數(shù)據(jù)，并支持更高內(nèi)存帶寬，以及更高速I/O傳輸。

　　英特爾也提供一張Mesh架構(gòu)設(shè)計(jì)概念圖，來說明采用新架構(gòu)的特色。 除了采用新的網(wǎng)狀互連架構(gòu)外，新一代Xeon處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)，在對(duì)外連接的設(shè)計(jì)配置上也出現(xiàn)了不少改變，像是做為內(nèi)存信道管理的內(nèi)存控制器，就從原來位在芯片架構(gòu)底部的位置，被移往芯片中間左右兩側(cè)的位置，而做為內(nèi)部與其他相鄰的處理器連接的系統(tǒng)總線，則重新放置在芯片架構(gòu)最上方左右兩端處。

　　英特爾也表示，采用了網(wǎng)格互連架構(gòu)設(shè)計(jì)的Skylake-SP處理器，還同時(shí)具有低功耗的特性，可以允許處理器操作在較低的處理器頻率速度，以及在相對(duì)較低的電壓的環(huán)境上來進(jìn)行工作，以便于可以提供更好的效能改善，及提高能源使用效率。