Sandy Bridge voor servers: Intel Xeon E5-2600 review

Geïntegreerd I/O

De nieuwe Xeon zijn zoals geschreven de eerste server-processors voor dual-socket servers met een geïntegreerde PCI-Express controller. De nieuwe chips hebben een PCI-Express 3.0 controller met 40 lanes aan boord. Deze controller is zo opgebouwd dat de lanes naar wens gecombineerd kunnen worden naar verschillende combinaties van vier, acht of zestien lanes.

De integratie van de I/O-controller zorgt ervoor dat de latency tussen de processor en uitbreidingschips of -kaarten wordt verminderd. Waar communicatie bij Intels voorgaande serverplatform altijd nog via een chipset moest lopen, kan een RAID-controller of netwerkchip nu rechtstreeks communiceren met de CPU. Zeker bij zaken die een hoge bandbreedte vereisen, zoals een 10 Gigabit netwerkkaaart of een professionele RAID-adapter, kan het wegnemen van de chipset tussenstap potentieel voor een interessante prestatiewinst zorgen.

Bij de overstap van het vorige naar het nieuwe Xeon platform is het niet enkel de integratie van de PCI-Express controller die voor betere prestaties zorgt, ook de overstap van PCI-Express 2.0 naar PCI-Express 3.0 zorgt voor een verbetering. Wij hebben in ons eigen testlab geen geschikte apparatuur om de snelheid van PCI-Express verbindingen te testen, vandaar dat we het even moeten doen met een eigen test van Intel. In een presentatie zien we dat puur de integratie van de PCI-Express controller al een prestatiewinst in doorvoersnelheid van zo'n 40% bewerkstelligt. De overstap naar PCI-Express 2.0 naar 3.0 doet daar nog eens zo'n 32% bovenop. Met de extra lanes biedt het nieuwe platform volgens Intel tot 4,6x meer I/O-bandbreede over PCI-Express dan het vorige Xeon-platform.

Een belangrijke toevoeging is wat Intel Data Direct IO ofwel DDIO noemt. Hiervoor geschikte op PCI-Express gebaseerde apparaten kunnen rechtstreeks data uitwisselen met de L3-cache van de processor, zonder een omweg via het RAM-geheugen van de server te hoeven maken. Dat zorgt voor een veel snellere communicatie tussen CPU en externe controller, maar verbetert de prestaties van het algehele systeem ook nog eens doordat de geheugenbus niet onnodige gebruikt wordt en dus voor andere taken kan worden ingezet.

Eén van de eerste producten die gebruik maakt van DDIO is Intel eigen X540 dual-port 10 Gigabit LAN-controller. Onderstaande afbeeldingen laten zien hoe communicatie van en naar de netwerkcontroller dankzij DDIO met minder stappen en zonder tussenkomst van de geheugencontroller kan verlopen.