[Pro] Intel Xeon E5 v4 Broadwell-EP review: Broadwell voor servers

Socket compatible, maar toch nieuw

De nieuwe Xeon E5 v4 processors maken gebruik van dezelfde Socket R ofwel Socket 2011-3 processorvoet als de bestaande Xeon E5 v3 processors. Aangezien de chips ook binnen dezelfde TDP-waardes vallen, maakt dit dat de CPU's met een BIOS-update in principe in bestaande voor Xeon E5 v3 ontworpen servers kunnen functioneren. Sterker nog; voor onze test maakten wij gebruik van exact hetzelfde platform als bij onze Xeon E5 v3 test. Laat duidelijk zijn dat Intel geen grote "upgrade markt" ziet van bedrijven die hun E5 v3 gebaseerde servers gaan voorzien van nieuwe CPU's; servers worden in de regel na een jaar of 4 à 5 vervangen. Het voordeel van de compatibiliteit is echter wel dat serverfabrikanten bestaande ontwerpen kunnen blijven gebruiken en dat bedrijven nieuwe modellen kunnen kopen van servers die al succesvol zijn geïmplementeerd in de eigen omgeving, met nu betere prestaties voor hetzelfde geld.

Qua modelnummers heeft Intel voor iedere v3 processor een vergelijkbaar v4 exemplaar op de markt gebracht, met (vrijwel) identieke prijs, identieke TDP, maar betere prestaties dankzij onder meer een groter aantal cores en hogere klokfrequenties.

Kijken we even vogelvlucht naar de nieuwe processors dan zien we de belangrijkste vernieuwingen. Allereerst dus het nieuwe productieprocedé (14 nm) en de vernieuwingen die de Broadwell-architectuur met zich meebrengen, waarover verderop meer. De meest krachtige Xeon E5 v4 processors, waaronder de door ons geteste E5-2699 v4, bevatten 22 cores, die dankzij HyperThreading geschikt zijn om instructies van 44 programmathreads gelijktijdig te verwerken. In een dual-core server kom je zo op maximaal 88 threads. Bij Xeon E5 v3 hadden de meest krachtige CPU's 18 cores, er is dus een toename van zo'n 22%.

Het is nog steeds zo dat Intel in haar opbouw 2,5 MB gedeelde L3-cache per core opneemt. Dat maakt dat dankzij het toegenomen aantal cores, de maximale hoeveelheid L3-cache ook stijgt van 45 MB tot 55 MB. Goed nieuws voor workloads waarvan de prestaties schalen bij meer processorcache. Net als Haswell-EP is de nieuwe generatie CPU's geschikt voor DDR4-geheugen, maar de maximale snelheid is bij Xeon E5 v4 opgeschroefd van DDR4-2133 tot DDR4-2400. De geheugencontroller is nog steeds quad-channel en ondersteunt tot 3 DIMM's per kanaal. In een dual-socket server kan met state-of-the-art 64GB DIMM's zo tot 2 x 4 x 3 x 64 GB = 1536 GB geheugen geplaatst worden. Voor wie dát nog niet genoeg is - voor zware in-memory compute workloads - heeft Intel uiteraard het Xeon E7 platform. Aan de geheugencontroller is verder CRC foutcorrectie bij schrijfacties toegevoegd.

Wat gelijk is gebleven is dat de CPU's twee QPI 1.1 kanalen bieden voor onderlinge communicatie en 40 PCI-Express 3.0 lanes bieden, voor het aansturen van externe controllers zoals eventuele GPU's, netwerkchips, RAID-controllers, etc. Vier van deze lanes worden gebruikt voor de verbinding met de bijbehorende C610 (Wellsburg) chipset.

Verder bieden de CPU's allerhande, veelal kleinere optimalisaties, waaronder nieuwe instructies die onder meer security-gerelateerde instructies kunnen versnellen, verdere verbeteringen voor virtualisatie, nieuwe technieken om workloads beter te monitoren en verbeterde power management.