tìm hiểu về các bộ vi xử lý xeon của intel

Intel ® Xeon ® bộ xử lý đại diện cho một dòng sản phẩm rộng để đáp ứng một loạt các yêu cầu hiệu suất và yêu cầu sử dụng năng... 2.2 Công nghệ siêu phân luồng : Intel Hyper-Threading ti

BÁO CÁO

MÔN VI XỬ LÝ

GVHD: Th.S Trần Tuấn Vinh

BÀI BÁO CÁO MÔN VI XỬ LÝ

TÌM HIỂU VỀ CÁC BỘ VI XỬ

LÝ XEON CỦA INTEL

Nội dung:

1 Giới thiệu chung

2 Công nghệ chế tạo CPU Xeon của Intel

1 Giới thiệu chung

CPU Xeon là loại chuyên dùng cho máy chủ, đặc tính của loại này là cho phép một máy chủ dùng chung nhiều CPU

Intel ® Xeon ® bộ xử lý đại diện cho một dòng sản phẩm rộng để đáp ứng một loạt các yêu cầu hiệu suất và yêu cầu sử dụng năng

1 Giới thiệu chung (tiếp)

chuyên sâu, lưu trữ, truyền thông và các ứng dụng như:

 Các máy chủ cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc và các thiết bị

 Bảo mật máy chủ và các thiết bị

 Máy chủ lưu trữ và các thiết bị

1 Giới thiệu chung(tiếp)

 Độc quyền, phi tiêu chuẩn yếu tố hình thức, chẳng hạn như phần định tuyến

 Điều khiển công nghiệp và thiết bị tự động hóa

 Các ứng dụng giám sát an ninh kỹ thuật số

2 Công nghệ chế tạo CPU Xeon của Intel 2.1 Công nghệ 32nm

 Với công nghệ 32 nm một bóng bán dẫn 32nm có thể bật và tắt hơn 300 tỷ lần trong một giây So sánh với bộ vi xử lý đầu tiên của Intel là

4004, được giới thiệu chung vào năm 1971, một CPU 32nm chạy nhanh hơn gấp 4.000 lần và mỗi bóng bán dẫn cũng tiêu thụ năng lượng

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel Hyper-Threading )

 HyperThreading (HT) là khái niệm được Intel Giới thiệu chung trong thời kỳ giữa của Pentium

4 Công nghệ này ngay khi được Giới thiệu chung trên thị trường đã đạt được những thành công vang dội về khía cạnh marketing Nhưng lúc ấy thì khi với các thử nghiệm thực tế, đôi khi

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel

Hyper-Threading ) (tiếp)

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel

Hyper-Threading ) (tiếp)

Công nghệ siêu luồng cho phép các phần mềm ứng dụng được viết cho những máy chủ đa luồng có thể thực hiện các chỉ thị song song đồng thời trên mỗi bộ xử lý riêng, bằng cách này

sẽ cải thiện tức thì tốc độ giao dịch cũng như

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel Hyper-Threading ) (tiếp)

thời gian đáp ứng và các yêu cầu đặc thù khác của phần mềm nghiệp vụ và thương mại điện

tử Công nghệ này tương thích với các phần mềm ứng dụng và hệ điều hành sẵn có trên các máy chủ, nó cho phép hỗ trợ nhiều người dùng hơn và tăng khối lượng công việc được xử lý

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel

2.2 Công nghệ siêu phân luồng : (Intel

Hyper-Threading ) (tiếp)

Cùng với công nghệ 32nm các bộ vi xử lý Intel Xeon mới có từ 6 nhân tới 10 nhân với công nghệ Intel Hyper-Threading (siêu phân luồng), mang đến hiệu suất hoạt động cải thiện tới 40% so với bộ vi

7500 cao cấp trước đây và cũng tiết kiệm điện hơn

2.3 Công nghệ ảo hóa : virtualization

technology

Những con chip mới cũng có hiệu suất cao nhất trong công nghệ ảo hóa khi cải thiện đến 25% tốc độ những ứng dụng trên máy ảo Công nghệ ảo hóa giúp máy chủ chạy đồng thời nhiều môi trường hệ điều hành trên một bộ xử lý duy

2.3 Công nghệ ảo hóa : virtualization

technology (tiếp)

2.3 Công nghệ ảo hóa : virtualization

technology (tiếp)

Ưu điểm của ảo hóa là: trên 1 máy thật ảo hóa nhiều "máy ảo" nó thuận tiện, tận dụng tài nguyên tối ưu hơn so với dùng nhiều máy thật Ví dụ như: thực tế cần nhiều máy thực hiện nhiều tác vụ khác nhau, chẳng hạn cần 1 máy làm DNS Server, 1 máy làm Web Server …, nếu dùng nhiều máy thật

2.3 Công nghệ ảo hóa : virtualization

technology (tiếp)

xảy ra tình trạng máy DNS thì gần như chẳng hoạt động trong khi máy đặt Web quá tải, có thể thấy khá lãng phí tài nguyên Bây giờ thay vì dùng nhiều máy thật yếu yếu người ta sử dụng 1 máy mạnh, trên cái máy mạnh đó "giả lập" những cái máy thật yếu yếu kia, dùng bao nhiêu máy thật cấp cho bây nhiêu tài nguyên được sử

2.3 Công nghệ ảo hóa : virtualization

technology (tiếp)

dụng triệt để hơn Ngoài ra khi có vấn đề khẩn cấp cần nâng cấu hình của cái máy "yếu yếu" thực tế chẳng hạn, thì trên hệ thống thật cũng khó khăn trong khi trên hệ thống ảo lại rất dễ dàng.

2.4 Công nghệ Intel Intelligent Power

Nhằm giải quyết tình trạng chi phí cho điện năng tăng cao, những con chip Xeon được tích hợp công nghệ Intel Intelligent Power cho phép

tự động giảm điện năng tiêu thụ dựa trên khối lượng công việc

2.5 Công nghệ Turbo Boost

Với khối lượng công việc đồ sộ mà chip máy chủ phải xử lí thì không thể thiếu được công nghệ tự động ép xung

2.5 Công nghệ Turbo Boost (tiếp)

Với CPU đa nhân, Intel quyết định “tận dụng” khối silicon của mình một cách thông minh hơn, với việc thay đổi xung của mỗi nhân tùy thuộc vào mức đòi hỏi của ứng dụng Chẳng hạn trên Core i7, khi chỉ có 2 nhân hoạt động, bộ xử lý sẽ tự động nâng mức xung của 2 nhân hoạt động này (thông qua hệ số nhân), trong khi tắt bớt hai

2.5 Công nghệ Turbo Boost (tiếp)

nhân kia đi để giữ mức TDP như cũ, tức trong giới hạn cho phép Nếu chỉ có một nhân hoạt động, xung nhịp còn có thể được đẩy lên cao hơn 1 hoặc 2 nấc hệ số nhân nữa (tương đương 133 – 266MHz) Khi 4 nhân cùng hoạt động, mức xung nhịp trở về đúng giá trị ban đầu

mà Intel đã định cho CPU đó Công nghê Turbo

2.5 Công nghệ Turbo Boost (tiếp)

Boost được điều khiển hoàn toàn tự động bởi bios máy tính và chipset trên bo mạch chủ do đó

có thể nói nó an toàn tuyệt đối CPU sẽ tự động thay đổi xung nhịp tùy theo tải, khi làm việc nặng

sẽ tự nâng xung nhịp lên và ngược lại, hạ xuống thấp nhất khi ở trạng thái nghỉ

2.6 Các công nghệ bảo mật

Ngoài ra Intel cũng tích hợp các công nghệ bảo mật như: Công nghệ Intel® Advanced Encryption Standards-New Instructions (AES-IN), Intel Trusted Execution (Intel TXT) công nghệ bảo vệ dữ liệu trong các môi trường điện toán ảo

2.6 Các công nghệ bảo mật (tiếp)

2.6 Các công nghệ bảo mật (tiếp)

AES-NI cho phép các hệ thống nhanh chóng mã hóa và giải mã dữ liệu đang chạy trên một loạt các ứng dụng và giao dịch khác nhau mà không làm chậm thời gian đáp ứng, theo Intel công nghệ này giúp cải thiện tốc độ mã hóa/giải mã đến 58%

so với các chip không có công nghệ này trước

2.6 Các công nghệ bảo mật (tiếp)

Intel TXT thì ngăn cản malware chèn vào trong suốt quá trình khởi động giúp hệ thống luôn chạy

ở tình trạng tốt Tóm lại những tính năng bảo mật này giúp đảm bảo rằng những môi trường ảo hóa

có độ tin cậy cao hơn khi khởi động, chạy cũng như ở chế độ nghỉ và hiệu suất hoạt động cũng tốt hơn.

2.7 Công Nghệ Intel® vPro

Công nghệ Intel® vPro™ là một tập hợp các khả năng bảo mật và quản lý được tích hợp vào bộ xử lý nằm giải quyết bốn lĩnh vực bảo mật CNTT quan trọng:

1) Quản lý đe dọa, bao gồm bảo vệ khỏi rootkit, vi-rút và phần mềm độc hại

2) Bảo vệ danh tính và điểm truy cập trên web

3) Bảo vệ dữ liệu cá nhân và kinh doanh bí mật

2.8 Công nghệ Theo dõi Nhiệt (Thermal Monitoring Technologies)

Công nghệ giám sát nhiệt bảo vệ gói bộ xử lý và hệ thống khỏi sự cố về nhiệt nhờ nhiều tính năng quản

lý nhiệt Cảm biến Nhiệt Kỹ thuật số khi có sự cố (DTS) phát hiện nhiệt độ của lõi và các tính năng quản lý nhiệt làm giảm tiêu thụ điện của gói và nhờ

đó giảm nhiệt độ khi cần để vẫn nằm trong giới hạn

2.9 Intel® 64 Architecture

Cấu trúc Intel® 64 cung cấp khả năng tính toán

64 bit trên máy chủ, máy trạm, máy tính để bàn và nền tảng di động khi được kết hợp với phần mềm hỗ trợ Cấu trúc Intel 64 bit cải thiện hiệu suất bằng cách cho phép hệ thống cung cấp hơn 4 GB cả bộ nhớ vật lý và bộ nhớ ảo.

2.10 Công nghệ Enhanced Intel SpeedStep

Công nghệ Enhanced Intel SpeedStep® - công nghệ nâng cao hiệu năng: là một phương thức tiên tiến cung cấp hiệu năng cao trong khi vẫn đáp ứng được nhu cầu bảo tồn điện năng của hệ thống di động Công nghệ Intel SpeedStep® thông thường chuyển cả điện áp và tần suất thành phù hợp giữa

2.10 Công nghệ Enhanced Intel SpeedStep (tiếp)

Công nghệ Enhanced Intel SpeedStep® dựa trên kiến trúc sử dụng các chiến lược về thiết kế như: Tách biệt giữa thay đổi điện thế và tần số, phân chia xung nhịp và phục hồi.

2.11 Công nghệ Intel ® Flex Memory Access

Truy cập bộ nhớ nhanh Intel®

Truy cập Bộ nhớ Nhanh Intel® là kiến trúc cột trụ Hub Kiểm soát Bộ nhớ Đồ họa (GMCH) cập nhật giúp cải thiện hiệu năng hệ thống bằng cách tối

ưu hóa khả năng sử dụng băng thông bộ nhớ khả dụng và giảm độ trễ khi truy cập bộ nhớ

3 Tập lệnh

3.1 MMX – Multimedia Extentions

Nâng cao hiệu quả về âm thanh hình ảnh và đồ họa Gồm các lệnh:

- Lệnh quản lý trạng thái(State Management): enums

- Lệnh trao đổi dữ liệu(Data movement): movd,movq

- Lệnh logic

- Lệnh tính toán số học

3 Tập lệnh

3.2 SSE- Streaming SIMD Extensions

Là một SIMD mới mở rộng bộ vi xử lý Intel Pentium III và AMD AthlonXP SSE có thêm một không gian riêng biệt để

bộ vi xử lý

SSE thêm 8 mới 128-bit, chia thành 4 32-bit (độ chính xác duy nhất) giá trị dấu chấm động.Những thanh ghi này được gọi là XMM0 - XMM7 Một đăng ký kiểm soát bổ sung,

3 Tập lệnh

3.3 SSE2(Streaming SIMD Extensions 2 )

SSE2 mở rộng các hướng dẫn MMX để hoạt động trên sổ đăng ký XMM, cho phép các lập trình

để hoàn toàn tránh tám MMX đăng ký 64-bit "biệt hiệu" trên IA-32 ngăn xếp nổi điểm đăng ký ban đầu Điều này cho phép trộn số nguyên SIMD và hoạt động vô hướng nổi mà không có chế độ của điểm

3 Tập lệnh

3.3 SSE2(Streaming SIMD Extensions 2) (tiếp)

SSE2 mở rộng hướng dẫn MMX để hoạt động trên sổ đăng ký XMM Vì vậy, nó có thể chuyển đổi tất cả các mã hiện có MMX SSE2 tương đương Kể

từ khi một đăng ký XMM là gấp đôi thời gian đăng

ký MMX, quầy vòng lặp và truy cập bộ nhớ có thể cần phải được thay đổi để phù này

3 Tập lệnh

3.3 SSE2(Streaming SIMD Extensions 2) (tiếp)

SSE2 sẽ mở rộng việc sử dụng của XMM đăng ký bao gồm:

 64-bit chính xác hai số điểm nổi hoặc

 hai số nguyên 64-bit hoặc

 bốn số nguyên 32-bit hoặc

 tám 16-bit số nguyên ngắn hoặc

 mười sáu byte 8-bit hoặc ký tự.

Tăng cường thêm 114 lệnh hỗ trợ đồ họa Các lệnh mới này làm tối ưu hóa khả năng thực hịên các ứng dụng như phim

3 Tập lệnh

3.4 SSE3( Streaming SIMD Extensions 3)

Là tập lệnh mở rộng của SSE2 với 13 lệnh mới: các câu lệnh dành riêng cho việc tăng tốc các ứng dụng tốn bộ VXl như biên tập video hay chơi game Các lệnh này giúp cải thiện hoạt động của công nghệ HT, tăng cường chức năng multimedia và kết nối Internet Ngoài các lệnh của SSE2, còn có các

3.5 SSSE3(Supplemental Streaming SIMD

Extentions)

Phiên bản thứ 4 của công nghệ SSE SSE3 chỉ thêm 13 hướng dẫn mới, nhưng cho phép tính năng mới như hoạt động ngang (hoạt động trên một đăng ký duy nhất thay vì xuống thông qua đăng ký nhiều) Ngoài ra còn có một vài quá trình hướng dẫn kiểm soát để tăng hiệu suất với HyperThreading tính năng của Intel

Gồm 16 lệnh Mỗi lệnh có thể hoạt động trên MMX-64 bit hoặc

3 Tập lệnh

3.6 Tập chỉ lệnh AES – NI (Advanced Encryption Standard New Instructions)

Là một phần mở rộng để thiết lập kiến trúc x86 hướng dẫn cho các bộ vi xử lý từ Intel và AMD Nó cho biết thêm 7 hướng dẫn mới để cải thiện tốc độ của các ứng dụng thực hiện mã hóa và giải mã bằng cách sử dụng Advanced Encryption Standard (AES) Lệnh số học:

PCLMULQDQ - nhân, một hình thức đơn giản của nhân được sử

3 Tập lệnh

3.1 Tập chỉ lệnh AES – NI (Advanced Encryption Standard New Instructions)

Encryption/Decryption: Mã hóa / giải mã

- AESENC -Thực hiện một vòng mã hóa AES

- AESDEC - Thực hiện một vòng giải mã AES

- AESENCLAST - Thực hiện vòng cuối cùng mã hóa AES

- AESDECLAST - Thực hiện vòng cuối cùng giải mã AES

- AESKEYGENASSIST - vòng chính thế hệ

4 Các dòng Xeon Intel

Bộ xử lý cho máy chủ và máy trạm

Dòng bộ xử lý Intel® Xeon® E3, E5 và E7 Hệ thống đánh số bộ xử lý Intel® Xeon® mới nhất là cách trình bày chữ cái số của dòng sản phẩm, họ sản phẩm và phiên bản Hậu tố ‘L’ sẽ được sử dụng để xác định bộ xử lý tiêu thụ điện thấp Số hiệu phiên bản sẽ không được sử dụng trong thế

4 Các dòng Xeon Intel (tiếp)

4.1 Xeon Intel E3

 Tổng quan

Dù doanh nghiệp của bạn đang sử dụng một máy tính hoạt động giống như máy chủ, hay bạn đang làm mới máy chủ hiện tại, dòng bộ xử lý Intel® Xeon® E3 đều đáp ứng

Từ quan điểm hiệu năng, bạn sẽ đạt được hiệu

4.1 Xeon Intel E3

Tổng quan

32% so với máy chủ chạy bộ xử lý Intel® Xeon® thế hệ trước Công nghệ Intel® Turbo Boost 2.0 thích nghi với những đột biến trong khối lượng công việc của bạn, vì vậy bạn sẽ nhận được nhiều sức mạnh điện toán hơn khi bạn cần đến

4.1 Xeon Intel E3

Tổng quan

Đối với khối lượng công việc phức tạp, Công nghệ siêu phân luồng của Intel® tăng gấp đôi sốluồng thực thi, tăng hiệu quả xử lý và hiệu năng tổng thể

Vì dòng bộ xử lý Intel® Xeon® E3 hỗ trợ thông số kỹ thuật PCIe 3.0, băng thông I/O

4.1 Xeon Intel E3

Tổng quan

lên tới gấp hai lần so với thế hệ trước Công nghệ bộ nhớ đệm thông minh của Intel® mang lại khả năng truy cập nhanh hơn vào các chương trình và tệp thường sử dụng Bộ nhớ DDR3-1600 tăng tốc bộ nhớ, cho phép các ứng dụng chạy nhanh hơn Hỗ trợ thông số kỹ thuật

4.1 Xeon Intel E3

Tổng quan

đôi lưu lượng dữ liệu, tiết kiệm thời gian khi lưu hoặc truy xuất các tệp lớn Và Công nghệ lưu trữ nhanh Intel® cải thiện hiệu năng của các ứng dụng truy xuất dung lượng đĩa lớn như hiệu chỉnh video

4.1 Xeon Intel E3

Xeon Intel E3 1290

Intel là một gã khổng lồ trong lĩnh vực sản xuất vi

xử lý của thế giới Mới đây, hãng tiếp tục chứng tỏ tầm vóc của mình khi tung ra bộ vi xử lý Xeon E3-1290 dành cho máy chủ có khả năng chạy tốc

độ mặc định 4 GHz với 1 nhân xử lý Một bước đột phá công nghệ thực sự, hứa hẹn sẽ giúp cải

4.1 Xeon Intel E3

Xeon Intel E3 1290

Hình ảnh Xeon E3 1290

4.2 Xeon Intel E5

Tổng quan

Từ các giải pháp ảo hóa và điện toán đám mây đến tự động hóa thiết kế hoặc giao dịch tài chính theo thời gian thực, bạn sẽ thấy hài lòng với hiệu năng tốt chưa từng có cho dù bạn thực hiện bất kỳ công việc nào

Đầu tư của bạn vào công nghệ chuẩn của

4.2 Xeon Intel E5

Tổng quan

từ các đối tác giúp cho trung tâm dữ liệu dành cho tương lai với hạ tầng phát triển cùng với công việc kinh doanh của bạn

4.2 Xeon Intel E5

Tổng quan

Xây dựng và quản lý những dịch vụ này yêu cầu hệ thống phải mở rộng để đáp ứng nhu cầu thay đổi hơn bao giờ hết của bạn, đồng thời mang đến những giải pháp cho những thách thức

mà các nhà quản lý CNTT phải đối mặt hàng ngày Các nền tảng máy chủ và lưu trữ dựa trên

4.2 Xeon Intel E5

Tổng quan

để trở thành trung tâm của các trung tâm dữ liệu ngày nay và cho phép có được các giải pháp điện toán đám mây tư nhân toàn diện, mạnh mẽ.

Bộ xử lý Intel® Xeon® E5 mới: điểm hiệu quả hiệu năng mới

Bộ xử lý Intel® Xeon® dòng E5 hỗ trợ các yêu cầu