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Intel Xeon Serverprozessoren - Der bewährte Enterprise Standard

Seit der Einführung des Markennamens Xeon im Jahr 1998 wurden die für Server optimierten Prozessoren des Herstellers Intel stetig weiterentwickelt und zum Standard im Bereich der professionellen Enterprise Anwendungen. Als technische Grundlage für diese CPUs wird hier die gleiche Mikroarchitektur verwendet, die auch in den Desktop-Modellen der jeweiligen Generationen zum Einsatz kommt. Dabei verfügen die Xeon Prozessoren mit ihrem größeren Cache und der guten Skalierbarkeit allerdings über speziell auf Server und Workstations zugeschnittene Eigenschaften, die sie von den CPUs für herkömmliche PCs unterscheiden. So können, abhängig von Modell und Generation, bis zu acht Prozessoren in einem Serversystem eingesetzt werden, um auch anspruchsvollste Workloads zuverlässig zu bewältigen. Außerdem wird mit der Unterstützung von ECC-RAM (Error Correcting Code) durch das bewährte Fehlerkorrekturverfahren des Arbeitsspeichers die für geschäftskritische Anwendungen erforderliche Zuverlässigkeit weiter erhöht.

Wie unterscheiden sich die Modellreihen der Intel Xeon Prozessoren?

Aufgrund des im Jahr 2011 von Intel eingeführten Schemas zur Modellbezeichnung der Xeon Prozessoren ist es auf den ersten Blick nicht unbedingt einfach, die Leistungsfähigkeit einer CPU anhand ihres Namens einzuordnen. Generell gilt, dass die Prozessoren in drei Gruppen unterteilt werden.

• E3: CPUs für Server und Workstations mit einem Sockel
• E5: CPUs für Server und Workstations mit einem oder mehreren Sockeln
• E7: CPUs mit einer höheren Anzahl Kerne für Hochleistungsserver mit mehreren Sockeln

Nach der Angabe zur Prozessorserie folgt ein vierstelliger Code, wobei die erste Ziffer die maximal mögliche Anzahl der Sockel in einem System anzeigt. Die weiteren Ziffern dienen zur Unterscheidung der Modelle innerhalb der CPU Serie, die jeweils in der Anzahl der Rechenkerne und der thermischen Verlustleistung (TDP) variieren. In der Regel ist hier eine höhere Zahl gleichbedeutend mit höherer Leistungsfähigkeit. Meist wird die Modellbezeichnung mit einer Zusatzkennung wie v3 oder v4 abgeschlossen, die auf die verwendete Mikroarchitektur hinweist.
Produktbeispiele:

Intel Xeon E5-1620v3

• Serie E5
• maximal 1 Sockel pro System
• 4 Kerne
• 140 W TDP
• Mikroarchitektur: Haswell

Intel Xeon E5-2699v4

• Serie E5
• maximal 2 Sockel pro System
• 22 Kerne
• 145 W TDP
• Mikroarchitektur: Broadwell

Die Weiterentwicklung der Xeon Prozessoren erforderte häufig auch einen Wechsel auf neue Plattformen und Sockel. Durch die Unterstützung der leistungsstärksten Modelle dieser Generation ist etwa der Sockel 2011-3 weitverbreitet und kann mit CPUs in nahezu allen Leistungsbereichen bestückt werden.

Mit der Einführung der ersten Generation der Xeon Scalable Produktreihe im Jahr 2017 wurde das bestehende Bezeichnungssystem von Intel überarbeitet. Statt der bisherigen Klassifizierung E3 bis E7 werden die Prozessoren seitdem in Anlehnung an die aufsteigende Wertigkeit von Edelmetallen benannt. Die vier erhältlichen Serien Bronze, Silver, Gold und Platinum unterscheiden sich dabei mit höherer Wertigkeit in ihrer Rechenleistung und der Anzahl der Rechenkerne.
Zusätzlich dient eine weiterhin vierstellige Modellnummer zur Unterscheidung der verschiedenen CPUs. Die erste Ziffer bezeichnet die Modellserie und die zweite Ziffer bezieht sich auf die Generation. Mit den weiteren Ziffern wird die jeweilige Variante gekennzeichnet, hier wird wie bei den vorherigen Generationen der Zusammenhang zwischen einer höheren Zahl und höherer Leistung beibehalten.
Aufgrund der Vielzahl an technischen Veränderungen benötigen die Xeon Scalable Prozessoren der ersten und zweiten Generation mit dem Sockel 3647 eine neue Plattform, die sich unter anderem durch eine gesteigerte Anzahl Speicherkanäle und PCIe-Lanes (PCI-Express) auszeichnet.

Xeon Scalable Bronze Prozessoren

• Modellnummer: 3xxx
• maximal 8 Kerne
• 2 Sockel möglich
• Unterstützung von DDR4-2133 Arbeitsspeicher

Produktbeispiele:

• Intel Xeon Bronze 3104: 6 Kerne; 1,7 GHz (erste Generation, Skylake Mikroarchitektur)
• Intel Xeon Bronze 3204: 6 Kerne; 1,9 GHz (zweite Generation, Cascade Lake Mikroarchitektur)

Xeon Scalable Silver Prozessoren

• Modellnummer: 4xxx
• maximal 12 Kerne
• 2 Sockel möglich
• Unterstützung von DDR4-2400 Arbeitsspeicher

Produktbeispiele:

• Intel Xeon Silver 4110: 8 Kerne; 2,1 GHz (erste Generation, Skylake Mikroarchitektur)
• Intel Xeon Silver 4210: 10 Kerne; 2,2 GHz (zweite Generation, Cascade Lake Mikroarchitektur)

Xeon Scalable Gold Prozessoren

• Modellnummer: 5xxx / 6xxx
• maximal 14 / 22 Kerne
• 4 Sockel möglich
• Unterstützung von DDR4-2400 / 2666 Arbeitsspeicher

Produktbeispiele:

• Intel Xeon Gold 6148: 20 Kerne; 2,4 GHz (erste Generation, Skylake Mikroarchitektur)
• Intel Xeon Gold 6248: 20 Kerne; 2,5 GHz (zweite Generation, Cascade Lake Mikroarchitektur)

Xeon Scalable Platinum Prozessoren

• Modellnummer: 8xxx
• maximal 28 Kerne
• 8 Sockel möglich
• Unterstützung von DDR4-2666 Arbeitsspeicher

Produktbeispiele:

• Intel Xeon Platinum 8180: 28 Kerne; 2,5 GHz (erste Generation, Skylake Mikroarchitektur)
• Intel Xeon Platinum 8280: 28 Kerne; 2,7 GHz (zweite Generation, Cascade Lake Mikroarchitektur)

Des Weiteren sind einige Xeon Modelle mit diversen Zusatzkennzeichnungen versehen, die auf besondere Eigenschaften hinweisen. Das Kürzel T steht beispielsweise für eine zugesicherte Lieferbarkeit von 10 Jahren, mit dem Kürzel M wird ein höherer Speicherausbau gekennzeichnet und Prozessoren mit der Kennung F verfügen über eine integrierte Omni-Path Schnittstelle. Dabei handelt es sich um eine herstellerspezifische Netzwerkschnittstelle zur optischen Datenübertragung mit hoher Bandbreite, die mit dem Infiniband Standard konkurriert.

Die dritte Generation der Xeon Scalable Prozessoren übernimmt im Jahr 2021 das Namensschema der Vorgänger und unterscheidet sich demnach in der zweiten Ziffer der Modellnummer. Aufgrund der Ice Lake Mikroarchitektur mit ihrer 10 nm Fertigungstechnik steigt die mögliche Anzahl der Rechenkerne bei den Top-Modellen auf bis zu 40 Kerne, was jedoch mit dem Sockel 4189 eine neue Plattform erforderlich macht. Somit ist keine Kompatibilität zu den Mainboards der ersten und zweiten Generation gegeben.

Produktbeispiele: dritte Generation, Ice Lake Mikroarchitektur

• Intel Xeon Platinum 8380: 40 Kerne; 2,3 GHz
• Intel Xeon Gold 6348: 28 Kerne; 2,6 GHz

Im vierten Quartal 2022 wird unter dem Codenamen Sapphire Rapids die vierte Generation der Xeon Scalable Prozessoren erwartet, die einige technische Neuerungen mit sich bringen soll. Neben der Unterstützung für DDR5 Arbeitsspeicher und den PCI-Express Standard der fünften Generation soll die Anzahl der Rechenkerne bei den leistungsstärksten Modellen auf bis zu 60 Kerne ansteigen. Dazu wird mit dem Sockel 4677 erneut ein Wechsel der Plattform vollzogen.

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