拒绝新品！多款主流服务器横评（多图）(1)(2)

Intel严格的按照其“Tick-Tock”战略，在2007年的11月份推出了基于45nm制程的四核处理器，代号Harpertown。相对于上一代65nm Clovertown核心的产品，Harpertown进一步优化了微架构，添加了功能并且升级了主要规格。

Xeon E5430处理器，2.66GHz，12M缓存，1333MHz FSB，具有适中的性能、功耗及价格

 
高分辨率45nm Penryn核心图片，Nehalem之前的Core架构仍然是基于双核设计的

从65nm到45nm的转变，不仅仅是当前芯片设计在体积上的缩小。此类处理器中还增加了许多新的特性，如全新的英特尔SIMD流指令扩展4SSE4），可通过47条全新指令加快包括视频编码在内的工作负载的处理速度，从而支持高清晰度画质和照片处理，以及重要的HPC和企业应用。

较高端的X5460处理器，后来Intel还发布了频率更高的X5482处理器

和上一代Clovertown相比，Harpertown处理器将2 x 4MB的L2缓存提升到了2 x 6MB L2缓存，每两个核心共享6MB缓存。Harpertown处理器将不再使用旧的1066MHz FSB，而开始支持更高的1333MHz/1600MHz FSB。由于采用了45nm High-k制程技术，四核Harpertown的功耗依然保持同现有的双核大致相当的水平，TDP为80瓦、120瓦和150瓦，并且频率规格也有所提高，最高端的Xeon X5492处理器可以达到3.4GHz，而上一代Xeon X5365只有3.00GHz。

45nm Penryn的增强Core架构主要基于5大方面的改进

除了采用了更新的45nm工艺，Xeon 5400在微架构方面也做了大量的改进，主要包括以下5个方面：

• Intel Wide Dynamic ExecutionIntel宽动态执行）方面的改进着实从处理器基础架构上提升了处理器的运算性能，它包括快速16进制除法器、更快速的操作系统基础支持、增强的Intel虚拟化技术三个部分。与桌面平台相关的主要是16进制除法器，而服务器则可以从所有的改进内容中获益。
• Faster Radix-16 Divider快速Radix-16除法器）

虽然除法也可以用乘法来代替，不过单独的除法指令、除法运算器部件显然可以提升效能，Penryn架构搭载了新的16进制除法部件，可以提供目前最顶级的除法性能。传统的2进制或者4进制除法只能在每个时钟处理1位或者2位数据2个位就能表示4个数，也就是4进制的意思），而Penryn 16进制除法器可以每个时钟处理4位数据4个位就能表示16个数），可以大大提升包括整数、浮点在内的除法性能，并大大优化了平方根的运算，而且Penryn的除法器的Early-out构造可以以极低的延迟输出结果，最小值需要6个时钟周期。除法器的性能提升几乎涉及到了所有的应用程序。

• Faster OS Primitive Support更快速的操作系统原语支持）

Primitive原语是指一些基本的操作语义，Penryn增强了操作系统的同步原语，通过提升中断遮罩控制以及时间戳计数器的性能，从而达到提升操作系统同步性能的目的。通常的多任务操作系统中，需要通过大量的硬件/软件中断请求来驱动设备、处理时分多任务，这些中断请求处理需要CPU不断地在多个线程之间切换，这些线程的上下文切换将会带来巨大的开销。Penryn的微架构通过减少流水线停顿的方法来增强多线程切换的性能线程上下文切换会很容易引起流水线停顿）。此外，在繁忙的操作系统中，不同程序中大量的定时器/计数器需要不停地查询时间戳计数器，通过2倍于原来速度的CLI/STI/RDTSC指令执行速度，Penryn架构大大提升了这些应用的性能，例如数据中心、事务处理等应用都可以从中获得明显的提升，这有点像现代芯片组中新增加的精确时钟技术，这个技术可以比较明显地提升繁忙的服务器的性能表现。

• Enhanced Intel Virtualization Technology增强的Intel虚拟化技术）

作为当前的热点，也是Intel当前专注的部分，虚拟化技术也没有被忽略，这个持续发展中的技术也获得了改进：VM Exit/VM Entry性能获得了25%~75%的提升，在虚拟化应用中，虚拟机切换是很频繁的，VM Exit/VM Enry的执行也就很是频繁，这方面的改进可以明显地改进虚拟机特别是多虚拟机）下的性能。 

• Intel Advanced Smart CacheIntel先进智能缓存）则进一步提升了缓存性能，以符合未来多核心的趋势，其包括了更大容量的缓存以及更多路的缓存关联，服务器对L2缓存的利用效率是非常高的。

Intel Advanced Smart Cache其实就是L2缓存方面的改进，Penryn处理器家族的L2缓存容量得到了提升，双核心版本将拥有最多6MB、四核心将拥有最多12MB的L2缓存，比上一个版本增大了50%。并且在容量提升的基础上，Penryn还把L2 Cache的Associativity关联性由上一代的16路提升到了24路，令L2缓存存取的平均潜伏期得到了进一步的下降。

• Intel Smart Memory AccessIntel智能内存存取）提升了装载数据的速度，包括强化的存储转发结构和更高的总线带宽设计。

除了更快的1600MT/s总线可以提供更高的存取速度之外，Penryn架构还提供了Improved Store Forwarding强化存储转发特性，通过新的64位载入指令，提升了内存之间、核心之间等的存储转发性能。  

• Intel Advanced Digital Media BoostIntel先进数字媒体增强）则是对数字媒体的一系列优化、增强，包括了SSE4指令集的加入，以及全新的Super Shuffle Engine超级传送引擎，这一点留待下一节介绍。
• Intel Intelligent Power CapabilityIntel智能电源特性）则是充分发挥新制程的特点，降低总体能源的消耗，包括了深层关机技术和增强的Intel动态加速技术该项改进主要针对移动平台）。