سخت افزار

پردازنده Xeon چیست ؟

یکی از جذاب ترین قسمت ها و اصلی ترین بخش یک کامپیوتر پردازنده مرکزی آن یا CPU است. در چند سال اخیر سری های جدیدی از پردازنده ها معرفی شده اند که کاربران از هر طیفی به سمت آن ها سوق داده شده اند. سری Core-i9 و Xeon از جمله محبوب ترین این پردازنده ها هستند. ما قصد داریم در ادامه به پاسخ سوال پردازنده Xeon چیست بپردازیم.


فهرست مطالب


مقدمه ای درباره پردازنده Xeon چیست

شرکت اینتل اولین و بزرگترین شرکت تولید کننده پردازنده های کامپیوتری می باشد. از سال ١٩٩٨ آغاز پروژه ساخت پردازنده های XEON اعلام شده است. در طی این دو دهه نیز با پیشرفت تکنولوژی ساخت شرکت اینتل توانسته است که نسل جدیدی از پردازنده های قدرتمند را طراحی و تولید کند.

نسخه های اولیه پردازنده های زئون بسیار ساده و البته حجیم بودند. سرعت پردازش پایینی داشتند و مبنای طراحی آنها همان پردازنده های نسل اول Pentium بود. اما با گذشت زمان راه این سری پردازنده ها از سایر پردازنده ها کاملا جدا شد. طراحی و ساخت پردازنده های Xeon انقلاب جدیدی در عرصه پردازشگر ها را رقم زد.


١. معرفی نسل اول و دوم پردازنده Xeon

نسل اول از پردازنده های زئون بر اساس طراحی سی پی یو های Pentium بود. اولین پردازنده های طراحی شده با نام P6-Based یا Pentium – Xeon شناخته شدند.

در اواخر سال ١٩٩٨ پردازنده های Pentium II Xeon معرفی شدند. مبنای محاسبات این پردازنده ١٦ بیتی بود. برای اولین بار از دو سطح ذخیره ساز کش استفاده شده بود. لایه اول دارای ٥١٢ کیلو بایت و سطح دوم دارای حداکثر ١ مگا بایت بود. در بهترین حالت فرکانس این پردازنده به ٤٥٠ مگا هرتز می رسید.

اولین نسل از پردازنده زئون با نام Pentium II Xeon

پس از چند سال سراغ طراحی بر اساس Netburst-based Xeon رفتند. نسل دوم از پردازنده های زئون سرعت پردازش بالاتری داشت. طراحی آنها بر اساس طراحی ١٨٠ نانو متر انجام شد. این طراحی در زمان خود بسیار سخت و پیچیده بود و طراحی و ساخت پردازنده ای در این ابعاد موفقیت بسیار بزرگی محسوب می شد.

مطالب مرتبط
کارت گرافیک Nvidia چه رابطه‌ای با قیمت بیت کوین دارد؟

این پردازنده ها بر اساس ٣٢ بیت کار می کردند. همین کار باعث افزایش سرعت محاسبات شد. در برخی از پردازنده های زئون نسل دو از لایه سوم کش نیز بهره بردند تا نتیجه آنرا بدست آورند.


٢. معرفی نسل سوم پردازنده های Xeon

نسل سوم پردازنده های زئون به این گونه توسعه یافت که همزمان از دو هسته برای پردازش استفاده می شد. یعنی Core-based Xeon بودند. وجود یک هسته دیگر عملا سرعت محاسبات را دو برابر می کرد.

در ادامه شرکت اینتل به سمت توسعه دادن پردازنده های زئون بر اساس هسته کرد که اتفاقا در حال حاضر بهترین پردازنده های جهان هستند. پس از طراحی و ساخت این پردازنده ها از سه لایه کش استفاده شد. پایه طراحی تا ٦٥ نانو متر کوچک شد. در نتیجه توانستند سرعت پردازش را تا ١.٥ گیگا هرتز بالا ببرند.

اما اشکال اصلی کار مصرف توان پردازنده بود. بهترین پردازنده های نسل سه حداقل به ٦٥ وات توان نیاز داشتند تا بتوانند کارآیی لازم را داشته باشند. پس برای طراحی نسل بعد شرکت اینتل توجه خود را به سمت کاهش توان مصرفی معطوف کرد.

ساختار پردازنده زئون های نسل جدید

٣. نسل جدید سی پی یو زئون

شرکت اینتل در حاضر پردازنده های زئون را در چهار کلاس مختلف تولید می کند. در ادامه به بررسی هر کلاس می پردازیم. این تقسیم بندی باعث شد تا هر پردازنده مناسب برای کاری طراحی شود.

اگر چه در اصل هدف توسعه از پردازنده های Xeon استفاده آنها در هاست ها و سرورهای جامع بود، اما کم کم با محبوبیت و قدرتی که داشتند ترجیح داده شد تا از آنها در کامپیوتر های خانگی و لپ تاپ ها نیز استفاده شود.

مطالب مرتبط
علت داغ شدن لپتاپ چیست و چطور این مشکل را حل کنیم؟

٣.١. Xeon E Processors

این کلاس مناسب لپ تاپ ها و کامپیوترهای خانگی توسعه یافت. در توضیحات شرکت اینتل آمده است که این مدل ها مناسب کارهای رندرینگ و پردازش های سنگین طراحی شده اند.

از تکنولوژی جدیدی در امنیت پردازش آن استفاده شده که باعث کاهش سرعت محاسبات نخواهد شد. در ضمن این کلاس دارای گرافیک UHD هستند. این گرافیک به پردازنده اجازه می دهد تا حد محدودی پردازش تصویر را نیز انجام دهد.

Xeon E-2286GXeon E-2124Xeon E-2278Gمشخصات فنی
141414(nm) Lithography
648Number of cores
12416Number of threads
4GHz3.3GHz3.4GHzBase frequency
4.9GHz4.3GHz5GHzTurbo frequency
12816(MB) Cache
95W71W80WTDP
128GB128GB128GBMax memory
size support
DDR4-2666DDR4-2666DDR4-2666Memory Type
support

٣.٢. Xeon W Processors

این سری از پردازنده ها به صورت ویژه ای مصرف توان آن ها بهینه شده است. سرعت پردازش آنها بسیار بالاست و معمولا چند هسته ای هستند تا بتوانند در زمان کمتری حجم بسیار زیادی از محاسبات را انجام دهند. این سری از پردازنده ها معمولا ظرفیت کش بالایی دارند و از سخت افزارهای نسل قدیم پشتیبانی نمی کنند.

Xeon W-2135Xeon W-3175XXeon W-2125مشخصات فنی
141414(nm) Lithography
6284Number of cores
12568Number of threads
3.7GHz3.1GHz4GHzBase frequency
4.5GHz3.8GHz4.5GHzTurbo frequency
8.2538.58.25(MB) Cache
140W255W120WTDP
512GB512GB512GBMax memory
size support
DDR4
1600/1866/2133/2400/2666
DDR4-2666DDR4
1600/1866/2133/2400/2666
Memory Type
support

٣.٣. Xeon D Processors

این سری نیز مصرف توان بسیار کمی دارند. بهینه سازی شده اند و می توانند حجم بالایی از محاسبات را در زمان کمی انجام دهند. این سری از پردازنده ای زئون برای کارهای سنگین طراحی شده است و موارد استفاده آن معمولا سیستم فضایی و هسته ای است.

Xeon D-1553NXeon D-1533NXeon D-1520مشخصات فنی
141414(nm) Lithography
864Number of cores
16128Number of threads
2.3GHZ2.1GHz2.2GHzBase frequency
2.7GHz2.7GHz2.8GHzTurbo frequency
1296(MB) Cache
65W45W45WTDP
128GB128GB128GBMax memory
size support
DDR4
DDR3
DDR4
DDR3
DDR4Memory Type
support

٣.٤. Xeon Scalable Processor

این مدل با نام Platinum نیز شناخته می شود. این سری از سرعت محاسبات بسیار بالاتری برخوردار هستند. به اصطلاح محاسبات Real-time انجام می شود و قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارد. این کلاس خود دارای ٤ دسته بندی اصلی است. در ادامه دسته بندی ها این گروه را معرفی می کنیم.

مطالب مرتبط
مقایسه پردازنده AMD Ryzen و Intel Core

٤. پردازنده Xeon Scalable چیست

این پردازنده ها در ٤ دسته اصلی قرار می گیرند. این پردازنده ها بسیار قوی هستند و موارد کاربرد آنها بسیار محدود است.

٤.١. Xeon Bronze Processor

این دسته از لحاظ اقتصادی بسیار به صرفه هستند. البته برای کارهای کوچک مقیاس. این پردازنده ها تقویت شده اند و قدرت پردازش بالایی دارند.

Xeon Bronze 3204Xeon Bronze 3104مشخصات فنی
1414(nm) Lithography
66Number of cores
66Number of threads
1.9GHz1.7GHzBase frequency
Turbo frequency
8.258.25(MB) Cache
85W85WTDP
1TB768GBMax memory
size support
DDR4-2133DDR4-2133Memory Type
support

٤.٢. Xeon Silver Processor

این دسته دارای قدرت پردازش بالایی هستند و مصرف توان آنها کاملا بهینه می باشد. سرعت انتقال داده در آن بهبود یافته است و مناسب کارهای سنگین در مقیاس های بزرگ می باشند.

Xeon Silver 4214YXeon Silver 4108مشخصات فنی
1414(nm) Lithography
128Number of cores
2416Number of threads
2.2GHz1.8GHzBase frequency
3.2GHz3GHzTurbo frequency
16.511(MB) Cache
85W85WTDP
1TB768GBMax memory
size support
DDR4-2400DDR4-2400Memory Type
support

٤.٣. Xeon Gold Processors

این دسته از پردازنده ها برای کارهای در مقیاس بزرگ طراحی شده اند. قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارند و سرعت انتقال داده در آنها بهبود یافته است. توانایی پشتیبانی از سخت افزار بیشتری را دارند.

Xeon Gold 5320HXeon Gold 6348Hمشخصات فنی
2024Number of cores
4048Number of threads
2.4GHz2.3GHzBase frequency
4.2GHz4.2GHzTurbo frequency
27.533(MB) Cache
150W165WTDP
1.12TB1.12TBMax memory
size support
DDR4-RDIMMDDR4-RDIMMMemory Type
support

٤.٤. Xeon Platinum Processors

این دسته از پردازنده های زئون آخرین نسل های ساخته شده از این پردازنده هستند. دارای بالاترین قدرت پردازش هستند. مخصوص آنالیز داده های سنگین طراحی شده اند.

مطالب مرتبط
بررسی امکانات و کاربردهای Surface Pen
Xeon Platinum 8380HLXeon Platinum 9242مشخصات فنی
1414(nm) Lithography
2848Number of cores
5692Number of threads
2.9GHz2.3GHzBase frequency
4.3GHz3.8GHzTurbo frequency
38.571.5(MB) Cache
250W350WTDP
4.5TB6TBMax memory
size support
DDR4-RDIMMDDR4-2933Memory Type
support

٥. چه دسته هایی از پردازنده های زئون را بررسی نکرده ایم؟

لازم به یاد آوری است که بررسی تخصصی پردازنده های زئون نیازمند دانش بالایی از طراحی سیستم های ریز پردازنده ای می باشد. همچنین نیاز به دانستن معماری و طراحی کامپیوتر دارد تا بتوان از اطلاعات تخصصی استفاده لازم را بود.

در این مقاله بنابر نیاز کاربرانی که می خواهند لپ تاپ یا کیس های گیمینگ خریداری کنند و می خواهند تفاوت CPU های زئون را با پردازنده های دیگر را بدانند نگارش شده است. البته برای تکمیل موضوع تیتروار اشاراتی به سری های مختلف پردازنده Xeon خواهیم کرد.

Skylake-based Xeon را بررسی نکردیم. اساس کار این دسته از پردازنده های زئون مانند سری E می باشد. با این تفاوت که این نسل بسیار جدید می باشند و از سخت افزارهای نسل قبل خود پشتیبانی نمی کنند.

Broadwell-based Xeon

این سری از پردازنده ها نسل جدید از سری های E می باشند که تا حدودی مصرف توان آنها بهینه شده است.

Haswell-based Xeon

این سری از پردازنده های زئون دارای چندین هسته مجزای برای پردازش می باشند. اساس کار آنها مانند سری E می باشد اما در این کلاس از هسته های بیشتری برای پردازش استفاده شده است.

Sandy Bridge- and Ivy Bridge-based Xeon

مطالب مرتبط
تفاوت ، فرق و مقایسه نمایشگر مات و براق در لپ تاپ های مختلف

این کلاس از پردازنده های زئون نسبت به دسته های بالا کمی قدیمی تر هستند. این سری برای کمک کردن به کارت گرافیک های پردازنده تصویر توسعه یافتند. این کلاس از پردازنده ها کاملا حرفه برای بازدهی بالا در هنگام کار با کارت گرافیک ساخته شد.


٦. موارد استفاده پردازنده های Xeon چیست ؟

همانطور که اشاره شد در ابتدا این سری از پردازنده ها به منظور پردازش در سرورها و هاستینگ های بزرگ طراحی شدند. اما کم کم جای خود را در سایر دستگاه ها نیز باز کردند. در سطح مصرف کننده ما شاهد لپ تاپ ها و کیس هایی هستیم که از پردازنده ها زئون بهره می برند اما این دستگاه ها قطعا ارزان نیستند.

استفاده از پردازنده های زئون در سرور ها کاملا مرسوم است. چراکه نیاز است تا محاسبات زیادی در زمانی کم انجام شود. به اصطلاح محاسبات real-time مورد نیاز است.

لازم به ذکر است که مادربردهای توسعه یافته برای استفاده پردازنده ها زئون کاملا حرفه ای طراحی شده اند و با توجه به مشخصات درج شده در راهنمای آنها باید از سخت افزار قابل پشتیبانی آن استفاده کرد تا به هیچ کدام از سخت افزار آسیبی نرسد.

سیستم های سفارشی برای استودیوهای پردازش تصویر یا مکان های بزرگی که نیاز به سیستم های پردازشی دارند مانند هتل ها، فرودگاه ها و . . . از پردازنده های زئون استفاده می کنند. این پردازنده امکان این را به سیستم می دهد تا محاسبات را در اندازه ای بسیار بزرگ و در زمان کوتاهی انجام دهد.


٧. نام گذاری پردازنده های زئون چگونه است؟

نام گذاری پردازنده های Xeon بر اساس ساختار آنها صورت می گیرد. در ابتدا نام شرکت سازنده، سپس نام سری پردازنده ذکر می شود. در ادامه نوع یا Type پردازنده ذکر می شود و بعد از آن نام مدل پردازنده نوشته می شود. پس از مدل از حروفی استفاده می شود که نشان دهنده کلاس پردازنده است.

نام گذاری پردازنده های زئون
DescriptionAlpha Suffix
Power OptimizedL
Mainstream(rack-optimized)E
PerformanceX
Micro ServerC
MobileM
WorkstationW
High TcaseT
FabricF

٨. سخن پایانی در مورد پردازنده Xeon چیست و چه کاربردی دارد

اگر دنبال سیستمی هستید که از پردازنده زئون در آن استفاده شده است، باید بگوییم که بسیار مراقب باشید. اولا که این سیستم ها ارزان نیستند و نیازمند بودجه بالایی است. ثانیا پردازنده های زئون از سخت افزار محدودی و البته نسل جدید پشتیبانی می کنند.

اگر می خواهید لپ تاپ یا کیس گیمینگ خریداری کنید می توانید با قیمتی بسیار کمتر از پردازنده های Intel Core استفاده کنید. این پردازنده ها نیز سرعت پردازش بسیار بالایی دارند. در عوض ارزان تر هستند. علاوه بر هزینه باید به مصرف توان نیز توجه داشت. پردازنده های Core Type برای استفاده در لپ تاپ ها و کیس ها توسعه یافتند و به مراتب مصرف توان کمتری دارند.

در پایان امیدواریم از این مطلب استفاده لازم را کرده باشید. لطفا نظرات و پیشنهادات خود را با ما در میان بگذارید.

منابع:

Intel
WikiPedia
Trent On Systems


٩. سوالات متداول


آیا پردازنده های زئون برای گیم مناسب هستند؟

در اصل پردازنده های زئون برای کارهای سنگین محاسباتی توسعه یافته اند. ممکن است در نگاه اول قدرت آن ها بالا به نظر به رسد اما هزینه زیادی در بر دارد و از طرف دیگر نیاز کاربر را ممکن است برآورد نکند.

پردازنده Xeon بهتر است یا Intel Core؟

برای پاسخ به این سوال باید گفت که پردازنده را به چه منظوری لازم دارید؟ اگر برای کارهای روزانه یا حتی گیمینگ می خواهید استفاده کنید بهترین انتخاب Intel Core های نسل جدید هستند که بسیار قدرتمند هستند. اگر می خواهید سرور یا سیستم عظیم در کارخانه ای را اداره کنید به سراغ پردازنده های Xeon بروید.

آیا پردازنده های Xeon قوی ترین پردازنده های دنیا هستند؟

در عمل این گونه است. به دلیل داشتن هسته های زیاد، به شدت سرعت پردازش آنها بالاست. اما مناسب کارهای حرفه ای و سنگین هستند. در سطح کارهای روزانه و گیمینگ بهترین پردازنده های همان Intel Core ها می باشند.

دیدگاهتان را بنویسید