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
- سری اول و دوم پردازنده های زئون
- نسل سوم پردازنده های زئون
- نسل جدید پردازنده های Xeon
- آشنایی با Xeon Scalable
- سری های بررسی نشده
- موارد استفاده از پردازنده های زئون
- نام گذاری پردازنده ها
- سخن پایانی
- سوالات متداول
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 ١۶ بیتی بود. برای اولین بار از دو سطح ذخیره ساز کش استفاده شده بود. لایه اول دارای ۵١٢ کیلو بایت و سطح دوم دارای حداکثر ١ مگا بایت بود. در بهترین حالت فرکانس این پردازنده به ۴۵٠ مگا هرتز می رسید.
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.
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 ۶۵ نانو متر کوچک شد. در نتیجه توانستند سرعت پردازش را تا ١.۵ گیگا هرتز بالا ببرند.
اما اشکال اصلی کار مصرف توان پردازنده بود. بهترین پردازنده های نسل سه حداقل به ۶۵ 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.
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.
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-2286G | Xeon E-2124 | Xeon E-2278G | مشخصات فنی |
| 14 | 14 | 14 | (nm) Lithography |
| 6 | 4 | 8 | Number of cores |
| 12 | 4 | 16 | Number of threads |
| 4GHz | 3.3GHz | 3.4GHz | Base frequency |
| 4.9GHz | 4.3GHz | 5GHz | Turbo frequency |
| 12 | 8 | 16 | (MB) Cache |
| 95W | 71W | 80W | TDP |
| 128GB | 128GB | 128GB | Max memory size support |
| DDR4-2666 | DDR4-2666 | DDR4-2666 | Memory 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-2135 | Xeon W-3175X | Xeon W-2125 | مشخصات فنی |
| 14 | 14 | 14 | (nm) Lithography |
| 6 | 28 | 4 | Number of cores |
| 12 | 56 | 8 | Number of threads |
| 3.7GHz | 3.1GHz | 4GHz | Base frequency |
| 4.5GHz | 3.8GHz | 4.5GHz | Turbo frequency |
| 8.25 | 38.5 | 8.25 | (MB) Cache |
| 140W | 255W | 120W | TDP |
| 512GB | 512GB | 512GB | Max memory size support |
| DDR4 1600/1866/2133/2400/2666 | DDR4-2666 | DDR4 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-1553N | Xeon D-1533N | Xeon D-1520 | مشخصات فنی |
| 14 | 14 | 14 | (nm) Lithography |
| 8 | 6 | 4 | Number of cores |
| 16 | 12 | 8 | Number of threads |
| 2.3GHZ | 2.1GHz | 2.2GHz | Base frequency |
| 2.7GHz | 2.7GHz | 2.8GHz | Turbo frequency |
| 12 | 9 | 6 | (MB) Cache |
| 65W | 45W | 45W | TDP |
| 128GB | 128GB | 128GB | Max memory size support |
| DDR4 DDR3 | DDR4 DDR3 | DDR4 | Memory Type support |
٣.۴. 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 ۴ دسته بندی اصلی است. در ادامه دسته بندی ها این گروه را معرفی می کنیم.
۴. پردازنده Xeon Scalable چیست
این پردازنده ها در ۴ دسته اصلی قرار می گیرند. این پردازنده ها بسیار قوی هستند و موارد کاربرد آنها بسیار محدود است.
۴.١. 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 3204 | Xeon Bronze 3104 | مشخصات فنی |
| 14 | 14 | (nm) Lithography |
| 6 | 6 | Number of cores |
| 6 | 6 | Number of threads |
| 1.9GHz | 1.7GHz | Base frequency |
| – | – | Turbo frequency |
| 8.25 | 8.25 | (MB) Cache |
| 85W | 85W | TDP |
| 1TB | 768GB | Max memory size support |
| DDR4-2133 | DDR4-2133 | Memory Type support |
۴.٢. 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 4214Y | Xeon Silver 4108 | مشخصات فنی |
| 14 | 14 | (nm) Lithography |
| 12 | 8 | Number of cores |
| 24 | 16 | Number of threads |
| 2.2GHz | 1.8GHz | Base frequency |
| 3.2GHz | 3GHz | Turbo frequency |
| 16.5 | 11 | (MB) Cache |
| 85W | 85W | TDP |
| 1TB | 768GB | Max memory size support |
| DDR4-2400 | DDR4-2400 | Memory Type support |
۴.٣. 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 5320H | Xeon Gold 6348H | مشخصات فنی |
| 20 | 24 | Number of cores |
| 40 | 48 | Number of threads |
| 2.4GHz | 2.3GHz | Base frequency |
| 4.2GHz | 4.2GHz | Turbo frequency |
| 27.5 | 33 | (MB) Cache |
| 150W | 165W | TDP |
| 1.12TB | 1.12TB | Max memory size support |
| DDR4-RDIMM | DDR4-RDIMM | Memory Type support |
۴.۴. 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.
| Xeon Platinum 8380HL | Xeon Platinum 9242 | مشخصات فنی |
| 14 | 14 | (nm) Lithography |
| 28 | 48 | Number of cores |
| 56 | 92 | Number of threads |
| 2.9GHz | 2.3GHz | Base frequency |
| 4.3GHz | 3.8GHz | Turbo frequency |
| 38.5 | 71.5 | (MB) Cache |
| 250W | 350W | TDP |
| 4.5TB | 6TB | Max memory size support |
| DDR4-RDIMM | DDR4-2933 | Memory Type support |
۵. 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
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.
۶. 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.
| Description | Alpha Suffix |
| Power Optimized | L |
| Mainstream(rack-optimized) | E |
| Performance | X |
| Micro Server | C |
| Mobile | M |
| Workstation | W |
| High Tcase | T |
| Fabric | F |
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
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.
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.
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.
