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TecNews:
Sandy Bridge
Werner Fischer, Technology Specialist Thomas-Krenn.AG

Thomas Krenn Herbstworkshop & Roadshow 2011

23.09. in Freyung
06.10. in Wien (A)
10.10. in Frankfurt
11.10. in Düsseldorf
12.10. in Hamburg
13.10. in Berlin
19.10. in München
20.10. in Zürich (CH)
25.10. in Prag (CZ)
Agenda

 1) Tick – Tock Modell

 2) Neuheiten

 3) Single Socket Systeme

 4) Dual Socket Systeme

 5) Ausblick Ivy Bridge




                            slide 2/22
Agenda

 1) Tick – Tock Modell

 2) Neuheiten

 3) Single Socket Systeme

 4) Dual Socket Systeme

 5) Ausblick Ivy Bridge




                            slide 3/22
1) Tick – Tock Modell




                    Merom        Penryn      Nehalem      Westmere   Sandy      Ivy
                    (65nm)                                           Bridge    Bridge
      single         Xeon         Xeon         Xeon         Xeon      Xeon         ?
      CPU (EN)       32xx         33xx         34xx         36xx     E3-12xx         Systeme
                                                                                      bereits
      dual                                                            Xeon         ? verfügbar
      CPU (EN)                                                       E5-24xx
      dual           Xeon         Xeon         Xeon         Xeon      Xeon         ?
      CPU (EP)       51xx         52xx         55xx         56xx     E5-26xx
                     53xx         54xx

  Weitere Informationen:
  http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Intel_CPUs_im_Überblick

                                                                               slide 4/22
Agenda

 1) Tick – Tock Modell

 2) Neuheiten
    ●   Full Integration
    ●   Next Generation Intel Turbo Boost
    ●   Doppelte Load Bandwidth im Memory Cluster
    ●   Advanced Vector Extenstions (AVX)

 3) Single Socket Systeme

 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform)

 5) Ausblick Ivy Bridge

                                                    slide 5/22
2) Neuheiten

  • Full Integration: one chip design vs. one package design
                             32nm




    32nm

           QPI

    45nm




                                                  slide 6/22
2) Neuheiten

  • Full Integration:
    – High Bandwidth Last Level Cache (LLC),
      für Cores und Grafik
    – High Bandwith / Low Latency Ring Interc.
    – System Agent
        • Memory Controller
          (Integration spart Energie, da
          keine Bus-Anbindung mehr nötig)
        • PCIe
        • Display (unabhängig vom Grafik Core)
        • Power Control Unit
    – drei separate Voltage Domains,
      zwei davon variabel
    – höhere Performance bei weniger Energie
                                                 slide 7/22
2) Neuheiten

  • Next Generation Intel Turbo Boost
    – Strom (Ampere) geht kurz über TDZ, CPU ist hier aber noch kühl




                                                        slide 8/22
2) Neuheiten

  • Doppelte Load Bandwidth im Memory Cluster, zuvor:




                                               slide 9/22
2) Neuheiten

  • Doppelte Load Bandwidth im Memory Cluster, nun:




                                              slide 10/22
2) Neuheiten

  • Advanced Vector Extensions (AVX)




                                       slide 11/22
Agenda

 1) Tick – Tock Modell

 2) Neuheiten

 3) Single Socket Systeme

 4) Dual Socket Systeme

 5) Ausblick Ivy Bridge




                            slide 12/22
3) Single Socket Systeme

  • Eigenschaften Server vs. Desktop:
      –   ECC Support
      –   20 PCIe 2.0 Lanes (statt 16)
      –   vier Memory Controller (statt drei)
      –   keine integrierte Grafik
  • Vergleich zu Nehalem/Westmere
      – zwei SATA 6Gbit/s Ports am Platform Controller Hub
        (bei C204 und C206 Chipset)
      – System Agent in der CPU, kein QPI mehr nötig



  Weitere Informationen:
  http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Sandy_Bridge#Neuheiten_bei_Single-CPU_Systemen

                                                                                slide 13/22
Agenda

 1) Tick – Tock Modell

 2) Neuheiten

 3) Single Socket Systeme

 4) Dual Socket Systeme

 5) Ausblick Ivy Bridge




                            slide 14/22
4) Dual Socket Systeme (Romley Platform)

  • Westmere-EP (Nehalem Microarchitecture)
    – PCIe Root Complex im Chipsatz (angebunden per QPI):




            Quelle: http://heise.de/-1253138
                                                     slide 15/22
4) Dual Socket Systeme (Romley Platform)

  • Sandy Bridge-EP (Romley Platform, ETA TBA)
    – PCIe Root Complex in der CPU (spart Energie)
    – zwei QPI 1.1 Links zwischen CPUs
    – 2 x 40 x PCIe 3.0 und 2 x 4 x DDR3 Channels á 3 DIMMs




            Quelle: http://heise.de/-1253138


                                                     slide 16/22
4) Dual Socket Systeme (Romley Platform)

  • Sandy Bridge-EN (Romley Platform, ETA TBA)
    – PCIe Root Complex in der CPU (spart Energie)
    – ein QPI 1.1 Link zwischen CPUs
    – 24 x PCIe 3.0 und 3 x DDR3 Channels á 2 DIMMs (pro CPU)




           Quelle: http://heise.de/-1253138



                                                    slide 17/22
4) Dual Socket Systeme (Romley Platform)

                            Westmere-EP            Sandy Bridge-EP    Sandy Bridge-EN




                                                         (Romley)        (Romley)
PCIe Root Cplx                 Chipsatz                     CPU              CPU
PCIe Lanes                   36x PCIe 2.0              80x PCIe 3.0     48x PCIe 3.0
Memory Channels               3x DDR3,                  4x DDR3,          3x DDR3,
                          á 3 DIMMS / CPU           á 3 DIMMS / CPU   á 2 DIMMS / CPU
CPU Interlink                   QPI 1.0                 2x QPI 1.1        QPI 1.1
Cores                            max. 6                    max. 8          max. 8
Weitere Informationen:
http://heise.de/-1253138
http://www.realworldtech.com/page.cfm?ArticleID=RWT072811020122


                                                                         slide 18/22
4) Dual Socket Systeme (Romley Platform)

   • PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

                                   PCIe 1.0/1.1       PCIe 2.0/2.1     PCIe 3.0
 GT (pro Lane)                         2,5                5,0              8,0
 Kodierung                           8b/10b             8b/10b         128b/130b
 Datenrate x1                       250 MB/s           500 MB/s         1 GB/s
 Datenrate x8,                        2 GB/s             4 GB/s         8 GB/s
 Beispiele                       Adaptec Series-5   Adaptec Series-6
                                  LSI 3Gb/s SAS      LSI 6Gb/s SAS
 Datenrate x16                       4 GB/s             8 GB/s          16 GB/s
 (Datenraten sind full duplex)




                                                                        slide 19/22
Agenda

 1) Tick – Tock Modell

 2) Neuheiten

 3) Single Socket Systeme

 4) Dual Socket Systeme

 5) Ausblick Ivy Bridge




                            slide 20/22
5) Ausblick Ivy Bridge

  • 22nm statt 32nm
    – Mehr Performance, weniger Energie
  • verbesserte Grafik/Media („Tick+“)
    – drei Displays
    – DirectX 11
  • Dig. Random Number Gen.
  • Power Aware Interrupt Routing
  • Konfigurierbarer TDP
    – dynamische Übergänge
    – Bsp. Laptop Netzteil/Akku-Betrieb

                                          slide 21/22
Sandy Bridge ist ein weiterer
Schritt zu höherer Performance
  und weniger Energiebedarf


 Single CPU Systeme bereits
          verfügbar


    Ivy Bridge wird Trend
          fortsetzen

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20111006 roadshow-sandy-bridge

  • 1. TecNews: Sandy Bridge Werner Fischer, Technology Specialist Thomas-Krenn.AG Thomas Krenn Herbstworkshop & Roadshow 2011 23.09. in Freyung 06.10. in Wien (A) 10.10. in Frankfurt 11.10. in Düsseldorf 12.10. in Hamburg 13.10. in Berlin 19.10. in München 20.10. in Zürich (CH) 25.10. in Prag (CZ)
  • 2. Agenda 1) Tick – Tock Modell 2) Neuheiten 3) Single Socket Systeme 4) Dual Socket Systeme 5) Ausblick Ivy Bridge slide 2/22
  • 3. Agenda 1) Tick – Tock Modell 2) Neuheiten 3) Single Socket Systeme 4) Dual Socket Systeme 5) Ausblick Ivy Bridge slide 3/22
  • 4. 1) Tick – Tock Modell Merom Penryn Nehalem Westmere Sandy Ivy (65nm) Bridge Bridge single Xeon Xeon Xeon Xeon Xeon ? CPU (EN) 32xx 33xx 34xx 36xx E3-12xx Systeme bereits dual Xeon ? verfügbar CPU (EN) E5-24xx dual Xeon Xeon Xeon Xeon Xeon ? CPU (EP) 51xx 52xx 55xx 56xx E5-26xx 53xx 54xx Weitere Informationen: http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Intel_CPUs_im_Überblick slide 4/22
  • 5. Agenda 1) Tick – Tock Modell 2) Neuheiten ● Full Integration ● Next Generation Intel Turbo Boost ● Doppelte Load Bandwidth im Memory Cluster ● Advanced Vector Extenstions (AVX) 3) Single Socket Systeme 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform) 5) Ausblick Ivy Bridge slide 5/22
  • 6. 2) Neuheiten • Full Integration: one chip design vs. one package design 32nm 32nm QPI 45nm slide 6/22
  • 7. 2) Neuheiten • Full Integration: – High Bandwidth Last Level Cache (LLC), für Cores und Grafik – High Bandwith / Low Latency Ring Interc. – System Agent • Memory Controller (Integration spart Energie, da keine Bus-Anbindung mehr nötig) • PCIe • Display (unabhängig vom Grafik Core) • Power Control Unit – drei separate Voltage Domains, zwei davon variabel – höhere Performance bei weniger Energie slide 7/22
  • 8. 2) Neuheiten • Next Generation Intel Turbo Boost – Strom (Ampere) geht kurz über TDZ, CPU ist hier aber noch kühl slide 8/22
  • 9. 2) Neuheiten • Doppelte Load Bandwidth im Memory Cluster, zuvor: slide 9/22
  • 10. 2) Neuheiten • Doppelte Load Bandwidth im Memory Cluster, nun: slide 10/22
  • 11. 2) Neuheiten • Advanced Vector Extensions (AVX) slide 11/22
  • 12. Agenda 1) Tick – Tock Modell 2) Neuheiten 3) Single Socket Systeme 4) Dual Socket Systeme 5) Ausblick Ivy Bridge slide 12/22
  • 13. 3) Single Socket Systeme • Eigenschaften Server vs. Desktop: – ECC Support – 20 PCIe 2.0 Lanes (statt 16) – vier Memory Controller (statt drei) – keine integrierte Grafik • Vergleich zu Nehalem/Westmere – zwei SATA 6Gbit/s Ports am Platform Controller Hub (bei C204 und C206 Chipset) – System Agent in der CPU, kein QPI mehr nötig Weitere Informationen: http://www.thomas-krenn.com/de/wiki/Sandy_Bridge#Neuheiten_bei_Single-CPU_Systemen slide 13/22
  • 14. Agenda 1) Tick – Tock Modell 2) Neuheiten 3) Single Socket Systeme 4) Dual Socket Systeme 5) Ausblick Ivy Bridge slide 14/22
  • 15. 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform) • Westmere-EP (Nehalem Microarchitecture) – PCIe Root Complex im Chipsatz (angebunden per QPI): Quelle: http://heise.de/-1253138 slide 15/22
  • 16. 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform) • Sandy Bridge-EP (Romley Platform, ETA TBA) – PCIe Root Complex in der CPU (spart Energie) – zwei QPI 1.1 Links zwischen CPUs – 2 x 40 x PCIe 3.0 und 2 x 4 x DDR3 Channels á 3 DIMMs Quelle: http://heise.de/-1253138 slide 16/22
  • 17. 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform) • Sandy Bridge-EN (Romley Platform, ETA TBA) – PCIe Root Complex in der CPU (spart Energie) – ein QPI 1.1 Link zwischen CPUs – 24 x PCIe 3.0 und 3 x DDR3 Channels á 2 DIMMs (pro CPU) Quelle: http://heise.de/-1253138 slide 17/22
  • 18. 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform) Westmere-EP Sandy Bridge-EP Sandy Bridge-EN (Romley) (Romley) PCIe Root Cplx Chipsatz CPU CPU PCIe Lanes 36x PCIe 2.0 80x PCIe 3.0 48x PCIe 3.0 Memory Channels 3x DDR3, 4x DDR3, 3x DDR3, á 3 DIMMS / CPU á 3 DIMMS / CPU á 2 DIMMS / CPU CPU Interlink QPI 1.0 2x QPI 1.1 QPI 1.1 Cores max. 6 max. 8 max. 8 Weitere Informationen: http://heise.de/-1253138 http://www.realworldtech.com/page.cfm?ArticleID=RWT072811020122 slide 18/22
  • 19. 4) Dual Socket Systeme (Romley Platform) • PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) PCIe 1.0/1.1 PCIe 2.0/2.1 PCIe 3.0 GT (pro Lane) 2,5 5,0 8,0 Kodierung 8b/10b 8b/10b 128b/130b Datenrate x1 250 MB/s 500 MB/s 1 GB/s Datenrate x8, 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s Beispiele Adaptec Series-5 Adaptec Series-6 LSI 3Gb/s SAS LSI 6Gb/s SAS Datenrate x16 4 GB/s 8 GB/s 16 GB/s (Datenraten sind full duplex) slide 19/22
  • 20. Agenda 1) Tick – Tock Modell 2) Neuheiten 3) Single Socket Systeme 4) Dual Socket Systeme 5) Ausblick Ivy Bridge slide 20/22
  • 21. 5) Ausblick Ivy Bridge • 22nm statt 32nm – Mehr Performance, weniger Energie • verbesserte Grafik/Media („Tick+“) – drei Displays – DirectX 11 • Dig. Random Number Gen. • Power Aware Interrupt Routing • Konfigurierbarer TDP – dynamische Übergänge – Bsp. Laptop Netzteil/Akku-Betrieb slide 21/22
  • 22. Sandy Bridge ist ein weiterer Schritt zu höherer Performance und weniger Energiebedarf Single CPU Systeme bereits verfügbar Ivy Bridge wird Trend fortsetzen