1998年英特尔发布了Pentium II Xeon(至强)处理器——英特尔决定为X86服务器引入的新品牌,用作取代Pentium Pro。
Pentium II Xeon基于P6架构,使用440GX(双处理器芯片组)或450NX(四处理器芯片组)。与Pentium II不同,它有一个全速,不在芯片上的L2内存。它使用一个比Slot 1更长的插槽Slot 2,分别有512KB、1MB、2MB L2,及使用100MHz前端总线。
与Pentium Pro相同,Pentium II Xeon是面向服务器市场的,Pentium II Xeon的内部结构包括:兼容前几代英特尔微处理器结构;Pentium II处理器具有的P6微结构中的双独立总线结构和动态指令执行技术;它的一系列先进的特性加强了服务器平台对其环境的监测和保护能力。这些特性能帮助顾客建立一个健壮的信息技术环境,最大限度地增加系统正常运转时间,并保证服务器获得优化的设置及运行。
Pentium II Xeon处理器的功能得到显著加强——尤其是在为服务器工作时。它能在具有可扩展性和可维护性的结构中为执行大量计算任务提供更高的性能。英特尔的工程师们因此为Xeon加入了512K或1M字节的二级高速缓冲存储器,其运行速度与处理器内核相同。这一特性让Xeon成为当时耀眼的明星:向处理器内核传送的数据量达到了前所未有的程度。此外,Pentium II Xeon通过高容量的100450MHz的多事务处理系统总线,实现了与系统其它部分的数据共享;而多任务处理系统总线是一项突破性的技术,使系统的其余部分也有可能实现较高的处理速度。
Pentium II Xeon处理器不但有更快的速度,更大的缓存,更重要的是可以支持多达4路或者8路的SMP对称多处理器处理功能——英特尔明确的表示,这个新的产品线会面向中高端企业级服务器、工作站市场;是英特尔公司进一步区格市场的重要步骤。
而随着Pentium II Xeon的发展,英特尔在服务器处理器上的路线图越发清晰:Xeon将成为英特尔在服务器领域的著名品牌——至强服务器处理器,而至强的发展,也在无形中极大的推动了整个X86服务器市场的前进步伐。
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英特尔到底有多么迫切的希望在服务器市场获得成功?看看Pentium II Xeon和Pentium III Xeon的时间间隔就知道了:短短一年,英特尔就推出Pentium III Xeon用作取代Pentium II Xeon。
Pentium II Xeon的推出开创了英特尔“Xeon(至强)”这一产品系列,但Xeon成为重要的服务器处理器家族,还是要看Pentium III Xeon的,这一代的至强处理器技术更加成熟、产品线更加丰富、功能更加强大,而更重要的,是作为针对服务器所做的处理器,Pentium III Xeon与普通台式PC的处理器设计,开始进入了初步的分化阶段。
英特尔将当时其处理器制造的“看家本事”尽数出清:0.18微米的制造工艺,全新的SLOT 2架构和SECC封装,32KB的L1 Cache和256KB/512KB/1MB/2MB二级缓存,内核架构采用全新的红色基,70多条全新指令集和SEE指令集。
除了面对企业级的市场以外,Pentium III Xeon加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力。在缓存速度与系统总线结构上,也有很多进步,很大程度提升了性能,并为更好的多处理器协同工作进行了设计。
Pentium III Xeon不一样的地方就是高端的处理器支持2M on-die L2 cache以及36位虚拟内存系统,这使得高端系统拥有最高64GB的内存——虽然它们的2M cache的确增加成本,但高端的Xeon处理器的确很需要这些Cache。
但上面这些都还不足以说明Pentium III Xeon的“服务器处理器身份”:在Xeon处理器中采用了先进的管理特性:处理器内部采用错误监测和纠正(ECC)机制,可以自动更正单位bit错误,对双位bit错误进行报警,有效地保护重要数据。提供了功能性冗余检测(FRC)以提高关键应用程序的完整性。在同一个系统中可以使用4个Pentium II/III/Xeon处理器进行SMP处理。
Pentium III Xeon的一系列的改进,说明英特尔当时正在努力将桌面处理器与服务器处理器相区分开,英特尔希望通过性能、功耗和可靠性等多方面的进化,加强X86服务器在这些方面与当时主流的RISC服务器的差距,而反观桌面处理器,英特尔将重点放在了多媒体性能上——这就像一条分割线,标志着Xeon将走上完全不同的发展道路。
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在Pentium III Xeon发布两年后,至强正式“脱离”奔腾家族,2001年英特尔公司将Xeon的前面去掉了Pentium,正式发布Xeon处理器——当然这并不是和X86脱离了关系,而是更加明晰品牌概念。
作为一个专门面向服务器和工作站的独立品牌存在,而品牌的独立则给了至强更大的发展空间。当然,此时的至强处理器仍稍显稚嫩。
Xeon处理器正式出现之后,英特尔马上着手为Xeon处理器家族实现了持续近十年的“产品体系”:在整个Intel Xeon处理器家族中,我们可以见到诸如Xeon、Xeon DP和Xeon MP这三种叫法,其实这三种叫法仅代表两种不同的至强处理器子系列,Xeon与Xeon DP是同一系列,其中的“DP”就是“dual processor”(双处理),即支持双路的处理器的意思,在处理器上标注的仅“Xeon”字样;而Xeon MP中的“MP”是multiprocessor(多处理),也即支持多路的处理器意思,在处理器上标注的是完整的“Xeon processor MP”字样。
这实际上也完成了对X86服务器市场的划分:单路、双路、四路及四路以上(多路)三个市场的划分,这一划分直到现在还在沿用,以戴尔服务器为例,除了按照T-R-M代表塔式、机架和模块或刀片服务器之外,戴尔服务器的第一位数字1-4、5-8和9分别代表了单路(单插槽)、9代表四路及多路服务器——几乎所有主流服务器厂商的服务器的命名方式都大体相同,产品体系也都按照这三个细分市场划分。
对于市场来说,在2000年之前,32位X86架构在服务器市场上的表现并不尽如人意,市场的主流仍然是64位架构处理器,而随着64位技术在X86架构上的实现,X86架构在服务器领域终于迎来了春天,X86架构服务器出货量也是一路高歌猛进,几年之后,英特尔终于奠定了X86架构在服务器领域内的领军地位。