▷ إنتل زيون 【جميع المعلومات】

من بين الكتالوج الواسع لإنتل ، نجد معالجات Intel Xeon ، وهي الأقل شهرة من قبل المستخدمين لعدم تركيزها على القطاع المحلي. في هذه المقالة نوضح ما هي هذه المعالجات وما هي الاختلافات مع المعالجات المحلية.

فهرس المحتويات

ما هي Intel Xeon؟

Xeon هي علامة تجارية من المعالجات الدقيقة x86 التي تم تصميمها وتصنيعها وتسويقها بواسطة Intel وتستهدف أسواق محطة العمل والخادم والأنظمة المدمجة. تم تقديم معالجات Intel Xeon في يونيو 1998. تعتمد معالجات Xeon على نفس بنية وحدات المعالجة المركزية العادية لسطح المكتب ، ولكن لديها بعض الميزات المتقدمة مثل دعم ذاكرة ECC ، وعدد أكبر من النوى ، ودعم كميات كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي. ، وزيادة ذاكرة التخزين المؤقت والمزيد من الميزات الموثوقية والتوافر وإمكانية الخدمة على مستوى المؤسسة المسؤولة عن معالجة استثناءات الأجهزة من خلال هندسة فحص الماكينة. غالبًا ما يكونون قادرين على متابعة التنفيذ بأمان حيث لا يمكن للمعالج العادي بسبب خصائص RAS الإضافية الخاصة بهم ، اعتمادًا على نوع وشدة استثناء التحقق من الماكينة. بعضها متوافق أيضًا مع الأنظمة متعددة المقابس مع 2 أو 4 أو 8 مآخذ باستخدام ناقل المسار السريع.

نوصي بقراءة منشوراتنا حول AMD Ryzen - أفضل المعالجات المصنعة بواسطة AMD

تتضمن بعض أوجه القصور التي تجعل معالجات Xeon غير مناسبة لمعظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية للمستهلكين ترددات أقل لنفس السعر ، نظرًا لأن الخوادم تقوم بمهام أكثر بالتوازي من أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، فإن التعدادات الأساسية أكثر أهمية من ترددات مشاهدة ، بشكل عام عدم وجود نظام GPU متكامل ، ونقص دعم رفع تردد التشغيل. على الرغم من هذه العيوب ، لطالما كانت معالجات Xeon شائعة لدى مستخدمي سطح المكتب ، بشكل أساسي اللاعبين والمستخدمين المتطرفين ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إمكانية العد الأساسية الأعلى ، ونسبة سعر / أداء أكثر جاذبية من Core i7 من حيث من إجمالي قوة الحوسبة لجميع النوى. تفتقر معظم وحدات المعالجة المركزية Intel Xeon إلى وحدة معالجة رسومات مدمجة ، مما يعني أن الأنظمة التي تم إنشاؤها باستخدام هذه المعالجات تتطلب إما بطاقة رسومات منفصلة أو وحدة معالجة رسومات منفصلة إذا كان إخراج الشاشة مرغوبًا.

Intel Xeon هو خط إنتاج مختلف عن Intel Xeon Phi ، والذي يحمل نفس الاسم. الجيل الأول من Xeon Phi هو نوع مختلف تمامًا من الأجهزة أكثر قابلية للمقارنة مع بطاقة الرسومات ، حيث أنه مصمم لفتحة PCI Express ويهدف إلى استخدامه كمعالج مشترك متعدد النوى ، مثل Nvidia Tesla. في الجيل الثاني ، أصبح Xeon Phi معالجًا رئيسيًا يشبه Xeon. يناسب نفس المقبس مثل معالج Xeon ومتوافق مع x86 ؛ ومع ذلك ، بالمقارنة مع Xeon ، تؤكد نقطة تصميم Xeon Phi على المزيد من النوى مع عرض نطاق ذاكرة أكبر.

ما هي Intel Xeon Scalable؟

هناك تغييرات كبيرة جارية في مركز بيانات الشركة. تشهد العديد من المؤسسات تحولًا واسع النطاق استنادًا إلى البيانات والخدمات عبر الإنترنت ، مستفيدة من تلك البيانات لتطبيقات الذكاء الاصطناعي والتحليلات القوية التي يمكن أن تحولها إلى أفكار تغير الأعمال ، ثم تنفذ الأدوات والخدمات التي تجعل هذه الأفكار تعمل.. وهذا يتطلب نوعًا جديدًا من البنية التحتية للخوادم والشبكات ، تم تحسينه للذكاء الاصطناعي ، والتحليلات ، ومجموعات البيانات الضخمة ، والمزيد ، مدعومًا بوحدة معالجة مركزية جديدة ثورية. هذا هو المكان الذي يأتي فيه خط Xeon Scalable من Intel.

ربما يمثل Intel Xeon Scalable أكبر تغيير في الخطوة خلال عشرين عامًا من Xeon CPU. إنها ليست مجرد Xeon أو Xeon أسرع مع عدد أكبر من النوى ، ولكن مجموعة من المعالجات مصممة حول التآزر بين إمكانات الحوسبة والشبكات والتخزين ، مما يوفر ميزات جديدة وتحسينات في الأداء لجميع العناصر الثلاثة.

بينما تقدم Xeon Scalable تعزيزًا للأداء بمعدل 1.6x مقارنةً بالجيل السابق من وحدات المعالجة المركزية Xeon ، إلا أن الفوائد تتجاوز المعايير لتشمل التحسينات الواقعية للتحليلات والأمان والذكاء الاصطناعي ومعالجة الصور. هناك المزيد من القوة لتشغيل المجمعات عالية الأداء. عندما يتعلق الأمر بمركز البيانات ، فهو فوز بكل طريقة.

ربما يكون التغيير الأكبر والأكثر وضوحًا هو استبدال بنية Xeon القديمة القائمة على الحلقة ، حيث تم توصيل جميع نوى المعالج عبر حلقة واحدة ، مع بنية شبكة أو شبكة جديدة. يعمل هذا على محاذاة النوى بالإضافة إلى ذاكرة التخزين المؤقت وذاكرة الوصول العشوائي و I / O المرتبطة بها ، في الصفوف والأعمدة التي تتصل عند كل تقاطع ، مما يسمح بنقل البيانات بشكل أكثر كفاءة من قلب إلى آخر.

إذا كنت تتخيل ذلك من حيث نظام النقل على الطرق ، فإن هندسة Xeon القديمة كانت تشبه دائرية عالية السرعة ، حيث يجب أن تتحرك البيانات التي تنتقل من قلب إلى آخر حول الحلقة. تشبه بنية الشبكة الجديدة شبكة الطرق السريعة ، وهي مجرد شبكة تسمح لحركة المرور بالتدفق بأقصى سرعة من نقطة إلى نقطة دون الازدحام. يعمل هذا على تحسين الأداء في المهام متعددة الخيوط حيث يمكن أن تقوم النوى المختلفة بمشاركة البيانات والذاكرة ، مع زيادة كفاءة الطاقة. بالمعنى الأساسي ، إنه الغرض الهندسي الذي تم إنشاؤه لنقل كميات كبيرة من البيانات حول المعالج الذي يمكن أن يحتوي على ما يصل إلى 28 مركزًا. علاوة على ذلك ، إنه هيكل يتم توسيعه بشكل أكثر كفاءة ، سواء كنا نتحدث عن معالجات متعددة أو وحدات معالجة مركزية جديدة مع المزيد من النوى في وقت لاحق.

إذا كانت بنية الشبكة تتعلق بنقل البيانات بشكل أكثر كفاءة ، فستحاول تعليمات AVX-512 الجديدة تحسين طريقة معالجتها. بناءً على العمل الذي بدأته Intel بأول امتدادات SIMD في عام 1996 ، يسمح AVX-512 بمعالجة المزيد من عناصر البيانات في وقت واحد مقارنة بالجيل التالي من AVX2 ، مما يضاعف عرض كل سجل ويضيف اثنين آخرين لتحسين الأداء. يتيح AVX-512 ضعف عدد عمليات الفاصلة العائمة في الثانية لكل دورة ساعة ، ويمكنه معالجة ضعف عدد عناصر البيانات التي يمكن أن تحتوي عليها AVX2 في نفس دورة الساعة.

والأفضل من ذلك ، أن هذه التعليمات الجديدة مصممة خصيصًا لتسريع الأداء في أعباء العمل المعقدة كثيفة البيانات مثل المحاكاة العلمية والتحليل المالي والتعلم العميق والصورة ومعالجة الصوت والفيديو والتشفير.. هذا يساعد معالج Xeon Scalable على معالجة مهام HPC أسرع بأكثر من 1.6 مرة من الجيل السابق المكافئ ، أو تسريع الذكاء الاصطناعي وعمليات التعلم العميق بمقدار 2.2x.

يساعد AVX-512 أيضًا في التخزين ، وتسريع الميزات الرئيسية مثل إلغاء البيانات المكررة ، والتشفير ، والضغط ، وإلغاء الضغط حتى تتمكن من استخدام مواردك بكفاءة أكبر وتعزيز أمان الخدمات الداخلية والخدمات السحابية الخاصة.

بهذا المعنى ، يعمل AVX-512 جنبًا إلى جنب مع تقنية Intel QuickAssist (Intel QAT). يتيح QAT تسريع الأجهزة لتشفير البيانات ، والمصادقة ، والضغط وفك الضغط ، مما يزيد من أداء وكفاءة العمليات التي تفرض متطلبات عالية على البنية التحتية للشبكة الحالية ، والتي ستزداد فقط مع تنفيذ المزيد من الخدمات و أدوات رقمية.

يمكن استخدام QAT ، الذي يُستخدم جنبًا إلى جنب مع البنية التحتية المعرفة بالبرمجيات (SDI) ، في استعادة دورات وحدة المعالجة المركزية المفقودة التي تم إنفاقها على مهام الأمان والضغط وإلغاء الضغط بحيث تكون متاحة للمهام المكثفة من الناحية الحسابية التي تحقق قيمة حقيقية شركة. نظرًا لأن وحدة المعالجة المركزية التي تدعم QAT يمكنها التعامل مع الضغط وإلغاء الضغط عالي السرعة ، مجانًا تقريبًا ، يمكن أن تعمل التطبيقات مع البيانات المضغوطة. هذا ليس له مساحة تخزين أصغر فحسب ، بل يتطلب وقتًا أقل للانتقال من تطبيق أو نظام إلى آخر.

تتكامل وحدات المعالجة المركزية Intel Xeon Scalable مع مجموعات شرائح سلسلة C620 من Intel لإنشاء نظام أساسي للأداء المتوازن على مستوى النظام. اتصال Intel Ethernet مع iWARP RDMA مدمج ، مما يوفر اتصالات منخفضة زمن الوصول 4x10 جيجابت. توفر المنصة 48 خطًا من توصيل PCIe 3.0 لكل وحدة معالجة مركزية ، مع 6 قنوات لذاكرة DDR4 لكل وحدة معالجة مركزية مع قدرات دعم تصل إلى 768 جيجابايت بسرعة 1.5 تيرابايت لكل وحدة معالجة مركزية وسرعات تصل إلى 2666 ميجاهرتز.

التخزين يتلقى نفس المعاملة السخية. هناك مساحة لما يصل إلى 14 محرك أقراص SATA3 و 10 منافذ USB3.1 ، ناهيك عن وحدة التحكم الافتراضية NMMe RAID المدمجة في وحدة المعالجة المركزية. يزيد دعم الجيل القادم من تقنية Intel Optane من أداء التخزين ، مع تأثيرات إيجابية كبيرة على قاعدة بيانات الذاكرة وأعباء العمل التحليلية. ومع Intel Xeon Scalable ، يأتي دعم النسيج Omni-Path من Intel مدمجًا دون الحاجة إلى بطاقة واجهة منفصلة. ونتيجة لذلك ، تأتي معالجات Xeon Scalable جاهزة للتطبيقات ذات النطاق الترددي العالي والكمون المنخفض في مجموعات HPC.

مع Xeon Scalable ، قدمت Intel مجموعة من المعالجات التي تلبي احتياجات مراكز البيانات من الجيل التالي ، ولكن ماذا تعني كل هذه التكنولوجيا عمليًا؟ بالنسبة للمبتدئين ، الخوادم التي يمكنها معالجة أعباء العمل التحليلية الأكبر بسرعات أعلى ، والحصول على رؤى أسرع من مجموعات البيانات الأكبر. تتمتع Intel Xeon Scalable أيضًا بسعة التخزين والحوسبة لتطبيقات التعلم العميق والتعلم الآلي المتقدمة ، مما يسمح للأنظمة بالتدريب في ساعات ، وليس أيام ، أو "استنتاج" معنى البيانات الجديدة بسرعة ودقة أكبر من خلال معالجة الصور أو الكلام أو النص.

إن إمكانات قواعد البيانات في الذاكرة وتطبيقات التحليلات ، مثل SAP HANA ، هائلة ، مع أداء يصل إلى 1.59 مرة أعلى عند تشغيل أحمال العمل في الذاكرة على الجيل التالي من Xeon. عندما يعتمد عملك على جمع المعلومات من مجموعات البيانات الضخمة مع مصادر الوقت الحقيقي ، قد يكون هذا كافياً لمنحك ميزة تنافسية.

يتميز Xeon Scalable بالأداء والذاكرة وعرض النطاق الترددي للنظام لاستضافة تطبيقات HPC الأكبر والأكثر تعقيدًا ، ويجد حلولًا لمشاكل الأعمال والعلوم والهندسة الأكثر تعقيدًا. يمكن أن يوفر ترميز الفيديو بشكل أسرع وأعلى جودة أثناء بث الفيديو إلى المزيد من العملاء.

قد تسمح زيادة سعة المحاكاة الافتراضية للمؤسسات بتشغيل أجهزة ظاهرية أكبر بأربع مرات على خادم Xeon Scalable مقارنةً بنظام الجيل التالي. مع ما يقرب من الصفر في الضغط وضغط البيانات وتشفير البيانات في حالة الراحة ، يمكن للشركات استخدام تخزينها بشكل أكثر فعالية ، مع تعزيز الأمان في نفس الوقت. لا يتعلق الأمر فقط بالمعايير ، بل يتعلق بالتكنولوجيا التي تغير الطريقة التي يعمل بها مركز البيانات الخاص بك ، وفي القيام بذلك عملك أيضًا.

ما هي ذاكرة ECC؟

ECC هي طريقة للكشف عن أخطاء الذاكرة أحادية البت ثم تصحيحها. خطأ في الذاكرة أحادية البتات هو خطأ في البيانات في إنتاج أو إنتاج الخادم ، ويمكن أن يكون لوجود الأخطاء تأثير كبير على أداء الخادم. هناك نوعان من أخطاء الذاكرة أحادية البت: الأخطاء الفادحة والأخطاء الطفيفة. تحدث الأخطاء الجسدية بسبب عوامل فيزيائية ، مثل الاختلاف الشديد في درجات الحرارة ، أو الإجهاد ، أو الإجهاد الجسدي الذي يحدث في أجزاء الذاكرة.

تحدث الأخطاء الطفيفة عندما تتم كتابة البيانات أو قراءتها بشكل مختلف عن المقصود أصلاً ، مثل الاختلافات في جهد اللوحة الأم ، أو الأشعة الكونية ، أو الانحلال الإشعاعي الذي يمكن أن يؤدي إلى عودة البتات في الذاكرة متقلب. نظرًا لأن البتات تحتفظ بقيمتها المبرمجة في شكل شحنة كهربائية ، فإن هذا النوع من التداخل يمكن أن يغير الحمل على بت الذاكرة ، مما يتسبب في حدوث خطأ. على الخوادم ، هناك العديد من الأماكن التي يمكن أن تحدث فيها أخطاء: في وحدة التخزين ، وفي قلب وحدة المعالجة المركزية ، من خلال اتصال الشبكة ، وفي أنواع مختلفة من الذاكرة.

بالنسبة لمحطات العمل والخوادم حيث يجب تجنب الأخطاء و / أو تلف البيانات و / أو فشل النظام بأي ثمن ، كما هو الحال في القطاع المالي ، غالبًا ما تكون ذاكرة ECC هي الذاكرة المفضلة. هذه هي الطريقة التي تعمل بها ذاكرة ECC. في الحوسبة ، يتم استقبال البيانات وإرسالها من خلال البتات ، وهي أصغر وحدة بيانات في الكمبيوتر ، والتي يتم التعبير عنها في رمز ثنائي باستخدام واحد أو صفر.

عندما يتم تجميع البتات معًا ، يقومون بإنشاء كود ثنائي ، أو "كلمات" ، وهي وحدات من البيانات يتم توجيهها والانتقال بين الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية. على سبيل المثال ، رمز ثنائي 8 بت هو 10110001. مع ذاكرة ECC ، هناك بت ECC إضافية ، والتي تعرف بت البت. يؤدي بت التماثل الإضافي هذا إلى قراءة الرمز الثنائي لقراءة 101100010 ، حيث يكون الصفر الأخير هو بت التماثل ويتم استخدامه لتحديد أخطاء الذاكرة. إذا كان مجموع كل 1 في سطر الكود هو رقم زوجي (لا يشمل بتة التماثل) ، فإن سطر الكود يسمى التكافؤ الزوجي. دائمًا ما يكون للتعليمات الخالية من الأخطاء تكافؤ. ومع ذلك ، فإن التكافؤ له حدان: إنه قادر فقط على اكتشاف الأعداد الفردية للأخطاء (1 ، 3 ، 5 ، وما إلى ذلك) ويسمح حتى لأرقام الأخطاء بالمرور (2 ، 4 ، 6 ، إلخ). التكافؤ لا يمكنه تصحيح الأخطاء أيضًا ، يمكنه فقط اكتشافها. هذا هو المكان الذي تأتي فيه ذاكرة ECC.

تستخدم ذاكرة ECC بتات التماثل لتخزين التعليمات البرمجية المشفرة عند كتابة البيانات في الذاكرة ، ويتم تخزين رمز ECC في نفس الوقت. عند قراءة البيانات ، تتم مقارنة رمز ECC المخزن برمز ECC الذي تم إنشاؤه عند قراءة البيانات. إذا كان الرمز الذي تمت قراءته لا يتطابق مع الرمز المخزن ، يتم فك تشفيره بواسطة بتات التماثل لتحديد البت الذي حدث به خطأ ، ثم يتم تصحيح هذا البت على الفور. أثناء معالجة البيانات ، تقوم ذاكرة ECC بمسح الشفرة باستمرار باستخدام خوارزمية خاصة للكشف عن أخطاء الذاكرة أحادية البت وتصحيحها.

في الصناعات المهمة للمهام مثل القطاع المالي ، يمكن لذاكرة ECC أن تحدث فرقًا كبيرًا. تخيل أنك تقوم بتحرير المعلومات في حساب عميل سري ثم تبادل هذه المعلومات مع مؤسسات مالية أخرى. أثناء إرسال البيانات ، لنفترض أن الرقم الثنائي قد انقلب بسبب نوع من التداخل الكهربائي. تساعد ذاكرة خادم ECC في الحفاظ على سلامة بياناتك ، وتمنع تلف البيانات ، وتمنع أعطال النظام وفشله.

نوصي بقراءة:

ينهي هذا مقالنا حول Intel Xeon وكل ما تحتاج إلى معرفته عن هذه المعالجات الجديدة ، وتذكر مشاركتها على وسائل التواصل الاجتماعي حتى تتمكن من مساعدة المزيد من المستخدمين الذين يحتاجون إليها.