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一、前言
我们知道，近年来，随着AMD在服务器级市场中的发力，英特尔开始面对新有力的挑战，为了应对AMD的攻势，英特尔潜心研发，推出了新一代的Nehalem核心产品。在桌面高场方面，英特尔早已经推出了采用这种核心的 Core i7处理器。而在X86服务器及工作站市场方面，英特尔则在近期推出了同样采用Nehalem核心的新一代至强(Xeon)处理器。
新的至强(Xeon)处理器是一款单芯片四核心处理器，每个核心配备了L2缓存，四个核心共享L3缓存，此外新的至强(Xeon)处理器与AMD的Opteron类似内置了内存控制器，并采用了高速低延迟的内部连接技术。
英特尔此次推出的新Nehalem核心的至强(Xeon)处理器主要面向高端服务器市场，面向多路服务器应用，在多路应用环境下，Nehalem技术的优势才能得以充分的发挥。这种新的至强(Xeon)处理器还采用了45nm HIGH/K技术，集成 7亿5100万晶体管，其核心面积为263平方毫米。此外Nehalem EP版的尺寸更大。
至强(Xeon) W5580 真图
关于Nehalem的具体性能参数，我们这里就不多做介绍了，本文主要给大家来测试英特尔最新的基于Nehalem的至强(Xeon) W5580的具体性能。
二、Tylersburg-36D简介
为了支持新的Nehalem架色的至强(Xeon)处理器，英特尔推出了专门的新平台以满足其应用。
Tylerburg芯片组技术图解
Intel为Nehalem架构处理器配备的服务器和工作站芯片组是Tylersburg-36D，这是新至强(Xeon)s专用IOH芯片，Tylersburg-36D的官方名称是Intel 5520芯片。因为内存控制器被集成到了处理器内部，Tylersburg的北桥不再成为MCH，而是改称为IOH。
IOH是各种I/O设备连接到具备QPI总线的CPU的桥梁，它同时提供了很多PCI-E 2.0总线连接作为标准的I/O接口,从CPU到IOH的连接界面是QPI总线，从IOH到南桥的连接是PCI-E Gen1 x4的DMI总线。Tylersburg-36D总共拥有４３条PCIe管线，其中包括36条PCIe2及6条PCIe-1通道，通过 ESI接口与英特尔南桥芯片连接。
在我们的测试系统中，使用了两个巨大的散热器以及 DDR3内存
新的 至强(Xeon)s LGA1366插槽
基于Nehalem架构的 至强(Xeon)处理器（左）明显比
前代至强(Xeon)处理器尺寸要大(右)
新的至强(Xeon)处理器采用的是全新的LGA1366插槽设计，与Core i7类似，处理器封装后尺寸相对较大。
三、价格及参数信息
下面的表格中，我们列出了新至强(Xeon)处理器的各种参数信息以及当前的售价。
|
型号 |
主频 |
核心数量 |
L3缓存容量 |
QPI连接速度 |
最大 |
TDP |
支持Turbo? |
支持Hyper- |
售价（美元） |
|
Xeon W5580 |
3.2GHz |
4 |
8MB |
6.4 GT/s |
1333MHz |
130 W |
Y |
Y |
$1600 |
|
Xeon X5570 |
2.93GHz |
4 |
8MB |
6.4 GT/s |
1333MHz |
95 W |
Y |
Y |
$1386 |
|
Xeon X5560 |
2.8GHz |
4 |
8MB |
6.4 GT/s |
1333MHz |
95 W |
Y |
Y |
$1172 |
|
Xeon X5550 |
2.66GHz |
4 |
8MB |
6.4 GT/s |
1333MHz |
95 W |
Y |
Y |
$958 |
|
Xeon E5540 |
2.53GHz |
4 |
8MB |
5.86 GT/s |
1066MHz |
80 W |
Y |
Y |
$744 |
|
Xeon E5530 |
2.4GHz |
4 |
8MB |
5.86 GT/s |
1066MHz |
80 W |
Y |
Y |
$530 |
|
Xeon E5520 |
2.26GHz |
4 |
8MB |
5.86 GT/s |
1066MHz |
80 W |
Y |
Y |
$373 |
|
Xeon L5520 |
2.26GHz |
4 |
8MB |
5.86 GT/s |
1066MHz |
60 W |
Y |
Y |
$530 |
|
Xeon E5506 |
2.13GHz |
4 |
4MB |
4.8 GT/s |
800MHz |
80 W |
N |
N |
$266 |
|
Xeon L5506 |
2.13GHz |
4 |
4MB |
4.8 GT/s |
800MHz |
60 W |
N |
N |
$422 |
|
Xeon E5504 |
2.00GHz |
4 |
8MB |
4.8 GT/s |
800MHz |
80 W |
N |
N |
$224 |
|
Xeon E5502 |
1.86GHz |
2 |
4MB |
4.8 GT/s |
800MHz |
80 W |
N |
N |
$188 |
我们使用的测试平台系统如下：
| 处理器 | Dual Xeon E5450 3.0GHz | Dual Xeon X5492 3.4GHz | Dual Xeon L5430 2.66GHz | Dual Xeon W5580 3.2GHz | Dual Opteron 2347 HE 1.9GHz Dual Opteron 2356 2.3GHz |
Dual Opteron 2384 2.7GHz |
| Dual Opteron 2389 2.9GHz | ||||||
| 系统总线 | 1333 MT/s (333MHz) |
1600 MT/s (400MHz) |
1333 MT/s (333MHz) |
QPI 6.4 GT/s (3.2GHz) |
HT 2.0 GT/s (1.0GHz) |
HT 2.0 GT/s (1.0GHz) |
| HT 4.4 GT/s (2.2GHz) | ||||||
| 主板 | SuperMicro X7DB8+ | SuperMicro X7DWA | Asus RS160-E5 | SuperMicro X8DA3 | SuperMicro H8DMU+ | SuperMicro H8DMU+ |
| BIOS版 | 6/23/2008 | 8/04/2008 | 8/08/2008 | 2/20/2009 | 3/25/08 | 10/15/08 |
| 北桥 | Intel 5000P MCH | Intel 5400 MCH | Intel 5100 MCH | Intel 5520 MCH | Nvidia nForce Pro 3600 | Nvidia nForce Pro 3600 |
| 南桥 | Intel 6321 ESB ICH | Intel 6321 ESB ICH | Intel ICH9R | Intel ICH10R | Nvidia nForce Pro 3600 | Nvidia nForce Pro 3600 |
| 芯片驱动 | INF Update 9.0.0.1008 | INF Update 9.0.0.1008 | INF Update 9.0.0.1008 | INF Update 8.9.0.1006 | - | - |
| 内存容量 | 16GB (8 DIMMs) | 16GB (8 DIMMs) | 6GB (6 DIMMs) | 24GB (6 DIMMs) | 16GB (8 DIMMs) | 16GB (8 DIMMs) |
| 内存型号 | 2048MB DDR2-800 FB-DIMMs | 2048MB DDR2-800 FB-DIMMs | 1024MB registered ECC DDR2-667 DIMMs |
4096MB registered ECC DDR3-1333 DIMMs |
2048MB registered ECC DDR2-800 DIMMs |
2048MB registered ECC DDR2-800 DIMMs |
| 内存频率 | 667MHz | 800MHz | 667MHz | 1333MHz | 667MHz | 800MHz |
| CAS latency (CL) | 5 | 5 | 5 | 10 | 5 | 6 |
| RAS to CAS delay (tRCD) | 5 | 5 | 5 | 9 | 5 | 5 |
| RAS prege (tRP) | 5 | 5 | 5 | 9 | 5 | 5 |
| Storage controller | Intel 6321 ESB ICH with Matrix Storage Manager 8.6 |
Intel 6321 ESB ICH with Matrix Storage Manager 8.6 |
Intel ICH9R with Matrix Storage Manager 8.6 |
Intel ICH10R with Matrix Storage Manager 8.6 |
Nvidia nForce Pro 3600 | LSI Logic Embedded MegaRAID with 8.9.518.2007 drivers |
| Power supply | Ablecom PWS-702A-1R 700W | Ablecom PWS-702A-1R 700W | FSP Group FSP460-701UG 460W | Ablecom PWS-702A-1R 700W | Ablecom PWS-702A-1R 700W | Ablecom PWS-702A-1R 700W |
| Graphics | Integrated ATI ES1000 with 8.240.50.3000 drivers | Integrated ATI ES1000 with 8.240.50.3000 drivers | Integrated XGI Volari Z9s with 1.09.10_ASUS drivers | Nvidia GeForce 8400 GS with ForceWare 182.08 drivers | Integrated ATI ES1000 with 8.240.50.3000 drivers | Integrated ATI ES1000 with 8.240.50.3000 drivers |
| Hard drive | WD Caviar WD1600YD 160GB | |||||
| OS | Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition with Service Pack 1 | |||||
l SPECjbb 2005 1.07 with Oracle JRockIt JRE R27.6 Windows 64-位
l SiSoft Sra 2009.1.15.42
l CPU-Z 1.48
l Valve VRAD map build benchmark
l Cinebench R10 64位版本
l POV-Ray for Windows 3.7 beta 29 64位版
l CASE Lab Euler3d CFD benchmark 多线程版本
l MyriMatch proteomics测试
l notfreds Folding benchmark CD 9/28/08版
l x264 HD benchmark 2.0 with x264 version 0.59.819
五、内存子系统性能测试：
在这项测试中，我们可以对比英特尔及AMD相关处理器在内存性能方面的表现。在之前的这方面测试中，AMD的表现一直都很突出，而至强(Xeon) W5580的出现，将会改变这种格局。
总体上来看，至强(Xeon) W5580的缓存带宽比AMD处理器要高，在512KB及16MB数据块测试中，至强(Xeon) W5580的 L2缓存的表现比起前代Harpertown 至强(Xeon)处理器提升相当明显。
英特尔至强(Xeon) W5580在这项测试中表现比AMD最快的Opteron处理器的表现还高出了两倍，比英特尔最快的Harpertown至强(Xeon)处理器??X549高出了四倍。
在内存延迟测试方面，至强(Xeon)W5580的表现显示非常突出，其处理器时间与至强(Xeon) E5450相比减少了将近一半，同时W5580的表现也超过了所有参与测试的AMD Opteron处理器，下面图中列出了处理器在测试中L1、L2及L3缓存的对比测试，其中L1用黄色表示，L2用桔色表示,L3则用深桔色表示，主内存则用棕色表示。
从以上的测试图来看，新的至强(Xeon)各项内存测试表现都高于AMD的代号为“Shanghai”的Opteron处理器，此次出色的表现，取决于新的Nehalem至强(Xeon)处理器重新设计了内存控制架构，因此其表现更加优异和突出。
六、SPECjbb 2005测试
在这项测试中，使用的是目前最快的Oracle JRockIt JRE R27.6，JVM?64位版，测试时软件设置如下：
start/AFFINITY [0F, F0] java -Xms3700m -Xmx3700m -XXaggressive -XXlazyunlocking -Xlargepages:exitOnFailure=true -Xgc:genpar -XXgcthreads=4 -Xns3200m -XXcallprofiling -XXtlasize:min=4k,preferred=512k -XXthroughputcompaction
新的至强(Xeon) W5580处理器在这项处理器中的表现依然惊人，从测试结果来看，它轻松的以较大的优势占据第一的益，如果仅看测试结果，我们完全可以这样说，前代至强(Xeon)以及现在市场上的Opteron与W5580相比，根本就不在一个等级上。
接下来，我们将要了解的是功耗方面的测试。SPECjbb 2005提供了一个功耗测试的子模块，除了至强(Xeon) L5430以外，我们进行测试的所有平台使用了相同的 Ablecom 700W电源，至强(Xeon)L5430平台采用的是FPS Group 460W电源，测试时，我们打开了各种电源自动管理功能比如 SpeedStep 和 CoolnQuiet技术，并且启用了Windows Server系统中的“Balanced”电源策略。
从测试结果来看，W5580的功耗情况于至强(Xeon)X5492表现相近，由于W5580处理器针对的是高端市场，因此其TDP设计功耗为130W，而未来针对主流服务器市场的相关新至强(Xeon)处理器的TDP将会在80～95W之间，届时我们相信其功耗还会进一步降低。下面我们看到的是每瓦特性能表现。
性能/每瓦特表现
令人惊奇的是，尽管TDP设计功耗高达130W，但至强(Xeon)W5580的表现依然强于AMD的Opteron 2384。
七、Cinebench 渲染
我们使用了基于Maxon的Cinema 4D渲染引擎来进行 Cinebench 3D渲染测试。
从测试结果上来看，无论是单线程，还是多线程，至强(Xeon) W5580都保持着领先地位，与Opteron2389相比，W5580性能要超出很多。
另外，我们还可以在这项测试中了解至强(Xeon) W8850的功耗对比情况。
在空闲模式下，W5580的功耗仅为154W，远远小于前代至强(Xeon)产品，与AMD Opteron系列处理器相比，也是相差不大的。在空闲模式下，W5580的功耗比 Opteron2389平台还低一些。
接下来，我们将要看到的是测试运行了15-25秒之间10秒段的功耗情况，在这个时间段中，处理器正在进行渲染工作。
从图中我们可以看到，在渲染进行过程中，W5580的功耗达到了390W。
接下来，我们看到的是整个测试期间的功耗情况，综合空闲和运行时的功耗情况，W5580的总体功耗情况与Opteron 2389相近。
完成整个测试用的时间各个平台都是不同的，结合总功耗及总使用时间来看，W5580的功耗效率排名还是非常靠前的。全面超越AMD Opteron系列处理器。仅落后于同门的至强(Xeon)L5430。
八、MyriMatch 测试
这项测试是一项非常特殊的测试，测试的项目来源于专门用于蛋白生物学的MyriMatch软件，这项测试将重点关注处理器的多线程模式，通过软件，我们可以测试处理器在单线程至16线程多种模式下的表现。
至强(Xeon) W5580在这项测试中的表现太优异了，领先其它处理器非常明显。
九、Folding@Home测试
Folding@home是由斯坦福大学发起，旨在通过分布式运算研究各种疾病蛋白质折叠、误折、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算工程。
由于这项测试一次只能使用一个核心进行双线程操作，所以至强(Xeon)W5580的性能得不到发挥，因此在这项测试中的表现也就没有什么突出的地方了。
十、3D建模及渲染测试
POV-Ray 渲染测试
最新版的 POV-Ray 3.7，原生支持多线程和64位技术，因此可以更加准确的反应出相关处理器的性能表现。
在上面的两项测试中，W5580使用的时间分别是30秒和359秒，并且都是最快完成测试的。
Valve VRAD 地图编绘
测试中使用了应用在Half-Life 2中的Valve的VRAD lighting地图编绘工具从测试结果我们可以清楚的看出，至强(Xeon) W5580表现超好，总共费时间仅69秒，大大低于其它参测处理器所使用的时间。
十二、x264 HD 视频解码测试
在视频解码测试方面，我们选择了流行的H.264视频解码器，其测试结果分为两个部分
看一下测试结果，大家马上就可以发现至强(Xeon)W5580继续与强大的优势领跑，看来英特尔新架构的确非常先进。
Sra Melbrot测试
通过这项测试，可以了解处理器的多媒体性能，这是由SiSoft Sra公司研发的一个测试软件，它包括数个不同的方面，其中最吸引我们的是“多媒体”基准测试，它可以展现诸如MMX、SSE、SSE2等多媒体扩展指令集的优劣。这一基准测试会生成著名的Melbrot（曼德尔布罗特）分形图（640×480）。我们测试时使用的是其64位版本。
W5580继续保持领先
浮点测试表现超强
领先其它参测处理器幅度相当大。
总结：
Nehalem 至强(Xeon)处理器与前代相比，其性能可以说是得到了飞越，在我们进行的各项测试中，新至强(Xeon) W5580处理器的表现比前代至强(Xeon) X5492高出了50%至100%。
在性能得到极大提升的同时，至强(Xeon) X5580的节能表现也是更加出色，在测试中，整个系统在待机状态下功耗为154W，比至强(Xeon) E5450平台低了79W，由于至强(Xeon) W5580的TDP设计功耗为130W，因此在测试时，整个平台的总功耗都保持在400W以下。
此外，在各项测试中，至强(Xeon) W5580的表现都强于Opteron 2384, 相应AMD公司会因此产生严重的危机感。到现在为止，我们已经了解到Nehalem在桌面及双路服务器/工作站应用领域的表现，新的架构带来了相当明显的性能飞越。
从测试结果来看，至强(Xeon) W5580将会成为未来一段时间高端工作站的首选，从价格来看，W5580的价格的确非常昂贵，但对比其性能，这个价格还是很值得付出的。作为英特尔在高端服务器领域内的最大竞争对手，AMD将会为W5580的出现头疼很长一段时间。
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