Merhaba TurkHackTeam üyeleri bugün Skylake Sunucu Yapılandırmasını inceleyeceğiz.
Skylake (SKL) Sunucu Yapılandırması, Intel'in sunucular için geliştirilmiş 14nm+ işlem mikro mimarisi olan Broadwell'in halefidir. Skylake, Broadwell'in yerini aldı. Skylake, Intel'in PAO modelinin bir parçası olarak "Mimarlık" aşamasıdır. Mikromimari, Intel'in Hayfa, İsrail'deki Ar-Ge merkezi tarafından geliştirildi. Masaüstü meraklıları için Skylake, Core i7 ve Core i9 işlemciler (Core X serisi altında) markalıdır. Ölçeklenebilir sunucu sınıfı işlemciler için Intel, bunu Xeon Bronze, Xeon Silver, Xeon Gold ve Xeon Platinum olarak markaladı. Skylake sunucu yapılandırması ile istemci yapılandırması arasında çok sayıda önemli fark vardır.
Skylake sunucu yapılandırması, hem Intel'in önceki mikro mimarisi olan Broadwell'den hem de Skylake (istemci) mimarisinden bir dizi önemli değişiklik getiriyor. İstemci modellerinden farklı olarak, Skylake sunucuları ve HEDT modelleri, tam entegre voltaj regülatörünü (FIVR) yerleşik olarak kullanmaya devam edecektir. Bu yongalar ayrıca (halka topolojisinden) yeni bir ağ ara bağlantı ağı getiren tamamen yeni bir çok çekirdekli sistem mimarisine sahiptir.
Broadwell/Haswell'e karşı Skylake sunucu yapılandırmasında önbellek hiyerarşisinde bazı önemli organizasyonel değişiklikler yapıldı. Skylake'in sunucusu ve HEDT işlemcileri için bellek hiyerarşisi yeniden dengelendi. L3'ün artık kapsayıcı olmadığını ve L3 önbelleğindeki SRAM'ın bir kısmının özel L2 önbelleğine taşındığını unutmayın.
Skylake sunucu mimarisi, Intel'deki önceki on yıllık çok çekirdekli sistem mimarisinden önemli bir ayrılığa işaret ediyor. Westmere Intel, birden fazla çekirdeği birbirine bağlamak için bir halka veri yolu ara bağlantısı kullandığından beri. Intel daha fazla G/Ç eklemeye, bellek bant genişliğini artırmaya ve veri trafiği akışını artıran daha fazla çekirdek eklemeye devam ettikçe, bu mimari zayıflığını göstermeye başladı. Skylake sunucu mimarisinin tanıtılmasıyla birlikte, ara bağlantı tamamen 2 boyutlu bir ağ ara bağlantısına yeniden tasarlandı.
Skylake tabanlı sunucular, Intel'in daha önce keşfedilen, denenen ve Intel'in Phi çok çekirdekli işlemcileriyle geliştirilmiş bir mimari olan Intel'in yeni ağ ara bağlantı mimarisini kullanan ilk ana akım sunuculardır. Bu yapılandırmada, çekirdekler, önbellekler ve bellek denetleyicileri satırlar ve sütunlar halinde düzenlenir - her biri, herhangi bir döşeme arasında en kısa yola izin veren, gecikmeyi azaltan ve bant genişliğini artıran satır ve sütunların her birinden geçen özel bağlantılara sahiptir. Bu işlemciler 4 çekirdekten 28 çekirdeğe ve 8 ila 56 iş parçacığına kadar sunulmaktadır.
Tüm modeller, toplam 768 GiB için 12 DIMM'ye kadar destekleyen 6 kanal DDR4 içerir (genişletilmiş modeller 1.5 TiB'yi destekler). G/Ç için tüm modellerde 48x (3x16) PCIe 3.0 hattı bulunur. Lewisburg (LBG) yonga seti için özel olarak DMI için ayrılmış ek bir x4 şeritli PCIe 3.0 vardır. Belirli sayıda model için, özellikle F son ekine sahip olanlar için, paket üzerinde Omni-Path Ana Bilgisayar Yapı Arayüzü (HFI) bulunur. Üst düzey modellerde, daha da yüksek yol yapılandırmasına izin veren düğüm denetleyicisi desteği bulunur (örneğin, 32 yollu çoklu işlem).
Intel, ana akım tüketici ürünleri ile üst düzey HPC/sunucu modelleri arasındaki mikro mimarilerinin son yineleme sayısı boyunca işlevsellikte giderek artan bir farklılık yaşıyor. Geleneksel olarak Intel, en düşük değerli modellerinden (örn. Celeron) en yüksek performanslı kurumsal modellere (örn. Xeon E7) kadar her şey için aynı çekirdek tasarımı kullanıyor. İkisi temelde farklı çip mimarilerine sahip olsa da, yapı taşı olarak aynı CPU çekirdek mimarisini kullanırlar.
Bu tasarım felsefesi Skylake ile değişti. Özelliklerden ödün vermeden veya gereksiz ödünler vermeden her segmentin farklı işlevlerini daha iyi barındırmak için Intel, yapılandırılabilir bir çekirdekle gitti. Skylake çekirdeği, bir ana süperset çekirdeği oluşturan tek bir geliştirme projesidir. Proje iki türevle sonuçlanır: biri sunucular için ve diğeri müşteriler için. Tüm genel modeller (Celeron/Pentium'dan Core i7/Xeon E3'e kadar) istemci çekirdek yapılandırmasını kullanır. Sunucu modelleri (örn. Xeon Gold/Xeon Platinum) bunun yerine yeni sunucu yapılandırmasını kullanıyor.
Sunucu çekirdeği, istemci çekirdeğinden önemli ölçüde daha büyüktür ve Gelişmiş Vektör Uzantıları 512 (AVX-512) içerir. Skylake sunucuları, daha önce AVX3.2 olarak adlandırılanları destekler (AVX512F + AVX512CD + AVX512BW + AVX512DQ + AVX512VL). Sunucu çekirdeği, istemci yapılandırmasında bulunmayan bir dizi yeni teknolojiyi de içerir. Eklenen yürütme birimlerine ek olarak, sunucu çekirdeği için önbellek hiyerarşisi de değişti, büyük bir L2 ve LLC'nin bir kısmının yanı sıra önbelleğe alma ve ev aracısı ve yenisini barındırması gereken gözetleme filtresi dahil edildi.
Skylake çekirdeği, bir dizi önemli yolla performansı çıkarmaya ve gücü azaltmaya odaklanır. Intel, Skylake'i Sandy Bridge'in soyundan gelen önceki mikro mimariler üzerine inşa ediyor. Çekirdeğin genel performansı artırması için Intel, ek paralellik çıkarmaya odaklandı.
Çoğunlukla, LSD hariç, Skylake sunucu çekirdeğinin ön ucu, istemci yapılandırmasıyla aynıdır. Ön uçtaki istemci çekirdek yapılandırmasından tek büyük fark LSD'dir. Döngü Akış Detektörü (LSD) devre dışı bırakıldı. Kesin nedeni bilinmemekle birlikte, OCaml Geliştirme Ekibinin yaşadığı ciddi bir sorunla ilgili olabilir. Sorun, istemci platformunda mikro kod aracılığıyla düzeltildi, ancak bu değişiklik, muhtemelen orada da devre dışı bırakıldığını gösterebilir. Bunun kesin sonuçları bilinmiyor.
Skylake sunucu yapılandırma çekirdeği arka ucu, planlayıcıya kadar istemci yapılandırmasıyla aynıdır.
Skylake (SKL) Sunucu Yapılandırması, Intel'in sunucular için geliştirilmiş 14nm+ işlem mikro mimarisi olan Broadwell'in halefidir. Skylake, Broadwell'in yerini aldı. Skylake, Intel'in PAO modelinin bir parçası olarak "Mimarlık" aşamasıdır. Mikromimari, Intel'in Hayfa, İsrail'deki Ar-Ge merkezi tarafından geliştirildi. Masaüstü meraklıları için Skylake, Core i7 ve Core i9 işlemciler (Core X serisi altında) markalıdır. Ölçeklenebilir sunucu sınıfı işlemciler için Intel, bunu Xeon Bronze, Xeon Silver, Xeon Gold ve Xeon Platinum olarak markaladı. Skylake sunucu yapılandırması ile istemci yapılandırması arasında çok sayıda önemli fark vardır.
Skylake sunucu yapılandırması, hem Intel'in önceki mikro mimarisi olan Broadwell'den hem de Skylake (istemci) mimarisinden bir dizi önemli değişiklik getiriyor. İstemci modellerinden farklı olarak, Skylake sunucuları ve HEDT modelleri, tam entegre voltaj regülatörünü (FIVR) yerleşik olarak kullanmaya devam edecektir. Bu yongalar ayrıca (halka topolojisinden) yeni bir ağ ara bağlantı ağı getiren tamamen yeni bir çok çekirdekli sistem mimarisine sahiptir.
Broadwell/Haswell'e karşı Skylake sunucu yapılandırmasında önbellek hiyerarşisinde bazı önemli organizasyonel değişiklikler yapıldı. Skylake'in sunucusu ve HEDT işlemcileri için bellek hiyerarşisi yeniden dengelendi. L3'ün artık kapsayıcı olmadığını ve L3 önbelleğindeki SRAM'ın bir kısmının özel L2 önbelleğine taşındığını unutmayın.
Skylake sunucu mimarisi, Intel'deki önceki on yıllık çok çekirdekli sistem mimarisinden önemli bir ayrılığa işaret ediyor. Westmere Intel, birden fazla çekirdeği birbirine bağlamak için bir halka veri yolu ara bağlantısı kullandığından beri. Intel daha fazla G/Ç eklemeye, bellek bant genişliğini artırmaya ve veri trafiği akışını artıran daha fazla çekirdek eklemeye devam ettikçe, bu mimari zayıflığını göstermeye başladı. Skylake sunucu mimarisinin tanıtılmasıyla birlikte, ara bağlantı tamamen 2 boyutlu bir ağ ara bağlantısına yeniden tasarlandı.
Skylake tabanlı sunucular, Intel'in daha önce keşfedilen, denenen ve Intel'in Phi çok çekirdekli işlemcileriyle geliştirilmiş bir mimari olan Intel'in yeni ağ ara bağlantı mimarisini kullanan ilk ana akım sunuculardır. Bu yapılandırmada, çekirdekler, önbellekler ve bellek denetleyicileri satırlar ve sütunlar halinde düzenlenir - her biri, herhangi bir döşeme arasında en kısa yola izin veren, gecikmeyi azaltan ve bant genişliğini artıran satır ve sütunların her birinden geçen özel bağlantılara sahiptir. Bu işlemciler 4 çekirdekten 28 çekirdeğe ve 8 ila 56 iş parçacığına kadar sunulmaktadır.
Tüm modeller, toplam 768 GiB için 12 DIMM'ye kadar destekleyen 6 kanal DDR4 içerir (genişletilmiş modeller 1.5 TiB'yi destekler). G/Ç için tüm modellerde 48x (3x16) PCIe 3.0 hattı bulunur. Lewisburg (LBG) yonga seti için özel olarak DMI için ayrılmış ek bir x4 şeritli PCIe 3.0 vardır. Belirli sayıda model için, özellikle F son ekine sahip olanlar için, paket üzerinde Omni-Path Ana Bilgisayar Yapı Arayüzü (HFI) bulunur. Üst düzey modellerde, daha da yüksek yol yapılandırmasına izin veren düğüm denetleyicisi desteği bulunur (örneğin, 32 yollu çoklu işlem).
Intel, ana akım tüketici ürünleri ile üst düzey HPC/sunucu modelleri arasındaki mikro mimarilerinin son yineleme sayısı boyunca işlevsellikte giderek artan bir farklılık yaşıyor. Geleneksel olarak Intel, en düşük değerli modellerinden (örn. Celeron) en yüksek performanslı kurumsal modellere (örn. Xeon E7) kadar her şey için aynı çekirdek tasarımı kullanıyor. İkisi temelde farklı çip mimarilerine sahip olsa da, yapı taşı olarak aynı CPU çekirdek mimarisini kullanırlar.
Bu tasarım felsefesi Skylake ile değişti. Özelliklerden ödün vermeden veya gereksiz ödünler vermeden her segmentin farklı işlevlerini daha iyi barındırmak için Intel, yapılandırılabilir bir çekirdekle gitti. Skylake çekirdeği, bir ana süperset çekirdeği oluşturan tek bir geliştirme projesidir. Proje iki türevle sonuçlanır: biri sunucular için ve diğeri müşteriler için. Tüm genel modeller (Celeron/Pentium'dan Core i7/Xeon E3'e kadar) istemci çekirdek yapılandırmasını kullanır. Sunucu modelleri (örn. Xeon Gold/Xeon Platinum) bunun yerine yeni sunucu yapılandırmasını kullanıyor.
Sunucu çekirdeği, istemci çekirdeğinden önemli ölçüde daha büyüktür ve Gelişmiş Vektör Uzantıları 512 (AVX-512) içerir. Skylake sunucuları, daha önce AVX3.2 olarak adlandırılanları destekler (AVX512F + AVX512CD + AVX512BW + AVX512DQ + AVX512VL). Sunucu çekirdeği, istemci yapılandırmasında bulunmayan bir dizi yeni teknolojiyi de içerir. Eklenen yürütme birimlerine ek olarak, sunucu çekirdeği için önbellek hiyerarşisi de değişti, büyük bir L2 ve LLC'nin bir kısmının yanı sıra önbelleğe alma ve ev aracısı ve yenisini barındırması gereken gözetleme filtresi dahil edildi.
Skylake çekirdeği, bir dizi önemli yolla performansı çıkarmaya ve gücü azaltmaya odaklanır. Intel, Skylake'i Sandy Bridge'in soyundan gelen önceki mikro mimariler üzerine inşa ediyor. Çekirdeğin genel performansı artırması için Intel, ek paralellik çıkarmaya odaklandı.
Çoğunlukla, LSD hariç, Skylake sunucu çekirdeğinin ön ucu, istemci yapılandırmasıyla aynıdır. Ön uçtaki istemci çekirdek yapılandırmasından tek büyük fark LSD'dir. Döngü Akış Detektörü (LSD) devre dışı bırakıldı. Kesin nedeni bilinmemekle birlikte, OCaml Geliştirme Ekibinin yaşadığı ciddi bir sorunla ilgili olabilir. Sorun, istemci platformunda mikro kod aracılığıyla düzeltildi, ancak bu değişiklik, muhtemelen orada da devre dışı bırakıldığını gösterebilir. Bunun kesin sonuçları bilinmiyor.
Skylake sunucu yapılandırma çekirdeği arka ucu, planlayıcıya kadar istemci yapılandırmasıyla aynıdır.
