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インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー

インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーの仕様

CPUランクCPUモデル ※1対応
ソケット数
コア数動作周波数
(AVX未使用)
動作周波数
(AVX2)
動作周波数
(AVX-512)
FMA数LLCUPI
リンク速度
UPI数 ※2DDR4
周波数
TDP1CPUあたりの
倍精度性能 ※3
Platinum8180M8282.5GHz2.1GHz1.7GHz238.5MB10.4GT/s32666205W1523.2GFLOPS
Platinum81808282.5GHz2.1GHz1.7GHz238.5MB10.4GT/s32666205W1523.2GFLOPS
Platinum8176M8282.1GHz1.7GHz1.3GHz238.5MB10.4GT/s32666165W1164.8GFLOPS
Platinum8176F ※48282.1GHz1.7GHz1.3GHz238.5MB10.4GT/s32666173W1164.8GFLOPS
Platinum81768282.1GHz1.7GHz1.3GHz238.5MB10.4GT/s32666165W1164.8GFLOPS
Platinum8170M8262.1GHz1.7GHz1.3GHz235.75MB10.4GT/s32666165W1081.6GFLOPS
Platinum81708262.1GHz1.7GHz1.3GHz235.75MB10.4GT/s32666165W1081.6GFLOPS
Platinum81648262.0GHz1.6GHz1.2GHz237.75MB10.4GT/s32666150W998.4GFLOPS
Platinum81688242.7GHz2.3GHz1.9GHz233MB10.4GT/s32666205W1459.2GFLOPS
Platinum8160T8242.1GHz1.8GHz1.4GHz233MB10.4GT/s32666150W1075.2GFLOPS
Platinum8160M8242.1GHz1.8GHz1.4GHz233MB10.4GT/s32666150W1075.2GFLOPS
Platinum8160F8242.1GHz1.8GHz1.4GHz233MB10.4GT/s32666160W1075.2GFLOPS
Platinum81608242.1GHz1.8GHz1.4GHz233MB10.4GT/s32666150W1075.2GFLOPS
Platinum81538162.0GHz1.6GHz1.2GHz222MB10.4GT/s32666125W614.4GFLOPS
Platinum81588123.0GHz2.6GHz2.1GHz224.75MB10.4GT/s32666150W806.4GFLOPS
Platinum8156843.6GHz3.3GHz2.7GHz216.5MB10.4GT/s32666105W345.6GFLOPS
Gold61524222.1GHz1.7GHz1.4GHz230.25MB10.4GT/s32666140W985.6GFLOPS
Gold6148F4202.4GHz1.9GHz1.6GHz227.5MB10.4GT/s32666160W1024.0GFLOPS
Gold61484202.4GHz1.9GHz1.6GHz227.5MB10.4GT/s32666150W1024.0GFLOPS
Gold6138T4202.0GHz1.5GHz1.2GHz227.5MB10.4GT/s32666125W768.0GFLOPS
Gold6138F4202.0GHz1.6GHz1.3GHz227.5MB10.4GT/s32666135W832.0GFLOPS
Gold61384202.0GHz1.6GHz1.3GHz227.5MB10.4GT/s32666125W832.0GFLOPS
Gold61544183.0GHz2.6GHz2.1GHz224.75MB10.4GT/s32666200W1209.6GFLOPS
Gold61504182.7GHz2.3GHz1.9GHz224.75MB10.4GT/s32666165W1094.4GFLOPS
Gold6140M4182.3GHz1.9GHz1.5GHz224.75MB10.4GT/s32666140W864.0GFLOPS
Gold61404182.3GHz1.9GHz1.5GHz224.75MB10.4GT/s32666140W864.0GFLOPS
Gold6142M4162.6GHz2.2GHz1.6GHz222MB10.4GT/s32666150W819.2GFLOPS
Gold6142F4162.6GHz2.2GHz1.6GHz222MB10.4GT/s32666160W819.2GFLOPS
Gold61424162.6GHz2.2GHz1.6GHz222MB10.4GT/s32666150W819.2GFLOPS
Gold6130T4162.1GHz1.7GHz1.3GHz222MB10.4GT/s32666125W665.6GFLOPS
Gold6130F4162.1GHz1.7GHz1.3GHz222MB10.4GT/s32666135W665.6GFLOPS
Gold61304162.1GHz1.7GHz1.3GHz222MB10.4GT/s32666125W665.6GFLOPS
Gold61324142.6GHz2.2GHz1.7GHz219.25MB10.4GT/s32666133W761.6GFLOPS
Gold6146 ※44123.2GHz2.6GHz2.1GHz224.75MB10.4GT/s32666165W806.4GFLOPS
Gold61364123.0GHz2.6GHz2.1GHz224.75MB10.4GT/s32666150W806.4GFLOPS
Gold6126T4122.6GHz2.2GHz1.7GHz219.25MB10.4GT/s32666135W652.8GFLOPS
Gold6126F4122.6GHz2.2GHz1.7GHz219.25MB10.4GT/s32666125W652.8GFLOPS
Gold61264122.6GHz2.2GHz1.7GHz219.25MB10.4GT/s32666125W652.8GFLOPS
Gold6144 ※4483.5GHz2.8GHz2.2GHz224.75MB10.4GT/s32666145W563.2GFLOPS
Gold6134M483.2GHz2.7GHz2.1GHz224.75MB10.4GT/s32666130W537.6GFLOPS
Gold6134483.2GHz2.7GHz2.1GHz224.75MB10.4GT/s32666130W537.6GFLOPS
Gold6128463.4GHz2.9GHz2.3GHz219.25MB10.4GT/s32666115W441.6GFLOPS
Gold5120T4142.2GHz1.8GHz1.2GHz119.25MB10.4GT/s22400105W403.2GFLOPS
Gold51204142.2GHz1.8GHz1.2GHz119.25MB10.4GT/s22400105W403.2GFLOPS
Gold5119T ※44141.9GHz1.5GHz1.0GHz119.25MB10.4GT/s2240070W336.0GFLOPS
Gold51184122.3GHz1.9GHz1.2GHz116.5MB10.4GT/s22400105W364.8GFLOPS
Gold51154102.4GHz2.0GHz1.2GHz113.75MB10.4GT/s22400105W320.0GFLOPS
Gold5122443.6GHz3.3GHz2.7GHz216.5MB10.4GT/s22400105W345.6GFLOPS
Silver4116T ※42122.1GHz1.7GHz1.1GHz116.5MB9.6GT/s2240085W326.4GFLOPS
Silver41162122.1GHz1.7GHz1.1GHz116.5MB9.6GT/s2240085W326.4GFLOPS
Silver4114T ※42102.2GHZ1.8GHz1.1GHz114MB9.6GT/s2240085W288.0GFLOPS
Silver41142102.2GHZ1.8GHz1.1GHz113.75MB9.6GT/s2240070W288.0GFLOPS
Silver4110282.1GHz1.7GHz1.0GHz111MB9.6GT/s2240085W217.6GFLOPS
Silver4109T282.0GHz1.6GHz1.0GHz111MB9.6GT/s2240085W204.8GFLOPS
Silver4108281.8GHz1.4GHz0.9GHz111MB9.6GT/s2240085W179.2GFLOPS
Silver4112242.6GHz2.2GHz1.1GHz18.25MB9.6GT/s2240085W140.8GFLOPS
Bronze3106281.7GHz1.3GHz0.8GHz111MB9.6GT/s2213385W166.4GFLOPS
Bronze3104261.7GHz1.3GHz0.8GHz18.25MB9.6GT/s2213385W124.8GFLOPS
  • ※1 CPUモデル(プロセッサー・ナンバー)の後のアルファベットM/F/Tには、以下の意味合いがあります。

    M(8180M/8176M/8170M/8160M/6140M/6142M/6134M/):1CPUあたりの対応メモリ容量が1.5TBのモデルです(通常は768GB)。
    T(8160T/6138T/6130T/6126T/5120T/5119T/4116T/4114T/4109T):組込み機器向けCPUです。長期にわたる入手性が約束される製品です。
    F(8176F/8160F/6148F/6138F/6142F/6130F/6126F):Omni-Path Fabric 統合タイプのCPUです。消費電力が10W増加します。

  • ※2 CPUランク、CPUソケット数等の条件によってインテル® UPIによるCPU間接続数が異なります。以下をご参照ください。

    Bronze(31xx):2S-2UPI
    Silver(41xx):2S-2UPI
    Gold(51xx):2S-2UPI, 4S-2UPI capability
    Gold(61xx):2S-2UPI, 4S-2UPI, 4S-3UPI capability
    Platinum(81xx):2S-2UPI, 2S-3UPI, 4S-2UPI,4S-3UPI, 8S-3UPI capability

  • ※3 インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、CPUモデルによりAVX-512 FMA ユニット数が異なります。 また、AVX未使用時、AVX2使用時、AVX-512使用時で動作周波数が異なります。本仕様表の理論ピーク性能の計算式は以下の通りです。

    Bronze(31xx):AVX2実行時の動作周波数 × コア数 × 16
    Silver(41xx):AVX2実行時の動作周波数 × コア数 × 16
    Gold(51xx):AVX2実行時の動作周波数 × コア数 × 16 ※Gold 5122は例外
    Gold(61xx):AVX-512実行時の動作周波数 × コア数 × 32
    Platinum(81xx):AVX-512実行時の動作周波数 × コア数 × 32

  • ※4 リリースが発表(Announced)されたCPUです。詳細はお問い合わせください。

概要

  • インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、新世代マイクロアーキテクチャ「Skylake」に基づき設計されたインテル®の最新CPUです。前世代に比べ、SIMDベクトル幅が2倍となり、 倍精度浮動小数点数にして8個を1命令で処理可能な AVX-512拡張命令セットに対応しました。 さらに、その増大したロード・ストア要求に答えるべく 各ユニットもあわせて増強され、1cycleあたり 32DP(倍精度演算)、 64SP(単精度演算)をこなせる強力なハードウェアが実現しています。 その上、6メモリチャンネルとなりメモリ帯域が1.5倍に強化され、 熱流体などメモリ帯域でサチりがちなアプリケーションの実行への 適性が向上しています。
インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーの特長
    • インテル® AVX-512 に対応し、理論性能が2倍に
    • 最大28個の演算コアを同一のダイに実装
    • 2Dメッシュバスに変更(多コア時にコア間がより低遅延に)
    • ミドルレベルキャッシュが増加(キャッシュへの連続的なアクセスが多いアプリケーションの高速化に効果的)
    • インテル® ターボ・ブースト・テクノロジー2.0対応
    • インテル® UPIによるCPU間接続は最大3本、リンク速度は最大10.4GT/s
    • メモリチャンネルは6本に増加
    • DDR4-SDRAMメモリの動作周波数は2666MHzに対応
    • PCI Express Generation 3.0は各CPUに48レーン
拡張命令セット インテル® AVX-512
  • インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーには、新しいSIMD命令セット AVX-512(Advanced Vector Extensions 512)が搭載されています。SIMDベクトル幅が512ビットに拡張され、以前の命令セットではベクトル化できなかったループのベクトル化や、より効率的なベクトル化を行うことができる新しい命令が含まれています。
    • Skylake-SPから搭載されたSIMD命令セット
    • ベクトル計算のビット幅が512bitに倍増
    • レジスタ数も倍増され、理論計算性能が2倍となった(32個の倍精度計算/cycle)
CPU内の構造変化
  • SandyBridge世代で採用されたリングバス接続方式は、シンプルで高速なデータ帯域を得られるメリットがありましたが、当時最大8だったコア数が今や28(3倍超)となり、網の直径が大きくなって、遠い経路が 増える欠点がありました。そこでSkylakeでは、コア数が多くなっても網の直径が小さく、全体的に近い経路を使える2Dメッシュバス接続方式に変更されました。また、キャッシュ容量比についても、従来に比べてL2キャッシュの容量が相対的に大きく変更され、熱流体や量子化学など、キャッシュへの連続的なアクセスが多いアプリケーションの高速化に効果的な設計となっています。

コア間の接続方式の変更:

Sandy Bridge~BroadwellSkylake
リングバス2Dメッシュバス ※コアがメッシュ状に並んでいるとは限らない
コア数が多いとき、網の直径が大きくなって、遠い経路が増える欠点があったコア数が多くなっても網の直径が小さく、全体的に近い経路を使える

ミドルレベルキャッシュ容量の増大:

Broadwell までSkylake
L2が小さく(256KB/core)、LLCが大きかった(2.5MB/core)L2が大きくなった(1MB/core)
熱流体や量子化学など、キャッシュへの連続的なアクセスが多いアプリケーションの高速化に効果的
UPIの採用と通信速度の向上
 Sandy Bridge~BroadwellSkylake
バス規格名QPIUPI(Ultra Path Interconnect)
基本構成はQPIと同じ
QPIの内部パケットを変更してより効率化を図ったもの
通信速度9.6 [GT/s]9.6~10.4 [GT/s]
エラーチェック8-bit CRC16-bit CRC
信頼性が向上した
メモリ帯域の増大
前世代では4であったメモリチャンネル数が6に増え(1.5倍)、さらに2666MHzメモリ動作に対応しました。1CPUのメモリ理論帯域は次のように向上しています。
  • インテル® Xeon® E5-2600 v2 ファミリー:1866/1000 x 8 x 4 = 59.71 [GB/s]
  • インテル® Xeon® E5-2600 v4 ファミリー:2400/1000 x 8 x 4 = 76.80 [GB/s] ⇒ 1.286倍
  • インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー:2666/1000 x 8 x 6 = 128.0 [GB/s] ⇒ 1.666倍
インテル® ターボ・ブースト・テクノロジー2.0がCPU性能を最適化
ワークロードの急増に対応し、CPUの動作周波数をTDP以上に引き上げることを可能にするインテル® ターボ・ブースト・テクノロジー 2.0がインテル® Xeon プロセッサー スケーラブルファミリーに備わっています。供給電力とCPUの温度上昇をインテリジェントに管理し、ターボモードの持続時間を最適化します。
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