Gamme Xeon d'Intel : comment s'y retrouver

Avec de l'aspirine pour commencer
Gamme Xeon d'Intel : comment s'y retrouver

Vous cherchez un processeur professionnel chez Intel mais vous ne comprenez rien à la gamme Xeon, ou à ses différences avec certains processeurs Core haut de gamme ? On vous avoue que même pour nous, c'est parfois compliqué. Voici donc notre anti-sèche pour la gamme actuelle et certaines générations à venir.

S'il n'est pas toujours facile de comprendre les caractéristiques d'un processeur grand public d'Intel à travers sa référence, c'est bien pire sur le marché des serveurs et des stations de travail.

Les familles s'y entremêlent, les sous-groupes également. Ajoutez à cela les noms de code, finesses de gravure et autres fonctionnalités réservées à certains modèles spécifiques... vous êtes perdu. Sans parler des produits à mi-chemin entre gamme classique et professionnelles, tels que les Core X.

Intel a donc entrepris il y a un peu moins de deux ans une réorganisation de ses gammes, se voulant plus claire. Malheureusement, ce n'est pas toujours aussi simple pour le client final. Et même avec de l'expérience, on peut s'y perdre. Surtout que, comme pour le grand public, les annonces s'enchaînent, sans toujours de grandes nouveautés.

Nous avons donc tenté de démêler cela pour vous, en essayant au moins de revenir sur les grandes lignes des produits lancés ces deux dernières années.

Quatre gammes Xeon, des tas de possibilités

Premier conseil, en cas de doute sur la différence entre deux processeurs ou si vous voulez une information précise sur un modèle : utilisez ARK. Cet outil référence tous les produits d'Intel (ou presque), détaillant l'ensemble de leurs caractéristiques techniques et documentations.

Ironie du manque de clarté des gammes du constructeur : il propose un niveau d'information assez fourni concernant ses produits et ce dont ils sont capables. Mais il faut savoir trouver les documents, ce qui demande un minimum d'habitude, que ce soit pour les clients d'Intel... ou même parfois ses employés.

En juillet 2017, le géant de Santa Clara a opéré un changement de taille dans ses gammes Xeon, mettant fin à la dénomination E3, E5, E7 et leur déclinaison en « versions ». C'est là qu'est apparue la notion de «  Scalable Processors », à côté desquels on trouve trois grandes familles qui visent des usages plus particuliers :

  • Xeon E : Entrée de gamme, équivalent des processeurs Core
  • Xeon W : Workstation, dérivés des Core X ou des Xeon Scalable
  • Xeon D : Densité et connectique, modèles spécifiques pour les usages réseau

Deux de ces trois familles sont (en partie) de simples dérivés des gammes grand public. Mais elles comprennent parfois des références spécifiques, répondant à un usage ou un besoin particulier qui n'a pas d'équivalent « Core », souvent concrétisé par la présence de certaines lettres dans leurs références. C'est le cas de toute la gamme Xeon D.

Celle-ci vise particulièrement l'intégration chez les hébergeurs et autres fabricants de NAS, entre autres usages embarqués, du fait de son grand nombre de cœurs et de sa connectique avancée, comme l'intégration de ports réseau jusqu'à 10 Gb/s. La contrepartie est en général une fréquence réduite : jusqu'à 3,2 GHz dans la gamme actuelle.

Notez d'ailleurs qu'ils ont un équivalent d'entrée de gamme, que connaissent bien ceux les attentifs aux offres des hébergeurs et des fabricants de NAS : les Atom C.

Une offre complète, là où AMD fait dans les attaques chirurgicales

Toutes ces puces ont un point commun : elles ne peuvent être utilisées que sur un seul socket. Les Xeon Scalable, eux, peuvent grimper jusqu'à huit.

Une offre qui n'a pas d'équivalent chez la concurrence, que ce soit pour ce point ou le niveau d'intégration à travers un écosystème complet : solutions réseau, SSD, FPGA, NPU/NNP-T, bientôt des cartes graphiques. Le tout devant à terme être géré au sein de produits parfois hybrides, et par une couche logicielle unifiée : OneAPI. Intel propose également sa propre gamme de cartes mères et de racks.

Intel Gamme Serveur

De son côté, AMD et ses EPYC montent à seulement deux sockets, mais avec des CPU intégrant jusqu'à 64 cœurs. Pour le reste, outre ses Radeon, la société mise plutôt sur des partenariats pour proposer une offre complète, au risque d'une intégration moins efficace et de fonctionnalités manquantes, comme vis-à-vis d'Optane DC Persistent Memory.

Un choix, puisque le Texan a toujours été clair sur son objectif : aller chercher des parts de marché là où il y a du volume. En l'occurence, les services d'hébergement/cloud, les PME/PMI, pas dans les usages et les configurations complexes qui ne touchent que quelques centaines de clients.

Xeon Scalable : à boire et à manger

Revenons à nos Xeon Scalable, lancés en 2017 à travers un dérivé de l'architecture Skylake(-SP, pour Scalable Processors). Ils étaient les premiers chez Intel à grimper jusqu'à 28 cœurs, gérant plus ou moins de mémoire, de liens UPI, d'unités AVX-512 ou de fonctionnalités selon les cas. Ils disposaient de six canaux mémoire jusqu'à 2,67 GHz.

Ils étaient organisés en quatre groupes : Bronze, Silver, Gold et Platinum et ont été remplacés en avril par Cascade Lake-SP, introduisant en partie Deep Learning Boost (DL Boost) et des correctifs matériels pour les failles Spectre/Meltdown (variantes 2, 3, 3a, 4 et L1TF). La mémoire passe à 2,93 GHz dans la limite d'un emplacement par canal.

On retrouve les mêmes regroupements :

  • Bronze (3200)
  • Silver (4200)
  • Gold (5200/6200)
  • Platinum (8200/9200)

Ils étaient aussi les premiers à supporter officiellement Optane DC Persistent Memory (sous la forme de barrettes DIMM). D'autres fonctionnalités plus spécifiques comme Speed Select (adaptation des fréquences à des besoins particuliers des clients à travers le BIOS/UEFI) ont aussi été introduites à cette occasion.

Cette génération a également eu droit à un modèle Cascade Lake-AP (Advanced Performance) réunissant jusqu'à deux dies de 28 cœurs au sein d'un même socket (Platinum 9200). S'ils peuvent grimper à 3,8 GHz en fréquence, le TDP s'en ressent : jusqu'à 400 watts, nécessitant parfois un dispositif de watercooling. Ils utilisent un socket BGA spécifique et ne peuvent être utilisés que par deux au maximum.

Pas moins de 50 références avaient au final été annoncées par Intel, une dizaine s'est rajoutée depuis. Nous ne reviendrons pas sur chacune en détail, le récapitulatif ci-dessous, proposé par le constructeur en avril, en disant assez long sur le niveau de segmentation de son offre.

Une manière de complexifier les choses et de facturer la moindre fonctionnalité diront certains, de s'adapter aux besoins de tous les clients et cas d'usage dira Intel :

Intel Cascade LakeIntel Cascade Lake

Ces deux générations reposent sur la même plateforme Purley exploitant le Socket P (LGA3647) et les chipsets de la série C620 (Lewisburg). Ces derniers peuvent intégrer ou non des ports réseau et la technologie Quick Assist (QAT) pour le chiffrement et la compression des flux. Les processeurs sont gravées en 14 nm, qui devrait encore rester la norme chez Intel jusqu'en 2020 dans les serveurs, notamment à travers Cooper Lake.

Ces processeurs devraient être lancés l'année prochaine pour introduire le socket P+ (LGA4189, plateforme Whitley), tout en conservant les chipsets C620. Ils devraient permettre à Intel de proposer huit canaux de DDR4 à 3,2 GHz, toujours avec un maximum de 56 cœurs. Ce sera mieux face à l'offre d'AMD, mais toujours en-dessous.

Les pratiques tarifaires d'Intel seront donc à surveiller puisque c'est là que se trouve aussi le grand écart entre les deux concurrents, bien que le géant de Santa Clara ait mis de l'eau dans son vin ces derniers temps. Ice Lake viendra ensuite pour introduire le passage au 10 nm+ et le passage à l'architeture Sunny Cove, plus efficace. 

Mais c'est à partir de 2021 et Sapphire Rapids qu'Intel cherchera à faire un véritable retour en force face à AMD, cette génération devant accompagner le lancement des cartes graphiques Xe. Le constructeur espère d'ailleurs faire de même dans le domaine des PC avec Tiger Lake.

Malheureusement, les informations précises manquent encore sur ces produits, qui commencent à être validés et vont se diffuser chez les partenaires dans les deux ans à venir. C'est néanmoins dans cette période de deux ans qu'Intel devrait initier sa transition à l'architecture Willow Cove, au PCIe 4.0/5.0 (et donc CXL), mais aussi à la DDR5.

  • Intel Roadmaps 2021
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  • Intel OneAPI

Xeon W, mal de crâne assuré

Sur le marché des stations de travail, Intel ne semble pas trop savoir sur quel pied danser. Il propose des solutions se marchant parfois les unes sur les autres. Une situation assez bien illustrée par la composition même de la gamme pensée pour ce marché à travers les W-2200 et W-3200.

N'allez pas penser que le premier est antérieur à l'autre, c'est l'inverse. N'allez pas non plus imaginer que l'un remplace l'autre, il s'agit en réalité de deux solutions complètement différentes d'une même génération. Cela est censé transparaitre dans la référence à travers le chiffre « 2 » placé en seconde position, comme sur les Xeon Scalable.

Lancés en marge du Computex, les Xeon W-3200 sont d'ailleurs des dérivés des Xeon Scalable de seconde génération. Ils en reprennent l'architecture (Cascade Lake-SP), le nombre de cœurs (jusqu'à 28), le contrôleur mémoire (six canaux de DDR4 ECC à 2,93 GHz) avec 1 To maximum, le socket (LGA3647), mais quelques nuances.

Ils ont ainsi des fréquences plus élevées, profitant de la technologie Turbo Max 3.0. Ils sont également limités à un socket, n'ayant pas de liens UPI actifs, mais disposent d'un maximum de 64 lignes PCIe 3.0 contre 48 pour les Scalable. Ils ne peuvent pas gérer Optane DC Persistent Memory ou Resource Director Technology (RDT). Leur cache est en général inférieur, mais l'écart est faible dans la plupart des cas.

Des points de détails pour certains, mais qui impliquent un écart tarifaire conséquent puisque l'on passe pour ces modèles de 3 349 à 6 302 dollars. Intel fait ici payer le prix fort à ceux qui ont de très gros besoins, sur des produits où il est encore sans concurrence. Mais les W-3200 sont déjà assez coûteux au regard du tarif des Threadripper/EPYC d'AMD.

C'est là qu'intervient le Xeon W-2200, lancé le mois dernier en même temps que les Core X de 10e génération. Et pour cause, ce sont les mêmes puces ! Elles aussi basées sur Cascade Lake, elles passent à un socket LGA2066 qui nécessite un chipset C420 côté Xeon, et X299 pour les Core X. 

Ce changement de plateforme implique une limitation à quatre canaux de DDR4 jusqu'à 2,93 GHz et 48 lignes PCIe 3.0. Mais on retrouve les avantages de l'architecture dans ses grandes lignes : DL Boost, deux unités AVX-512, Turbo Boost Max 3.0, etc. Il n'y a ainsi presque aucune différence entre ces puces, à quelques détails près.

En effet, la gamme Core est dépourvue du support de la mémoire ECC et doit se limiter à un maximum de 256 Go de mémoire, contre 1 To pour les Xeon W-2200. Autre subtilité, qu'on a cette fois du mal à comprendre : elle ne supporte pas les modules Optane Memory (cache SSD). Intel propose néanmoins deux solutions à ce problème : OpenCAS (Cache Acceleration Software) et MDT (Memory Drive Technology).

Xeon E : la gamme Core avec ECC (entre autres)

Passons à une gamme simple à comprendre, avec tout de même quelques subtilités : les Xeon E. Il s'agit tout simplement des Core i3, i5, i7 et i9 de 9e génération (Coffee Lake) adaptés au marché professionnel. Ils exploitent un simple socket LGA1151, nécessitant un chipset C240 plutôt que la série 300 côté grand public.

Ils supportent la mémoire ECC, de la DDR4 à 2,67 GHz sur deux canaux, jusqu'à un maximum de 128 Go cette fois. Comme les Core, ils se limitent à 16 lignes PCIe 3.0. Leur partie graphique est estampillé P630, avec des avantages pour la virtualisation (et jusqu'à 128 Go de mémoire). 

Il y a une autre différence fondamentale entre Core et Xeon E : la multiplication des déclinaisons. Il existe six versions des E-2278 et E2286 qui disposent de huit cœurs, une d'ailleurs n'en a que six malgré sa référence similaire. Un G indique la présence d'une partie graphique, un E que la puce est prévue pour le marché de l'embarqué, un M que le contrôleur mémoire peut gérer la LPDDR3 à 2,13 GHz et donc être utilisé dans un PC portable. 

Tant d'éléments qui peuvent avoir une influence sur les fréquences, le TDP, la reconnaissance de la partie graphique comme un modèle 630 ou P630, etc. Il faut donc être attentif. Notez enfin que la série E-2200 a introduit une subtilité qui peut avoir son importance pour certains usages : la taille de l'enclave sécurisée SGX grimpe à 256 Mo.

Atom C et Xeon D : pour des usages spécifiques

Finissons par les puces pensées pour des usages réseau et embarqué, où la densité et la connectique sont des éléments cruciaux, souvent pour un usage passif avec un socket BGA. Ils sont ainsi vendus intégrés à un système ou une carte mère, non-amovibles. Ces Atom C et Xeon D visent ce marché où la concurrence n'est pas à chercher que du côté d'AMD et ses Ryzen R/V, mais aussi chez les SoC exploitant une architecture ARM. 

On ne peut pas dire que les premiers soulèvent un grand enthousiasme de la part d'Intel qui n'a pas lancé de nouveauté sur ce terrain depuis un moment. La société travaille tout de même sur son architecture Tremont qui doit lui permettre de redonner un peu de pep's à cette gamme de produits (nous y reviendrons). 

Les Xeon D, eux, ont eu droit en début d'année à l'annonce de la série D-1600 (Hewitt Lake, dérivé de... Broadwell), faisant suite à la D-2100 (Skylake) l'année dernière. Ne cherchez pas de logique de dénomination. Les deux visent des besoins différents, la première proposant de 2 à 8 cœurs, avec des fréquences jusqu'à 3,2 GHz et des TDP de 27 à 65 watts. La seconde va de 4 à 16 cœurs, et de 60 à 110 watts. Tous intègrent une unité AVX-512, mais pas d'enclave SGX.

Là aussi des séries de lettres peuvent avoir un impact sur leur composition. Le réseau intégré est systématique pour les Atom C, mais ne concerne que les Xeon D avec un N dans leur référence. Un T indique que la puce est prévue pour l'embarqué. Mais là aussi, d'une référence à l'autre, de nombreuses autres options peuvent changer : type de mémoire supportée, présence ou non de QuickAssist pour l'accélération du chiffrement des flux, etc. 

Un petit récapitulatif

Pour ceux qui voudraient un court résumé, nous avons regroupé les principales caractéristiques de la famille Xeon (hors Xeon D) dans le tableau ci-dessous. Attention, de nombreuses subtilités évoquées dans le reste de l'article sont absentes, pour que la lecture reste claire. Les tarifs reprennent ceux de la grille tarifaire officielle d'Intel

Gamme Xeon Intel 2019
  • Introduction
  • Quatre gammes Xeon, des tas de possibilités
  • Une offre complète, là où AMD fait dans les attaques chirurgicales
  • Xeon Scalable : à boire et à manger
  • Xeon W, mal de crâne assuré
  • Xeon E : la gamme Core avec ECC (entre autres)
  • Atom C et Xeon D : pour des usages spécifiques
  • Un petit récapitulatif
S'abonner à partir de 3,75 €
2 commentaires
Avatar de Yannouch Abonné
Avatar de YannouchYannouch- 07/11/19 à 07:37:49
#1

Ben voilà ? Quoi de plus simple ?
Merci pour l'article, je vais chercher de l'aspirine :)

Avatar de teddyalbina Abonné
Avatar de teddyalbinateddyalbina- 09/11/19 à 17:30:50
#2

Ça existe encore les xeons 😅

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