Intel Xeon

La cpu Intel Xeon  rappresenta il nuovo vertice, in fatto di prestazioni (e prezzo), tra le cpu di classe x86; questo articolo, nato dopo aver provato di persona, ahimé solo per poche ore, un sistema basato su questa cpu, ne vuole illustrare le principali carateristiche tecniche e mostrarne la destinazione di utilizzo.

STRUTTURA DEL PROCESSORE PENTIUM II XEON 

• 32 Kb di cache di primo livello (16K dati + 16K istruzioni);

•  Un minimo di 512 KB fino a un massimo di 2 MB e' la quantita' prevista per la cache di secondo livello. Quest' ultima opera alla STESSA velocità del core del processore;

• Frequenza di bus di 100 MHz;

• Vengono supportati un massimo di otto processori, consentendo di realizzare sistemi multiprocessing simmetrici a quattro e a otto, offrendo un notevole aumento di prestazioni per i sistemi operativi multitasking e per le applicazioni multithreading;

• E' possibile indirizzare e cachare da un minimo do 8GB (configurazione singola) fino a un massimo di 64 GB di memoria(configurazione multipla);

• Frequenza di clock a partire da 400 Mhz;

Altre particolari caratteristiche: 
ECC (Error Checking and Correction) 
La funzione ECC (Error Correction Code) consente di proteggere i dati mission-critical. Xeon supporta l'ECC sui segnali di dati per tutte le transazioni del bus della cache L2 e del bus di sistema, correggendo automaticamente gli errori di bit singolo e avvertendo il sistema degli eventuali errori di bit doppio. Tutti gli errori vengono registrati, quindi il sistema può controllare la percentuale di errore per identificare i componenti del sistema che non funzionano. 
Sensore termico 
Xeon prevede caratteristiche evolute che lo proteggono da condizioni termiche irreparabili, ad esempio il guasto di una ventola di raffreddamento o la rimozione del dissipatore di calore. Un diodo termico integrato esegue il monitoraggio continuo delle temperature del nucleo e può avviare uno spegnimento progressivo del sistema prima che si verifichino danni al processore o al sistema. I produttori di computer possono incorporare la funzionalità del sensore termico nelle applicazioni evolute di diagnostica hardware per aumentare la manageability e l'affidabilità globale del sistema. 
FRC (Functional Redundancy Checking) 
Il processore Xeon supporta la funzione FRC (Functional Redundancy Checking) per aumentare l'integrità delle applicazioni mission critical. La funzione FRC confronta gli output di più processori e verifica se esistono discrepanze. In una coppia FRC, un processore agisce da master e l'altro da checker; quest'ultimo segnala al sistema le eventuali differenze rilevate tra gli output dei processori. 
Bus di management del sistema 
Xeon è il primo microprocessore Intel ad incorporare un'interfaccia bus per il management del sistema, aggiungendo diverse funzioni di manageability alla linea di prodotti Intel. All'interno della cartuccia, due nuovi componenti utilizzano questa interfaccia per comunicare con altri componenti hardware e software per il management del sistema.  
La PI ROM (Processor Information ROM) è una memoria ROM (READ ONLY MEMORY) che contiene diverse specifiche operative univoche, dati sulle caratteristiche, e informazioni di controllo sul singolo processore in cui risiede. I dati della PI ROM comprendono:  

• Header di indirizzamento per garantire una programmazione flessibile e la compatibilità con i prodotti del futuro;
• Bit con lo stato di produzione e il numero della specifica QDF/S del processore;
• Informazioni sul nucleo, tra cui ID della CPU, frequenza massima, tensione di alimentazione e tolleranza della tensione di alimentazione;
• Informazioni sulla cache L2, tra cui dimensione, numero di componenti, tensione di alimentazione e tolleranza della tensione di alimentazione;
• Informazioni sulla revisione del substrato e della cartuccia;
• Codice prodotto e firma elettronica univoca del processore;
• Informazioni di riferimento sullo stato termico per il controllo della temperatura;
• Flag delle caratteristiche del nucleo del processore e della cartuccia.

Scratch EEPROM 
Xeon incorpora inoltre un dispositivo EEPROM (Electrically Erasable and  
Programmable Read-Only Memory) che non contiene dati quando esce dagli impianti di produzione Intel. I produttori di sistemi o i rivenditori di processori hanno la possibilità di includere tutti i dati che desiderano in questa ROM, che può essere utilizzata anche per registrare varie informazioni sul sistema o sul processore, ad esempio le specifiche di sistema, la registrazione dell'inventory e degli interventi di assistenza, le impostazioni predefinite dell'installazione, il monitoraggio ambientale, i dati sull'uso o qualsiasi altra informazione che il produttore del sistema ritenga utile (è scrivendo in questa ROM che, pare, Intel potrà risolvere il problema del bug con configurazione quadriprocessore illustrato più avanti nell'articolo). 
 
COSA CI SI DEVE ASPETTARE  DALLO XEON ? 
  
Niente di nuovo dal punto di vista del calcolo puro: il core, infatti e' lo stesso utilizzato sia sul 'Celeron', sia sul 'Deschutes'. Cio' che cambia radicalmente il prodotto e' la gestione della cache di secondo livello: lavorando infatti alla stessa frequenza del core e non piu' a 1/2 (come sui classici Pentium II ) si hanno notevoli incrementi delle prestazioni. La cache L2, infatti gioca un ruolo fondamentale sulle prestazioni generali del sistema (chi usa l'overclock se ne rende conto), perche' coaudiuva tutti gli scambi dati tra processore e ram. 
Anche la quantita' e la tipologia di gestione della cache e' aumentata (fino a un massimo di 2Mb). Oltre a queste migliorie prestazionali, Intel si ricorda cio' che stato particolarmente apprezzato sul PENTIUM PRO e  lo riimplementa sullo Xeon: la possibilita' di usare fino a 8 processori in parallelo.Tutto cio' ne fa chiaramente intendere la predisposizione verso ambienti Multitasking e Multithreading: per Multitasking si intende la capacita' di una macchina con relativo sistema operativo di gestire contemporaneamente piu' processi (pensate a quando si hanno aperti piu' programmi attivi sulla barra delle applicazioni), mentre per Multithreading si intende capacita' di svolgere indipendentemente le parti di un processo (ogni processo e' composto da molti Thread) grazie ad una corretta gestione delle risorse a disposizione es: memoria, processori, ecc. Se per un Multitasking "discreto" e' sufficiente un sitema operativo come Windows 95/98, per poter apprezzare i benefici del Multithreading, sono necessari sistemi operativi come Windows 
NT o i vari Unix, dove appunto piu' i processi vengono gestiti parallelamente, senza fare in modo che si intralcino tra loro (es: vi ricordate quando in Win3.1 dovevate formattare un disco ma non volevate uscire dal programma che stavate usando al momento? . . .aprivate una finestra dos e cominciavate a formattare, ritornavate sull' altro programma e poco dopo controllavate se era finita la formattazione . . .   NOOOO!!!!  la formattazione era rimasta al punto in cui l' avevate lasciata...). 
  
PRIME IMPRESSIONI 
  
La prima cosa che colpisce e' la dimensione del processore, esteticamente, sembra di vedere 2 Pentium II  (e qualcosa di piu') allineati tra loro. E' interessante poi notare come questo prodotto abbia una temperatura esterna relativamente bassa: il merito va attribuito ad un migliore processo produttivo (siamo a 0.25 micron) e della bonta' del profilato di alluminio nero avvitato sul processore, che svolge egregiamente il proprio compito di dissipazione termica. 
L' ultima particolarita' evidente e' la differente piedinatura dello Slot2 rispetto allo Slot1. Lo Slot2 presenta, infatti, 3 file di piedinature contro le 2 dello Slot1, rendendo di fatto impossibile montare una cpu Xeon su una motherboard Slot 1, e viceversa. 
Chiaramente, dovendo gestire un processore cosi' grosso, sono inoltre necessarie delle guide di inserimento adeguate, che evitino una soluzione "ballerina" e di un case MOLTO piu' capiente rispetto a quelli studiati per Slot1. 
  
NUOVI CHIPSET PER LO XEON 
  
Oltre al nuovo processore sono pronti 2 nuovi chipset: 

• il 440GX e' specifico per il mercato delle workstation ma non si differenzia molto dal precedente 440BX: ha in piu' la possibilita' di gestire fino a 2 GB di ram (contro 1GB del BX) e permettera' di usare o lo Xeon o il Pentium II (ma non entrambi; al momento attuale non è prevista nessuna motherboard dotata di entrambi i tipi di slot, come con alcune motherboarfd con chipset 440FX capaci di accettare sia pentium II che Pentium Pro). Vi e' inoltre il classico supporto AGP. 
• Il 450NX e' indirizzato per il mercato dei server: supporta fino a 8 GB di ram e ha la particolarita' di poter disporre di bus PCI sia a 32bit che a 64bit; con questo chipset possono essere montati fino a 4 Xeon di base e, con uno speciale "cluster controller" si vocifera fino a 8. Manca il supporto dell' AGP e in questo caso Intel motiva la scelta con una domanda: "a cosa serve l 'AGPin un server?" 

Per maggiori informazioni sui chipset Intel per Xeon: 
http://developer.intel.com/design/agpsets/440gx/index.htm 
http://developer.intel.com/design/pcisets/450nx/index.htm 
  
Motherboard per lo Xeon: a questi indirizzi è possibile ricuperare interessanti informazioni: 
http://developer.intel.com/design/wrkstn/ms440gx/index.htm 
http://www.supermicro.com/PRODUCT.HTM 
  
BUGS DELLO XEON? 
 
Circolano voci di un presunto bug riscontrato su un sistema con 4 Xeon e chipset NX; al momento attuale Intel sta lavorando alla soluzione del problema (la cosa comica della faccenda è che il bug è stato scoperto proprio nei giorni della presentazione della cpu, verso la fine del mese di Giugno 1998). 
Per maggiori informazioni: http://developer.intel.com/design/pentiumii/xeon/specupdt/ 
  
TEST E VALUTAZIONE 
 
La prova di valutazione delle prestazioni della cpu Xeon è stata eseguita con la seguente configurazione hardware: 

• motherboard Supermicro S2DGR Dual Xeon (chipset Intel 440GX, biprocessore, controller Ultra-Wide SCSI integrato, RAIDport);
• memoria SDRAM PC-100 Corsair 128 Mbyte;
• hard disk Seagare Cheetah UW-SCSi 4.5 Gbyte;
• scheda video STB Velocity 128;
• CD-Rom Nec 32x SCSI-2.

Il tempo a disposizione non ha consentito purtroppo di effettuare tutti i test che avremmo voluto (la versione dello Xeon provata, infatti, e' dimostrativa e Intel  ne vieta la libera circolazione), ma ci permesso di concordare con quanto dichiarato da Intel riguardo l' utilizzo finale del prodotto, che e' principalmente di soddisfare le esigenze di medio-alto livello applicativo, piu' precisamente al mercato dei server e delle workstation dedicate. 
Si tratta quindi di un processore NON destinato all' utilizzo home, sia dal punto di vista dello scarso incremento delle prestazioni su applicazioni comuni es: giochi, videoscrittura, fogli di calcolo, ecc... che non ne giustifica l' acquisto (se volete avere benchmarks comparativi li trovate a questi indirizzi: http://www.tomshardware.com/xeon2.html e 
http://www.intel.it/businesscomputing/wrkstn/techfocus/benchmarks.htm), sia dal punto di vista della spese necessarie per una soluzione di questo tipo. 
Per beneficiare dele nuove caratteristiche di questo processore occorre avere prima di tutto una dotazione hardware non indifferente: case piu' capiente e dotato di un ottimo sistema di ricircolo d' aria (per evitare l' incremento della temperatua), periferiche di I/O che non si rivelino come "colli di bottiglia" (obbligatorio quindi un controller SCSI Wide e dischi SCSI adeguati, meglio ancora se in configurazione RAID), una buona quantita' e qualita' di ram (rigorosamente certificata PC100 visti i requisiti del bus a 100Mhz), una Mainboard che vada oltre il singolo processore (l' incremento delle prestazioni dello Xeon 400 rispetto al PII 400 non ne giustifica il prezzo). In secondo luogo e' indispensabile un sistema operativo come Windows NT o i vari UNIX. 
A chi puo' interessare quindi una soluzione di questo tipo? 
Sicuramente al professionista, che pretende velocità e prestazioni senza compromessi per le applicazioni di grafica, engineering, CAD, montaggi audio e video, analisi finanziaria e riproduzione di immagini e per chi deve gestire server dedicati che trattano incredibili moli di dati. 
Chiaramente e' indispensabile avere gia' determinato la potenza di calcolo necessaria per le proprie esigenze ed essersi gia' rassegnati all' idea di avere un sistema operativo che va al di la' del semplice click...ma questo è tutto un'altro paio di maniche...