至强

Xeon（读作ˈ，中文翻译为至强）是Intel的一个中央处理器品牌，主要供服务器及工作站使用，亦有超级计算机采用此处理器。由于部分型号价格低廉，核心数多，多核性能强，部分游戏玩家也会使用。它与奔腾（Pentium）系列一样，经过几代处理器架构的变迁后，名字仍保留下来。最初Xeon的名字是将Xeon放到相对的Pentium名字之后（Pentium II Xeon、Pentium III Xeon），现在的则直接叫作Xeon。Xeon采用x86架构或x86-64架构。

## Xeon系列

以前的Xeon分为E3、E5、E7三个系列，现在的Xeon分为Xeon E、Xeon W、Xeon D、Xeon Scalable几个系列。另有加速卡Xeon Phi。只有部分Xeon E3、Xeon E和Xeon W处理器内置GPU。

### Xeon E3/E5/E7

早期Xeon的命名由定位、具体型号和代数三部分组成。

- 开头的E3、E5或E7代表等级定位。
- 后四位数字中，第一个数字代表单个主板可同时安装的最多的处理器数目，简称路，有单路、双路、四路和八路之分。第二个数字代表CPU插座类型，如第一代产品的1、2、4、6、8分别代表BGA 1284、LGA 1155、LGA 1356、LGA 2011和LGA 1567。第三位和第四位为性能区分用。
- 最后的v与数字代表微架构，如v2代表此处理器为Ivy Bridge微架构，v3代表Haswell微架构，以此类推。代表Sandy Bridge微架构的v1通常省略，不标注。

以E5-2650 v2为例，E5代表处理器的定位为中高端工作站，2代表此处理器最高支援双路工作，6代表此处理器的插槽为LGA 2011，50为性能区分用，最后的v2代表此处理器采用Ivy Bridge微架构。

### Xeon E3

Xeon E3是针对工作站和入门级服务器的单路处理器系列，有E3-1100和E3-1200两个子系列，除E3-1220L为双核心以外均为四核心，但有四线程和八线程型号。Xeon E3的更新速度最快，每年跟随消费级的Core i7一同更新，插座也跟消费级产品相同，采用LGA 1155和LGA 1150，第一/二/三代产品的型号为E3-1200/E3-1200v2/E3-1200v3。

一些DIY玩家会购买Xeon E3-1230代替Core i7，因为E3-12X0型号（E3-1260L和E3-1226等一些特殊型号除外）没有iGPU（因为此类玩家多会另外购置显卡而不是采用iGPU），价钱较便宜。在一般的主板使用，ECC功能会被停用。但从Xeon E3 V5开始，E3系列处理器已不支援Intel的桌上型芯片组，必须搭配Intel的服务器芯片组才可使用。

从Coffee Lake微架构开始，Intel用Xeon E取代Xeon E3的定位。Xeon E仅提供16条PCIe线道，部分型号不内置iGPU。

### Xeon E5

Xeon E5是针对中高端工作站及服务器的处理器系列，此系列每年更新，不过微架构落后Xeon E3一代。2013年第3季，Xeon E5更新到Ivy Bridge微架构。与此同时，Xeon E3更新到Haswell微架构。

Xeon E5共有五个子系列，入门的单路处理器系列E5-1400，高端的单路处理器系列E5-1600，入门级双路处理器系列E5-2400，主流级双路、四路处理器系列E5-2600及E5-4600。

### Xeon E7

Xeon E7是面向关键任务和数据中心的处理器系列，强调可靠性、可用性和可服务性（RAS）。

第一代Xeon E7于2011年第2季推出，提供三个子系列，顶级的八路、四路及双路处理器系列E7-8800、E7-4800及E7-2800，分别最大支持4TB、2TB及1TB内存。全线代号均为Westmere-EX，支援四通道内存技术，采用LGA 1567，亦是唯一采用此插座的系列。

第二代Xeon E7于2014年第1季推出，代号Ivy Bridge-EX，提供三个子系列E7-8800/4800/2800v2，全部型号支持最大1.5TB内存，采用LGA 2011，最多15核心30线程及37.5MB L3。采用八路Xeon E7支持最多12TB内存。

### Xeon可扩充处理器

2017年，英特尔推出新的基于Skylake微架构的Xeon Scalable CPU（Xeon可扩充处理器），型号命名方式上，不再使用E5和E7，而是采用4种不同等级代替E5和E7的定位。全新的Xeon可扩充处理器分为青铜级、白银级、黄金级和铂金级四个等级。

### Xeon W

从Skylake微架构开始，英特尔发布了用于工作站的Xeon W CPU。

### Xeon D

基于SoC的Xeon D CPU，功耗较低。

### Xeon Phi

Xeon Phi是运算加速卡的品牌，采用MIC架构（Many Integrated Core），最多61个核心，利用硬件型超线程让每个核心拥有4个线程，总共244个线程，但此超线程无法关闭。Xeon Phi用作高效运算（HPC）加速，主要用于超级电脑及HPC服务器。Xeon Phi的出现是为了抗衡GPGPU（通用GPU）在HPC领域的普及，美国橡树岭国家实验室的超级电脑泰坦（2012年11月–2013年6月全球最快的超级电脑）的主要运算能力并不是来自CPU，而是来自NVIDIA Tesla GPU。

第一批Xeon Phi代号均为Knights Corner，不计算客制化产品，共有六款型号，3100/5100/7100各有两款型号，分别有57/60/61个核心及6GB/8GB/16GB内存。两款型号的分别在于散热器的不同，包括主动式、被动式和没有散热器，主动式（A）只有风扇，被动式（P）则只有一块很大的散热片，没有散热器（X）需要配合水冷使用。

## 各代Xeon处理器

### Pentium II Xeon

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第一代Xeon处理器，于1998年发布，用作取代Pentium Pro。Pentium II Xeon基于P6架构，使用82440GX（双处理器芯片组）或82450NX（四处理器芯片组）。与Pentium II不同，它有一个全速，不在芯片上的L2快取。它使用一个比Slot 1更长的插槽Slot 2，分别有512KB、1MB、2MB L2，及使用100MHz前端总线。

### Pentium III Xeon

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第二代Xeon，于1999年发布，用作取代Pentium II Xeon。共有两个核心版本：Tanner及Cascades。Tanner与同系列的Pentium III核心（Katmai）没有分别，同有SSE及一少部分内存控制优化。第一代Casades核心的Pentium III Xeon处理器与同系列的Pentium III（Coppermine）同有133MHz的前端总线（外频）、256KB的L2。第二代Casades（或称Casades 2MB以分别二者），有1MB或2MB的L2但只有100MHz的外频。

### 32位元Xeon DP及Xeon MP（NetBurst微架构）

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Xeon（除下Pentium的名字）于2001年中发布。第一代核心使用当时最新的NetBurst架构，名为Foster。跟Pentium 4不同，它的主要市场为工作站。虽然它拥有比Cascade 2MB更好的效能表现，但是因为它需要使用非常昂贵的RDRAM（Rambus Dynamic RAM），所以它的销售情况不太理想。

因为Foster只支援2枚处理器，故第二版（Foster MP）发布，它有1MB L3，增加少许的效能，但比Xeon DP贵得多。

2002年，130纳米的Xeon发布〔本版本核心为Prestonia〕。它支援英特尔的超线程技术，拥有512KB的L2。同时，新的芯片组E7500〔支援双管道DDR〕亦配合此Xeon发布。不久，它的前端总线亦由100MHz〔400MHz QDR〕提升至133MHz〔533MHz〕。因为本版本的Xeon在效能上比上一代以及对手的Athlon MP更好，另一方面，E75XX芯片组又有更大的优势，故顿时成为高销量的服务器及工作站处理器。

Prestonia的Xeon MP版本核心为Gallatin，拥有1MB或2MB的L3。这个版本亦比Foster MP更高的效能，故在受服务器欢迎。之后，130纳米制程使到Gallatin可以有4MB的L3。

### 64位元Xeon DP及Xeon MP（NetBurst微架构）

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因为英特尔未能成功推行Itanium及Itanium 2处理器，故在2004年，90纳米制程的Pentium 4处理器〔Prescott〕加入了64位元指令的支援，以及新一代Xeon〔核心代号Nocona〕发布。随着此代Xeon发布的芯片组为E7525〔工作站〕、E7520及E7320〔服务器〕，加入PCI Express、DDR2及Serial ATA的支援。一般来说，虽然Xeon有超线程技术，但Xeon效能仍比对手的Opteron为低。

2005年，英特尔发布新的Xeon〔Irwindale〕，但只有小量的更新：加入双倍的L2，以及在低负载时自动减低时脉。但是，在一 独立测试 中，Opteron的效能仍比Irwindale更高。

2005年4月，64位元的Xeon MP发布，分别为较便宜的Cranford〔Nocona的MP版本〕及较贵的Potomac〔拥有8MB L3的Cranford〕。

### 双核心Xeon（NetBurst微架构）

2005年10月10日，英特尔发布了其首枚双核心Xeon DP〔Paxville DP〕，它是Irwindale的双核心版本，拥有4MB的L2〔每核心2MB〕。

2005年11月1日，双核心的Xeon MP〔Paxville MP〕发布，它有两个不同的版本：一个有2MB的L2〔每核心1MB〕，另一个则有4MB L2〔每核心2MB〕。这个系列的Xeon命名为Dual Core Xeon 7000系列，时脉由2.67至3.0GHz不等〔7020-7041〕，有667MHz或800MHz的前端总线。

### 双核心Xeon LV（P6微架构）

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2006年3月14日，英特尔发布了全新的双核心Xeon LV〔低电压版本，核心Sossaman〕。Sossaman建基于Core Duo处理器技术，支援当时Xeon拥有的技术，Virtualization Technology，667MHz前置总线，但双核心处理只有32位元。

### 双核心Xeon（65纳米Netburst架构版本）

2006年5月23日，英特尔发布了其65纳米的双核心Xeon〔Dempsey核心〕，并命名为Dual Core Xeon 5000系列。Dempsey为最后使用Netburst的Xeon DP处理器核心，除了支援多处理器外，其他跟其桌面版本〔Presler〕一样。本系列时脉由2.67至3.73GHz不等〔5030-5080〕，拥有667MHz或1066MHz的前置总线，4MB L2〔每核心2MB〕。本系列的Xeon使用全新的界面Socket J，或称LGA 771。

### Xeon（Core微架构）

#### Woodcrest

Woodcrest为第一枚使用Intel Core微处理器架构的处理器，Intel Core 2处理器的服务器版本，于2006年6月26日推出。它被命名为Dual Core Xeon 5100系列。时脉由1.6GHz至3GHz不等。全部支援最多两枚处理器同时运作。

它使用1333MHz前置总线，最高80W TDP，本系列所有处理器支援EM64T、XD bit、Virtualization Technology。

#### Tulsa

为Paxville MP的进化版本，使用65纳米制程，并加入更大的内存。Tulsa将有2MB L2〔每核心1MB〕及最多16MB L3〔由两核心共享〕。

#### Clovertown

由两枚Woodcrest核心组成的四核心处理器核心，估计使用1066MHz前置总线。计划于2006年年前发布，且时脉会比Woodcrest核心为低。本核心亦有Xeon-MP版本，核心名为Clovertown-MP。

#### Whitefield

四核心处理器核心，部分建基于Woodcrest。使用Common System Interface（CSI）总线，取代传统的前置总线。它将有16MB L2，第一代使用65纳米制程、后代会使用45纳米制程。但在现时的处理器路线图上，它已经被取消，取而代之的是Tigerton核心。

#### Tigerton

四核心处理器核心，用作取代Whitefield。

#### Dunnington

45纳米版本的Tigerton，四核心。

#### Harpertown

45纳米八核心，12MB L2。

### Xeon（Nehalem微架构和Westmere微架构）

Nehalem微架构采用45纳米制程，用QPI总线取代过时的FSB总线。Westmere微架构采用32纳米制程。

### Xeon（Sandy Bridge微架构和Ivy Bridge微架构）

Sandy Bridge微架构采用32纳米制程，Sandy Bridge处理器全面将北桥芯片整合到CPU中，主板上只剩下南桥芯片。Ivy Bridge微架构采用22纳米制程。

#### Xeon E3/Xeon E3 V2

采用FCBGA 1284和LGA 1155插槽

#### Xeon E5/Xeon E5 V2

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采用LGA 1356插槽（E5-1400系列与E5-2400系列）与LGA 2011插槽（E5-1600系列、E5-2600系列与E5-4600系列）

#### Xeon E7/Xeon E7 V2

采用LGA 1567插槽（E7v1系列）与LGA 2011-1插槽（E7v2系列）

### Xeon（Haswell微架构和Broadwell微架构）

Haswell微架构采用22纳米制程，Broadwell微架构采用14纳米制程。

#### Xeon E3 V3/V4

采用FCBGA 1364和LGA 1150插槽

#### Xeon E5 V3/V4

采用LGA 2011-3插槽与LGA 1356-3插槽（E5-2400系列）

#### Xeon E7 V3/V4

采用LGA 2011-1插槽

### Xeon（Skylake微架构和Kaby Lake微架构）

Skylake微架构和Kaby Lake微架构采用14纳米制程。

#### Xeon W

采用LGA 2066插槽，支援AVX-512指令集（英文条目AVX-512）。

#### Xeon Scalable

采用LGA 3647插槽,支援AVX-512指令集（英文条目AVX-512）。

### Xeon （Coffee Lake微架构和Cascade Lake微架构）

Coffee Lake微架构和Cascade Lake微架构采用14纳米制程。

#### Xeon E

采用LGA 1151v2插槽（E 2100系列和E 2200系列）和LGA 1200插槽（E 2300系列）

#### Xeon W

采用LGA 2066插槽或LGA 3647插槽，支援AVX-512指令集（英文条目AVX-512）。

#### 第二代Xeon Scalable

采用LGA 3647插槽。

### Xeon (Comet Lake微架构)

#### Xeon W-1200

Comet Lake微架构采用14纳米制程，支援ECC内存，搭配W480芯片组，CPU支援16条PCI Express 3.0线道。

### Xeon（Cooper Lake微架构和Ice Lake微架构）

#### 第三代Xeon Scalable

Cooper Lake微架构采用14纳米制程，Ice Lake微架构采用10纳米制程。采用LGA 4189（Socket P+）插槽。

## 外部链接

- Intel Pentium II Xeon 及 Pentium III Xeon cpu-collection.de图片及描述
- Hardware Secrets Xeon pages - explains DP and MP

## 基本资料

- 日语原文：Xeon
- 产品化：1998年6月
- CPU主频范围：1.20
- CPU主频范围：GHz
- CPU主频范围：4.80
- 前端总线速率：600
- 前端总线速率：MHz
- 前端总线速率：8.0
- 前端总线速率：GT/s
- manuf1：Intel
- 指令集架构：IA-32, x86-64
- 微架构：Ice Lake, Cooper Lake微架构, Comet Lake, Cascade Lake微架构, Coffee Lake, Kaby Lake, Skylake, Broadwell, Haswell, Ivy Bridge, Sandy Bridge, Westmere, Nehalem, Core, NetBurst, P6
- sock1：LGA 3647 (Socket P)
- sock2：LGA 2066 (Socket R4)
- sock3：LGA 1150 (Socket H3)
- sock4：LGA 2011-3 (Socket R3)
- sock5：LGA 2011 (Socket R)
- sock6：LGA 1356 (Socket B2)
- sock7：LGA 1156 (Socket H)
- sock8：LGA 1366 (Socket B)
- sock9：LGA 771 (Socket J)
- sock10：LGA 1151 (Socket H4)
- chipsets：Z87,X99, X299, X58, C600 series
- chipset1：Z87
- chipset2：X99
- chipset3：C600 series
- chipset4：C400 series
- chipset5：C200 series
- 核心数量：up to 64
- numthreads：Up to 128
- 产品化：今