至强

**Xeon**（讀作 /ˈziːɒn/，中文翻譯為**至強**）是 Intel 的一個中央處理器品牌，主要供伺服器及工作站使用，亦有超級電腦採用此處理器。由於部分型號價格低廉，核心數多，多核效能強，部分遊戲玩家也會使用。它與奔騰（Pentium）系列一樣，經過幾代處理器架構的變遷後，名字仍保留下來。最初 Xeon 的名字是將 Xeon 放到相對的 Pentium 名字之後（Pentium II Xeon、Pentium III Xeon），現在的則直接叫作 Xeon。Xeon 採用 x86 架構或 x86-64 架構。

## Xeon 系列

以前的 Xeon 分為 E3、E5、E7 三個系列，現在的 Xeon 分為 Xeon E、Xeon W、Xeon D、Xeon Scalable 幾個系列。另有加速卡 Xeon Phi。只有部份 Xeon E3、Xeon E 和 Xeon W 處理器內建 GPU。

### Xeon E3/E5/E7

早期 Xeon 的命名由定位、具體型號和代數三部分組成。

* 開頭的 E3、E5 或 E7 代表等級定位。
* 後四位數字中，第一個數字代表單個主機板可同時安裝的最多的處理器數目，簡稱路，有單路、雙路、四路和八路之分。第二個數字代表 CPU 插座類型，如第一代產品的 1、2、4、6、8 分別代表 BGA 1284、LGA 1155、LGA 1356、LGA 2011 和 LGA 1567。第三位和第四位為效能區分用。
* 最後的 v 與數字代表微架構，如 v2 代表此處理器為 Ivy Bridge 微架構，v3 代表 Haswell 微架構，以此類推。代表 Sandy Bridge 微架構的 v1 通常省略，不標註。

以 E5-2650 v2 為例，E5 代表處理器的定位為中高端工作站，2 代表此處理器最高支援雙路工作，6 代表此處理器的插槽為 LGA 2011，50 為效能區分用，最後的 v2 代表此處理器採用 Ivy Bridge 微架構。

### Xeon E3/E

Xeon E3 是針對工作站和入門級伺服器的單路處理器系列，有 E3-1100 和 E3-1200 兩個子系列，除 E3-1220L 為雙核心以外均為四核心，但有四執行緒和八執行緒型號。Xeon E3 的更新速度最快，每年跟隨消費級的 Core i7 一同更新，插座也跟消費級產品相同，採用 LGA 1155 和 LGA 1150，第一 / 二 / 三代產品的型號為 E3-1200/E3-1200v2/E3-1200v3。

一些 DIY 玩家會購買 Xeon E3-1230 代替 Core i7，因為 E3-12X0 型號（E3-1260L 和 E3-1226 等一些特殊型號除外）沒有 iGPU（因為此類玩家多會另外購置顯示卡而不是採用 iGPU），價錢較便宜。在一般的主機板使用，ECC 功能會被停用。但從 Xeon E3 V5 開始，E3 系列處理器已不支援 Intel 的桌上型晶片組，必須搭配 Intel 的伺服器晶片組才可使用。

從 Coffee Lake 微架構開始，Intel 用 Xeon E 取代 Xeon E3 的定位。Xeon E 僅提供 16 條 PCIe 線道，部分型號不內建 iGPU。

### Xeon E5

Xeon E5 是針對中高端工作站及伺服器的處理器系列，此系列每年更新，不過微架構落後 Xeon E3 一代。2013 年第 3 季，Xeon E5 更新到 Ivy Bridge 微架構。與此同時，Xeon E3 更新到 Haswell 微架構。

Xeon E5 共有五個子系列，入門的單路處理器系列 E5-1400，高端的單路處理器系列 E5-1600，入門級雙路處理器系列 E5-2400，主流級雙路、四路處理器系列 E5-2600 及 E5-4600。

### Xeon E7

Xeon E7 是面向關鍵任務和資料中心的處理器系列，強調可靠性、可用性和可服務性（RAS）。

第一代 Xeon E7 於 2011 年第 2 季推出，提供三個子系列，頂級的八路、四路及雙路處理器系列 E7-8800、E7-4800 及 E7-2800，分別最大支援 4TB、2TB 及 1TB 記憶體。全線代號均為 Westmere-EX，支援四通道記憶體技術，採用 LGA 1567，亦是唯一採用此插座的系列。

第二代 Xeon E7 於 2014 年第 1 季推出，代號 Ivy Bridge-EX，提供三個子系列 E7-8800/4800/2800v2，全部型號支援最大 1.5TB 記憶體，採用 LGA 2011，最多 15 核心 30 執行緒及 37.5MB L3。採用八路 Xeon E7 支援最多 12TB 記憶體。

### Xeon 可擴充處理器

2017 年，英特爾推出新的基於 Skylake 微架構的 Xeon Scalable CPU（Xeon 可擴充處理器），型號命名方式上，不再使用 E5 和 E7，而是採用 4 種不同等級代替 E5 和 E7 的定位。全新的 Xeon 可擴充處理器分為青銅級、白銀級、黃金級和鉑金級四個等級。

### Xeon W

從 Skylake 微架構開始，英特爾發布了用於工作站的 Xeon W CPU。

### Xeon D

基於 SoC 的 Xeon D CPU，功耗較低。

### Xeon Phi

Xeon Phi 是運算加速卡的品牌，採用 MIC 架構（Many Integrated Core），最多 61 個核心，利用硬體型超執行緒讓每個核心擁有 4 個執行緒，總共 244 個執行緒，但此超執行緒無法關閉。Xeon Phi 用作高效運算（HPC）加速，主要用於超級電腦及 HPC 伺服器。Xeon Phi 的出現是為了抗衡 GPGPU（通用 GPU）在 HPC 領域的普及，美國橡樹嶺國家實驗室的超級電腦泰坦（2012 年 11 月–2013 年 6 月全球最快的超級電腦）的主要運算能力並不是來自 CPU，而是來自 NVIDIA Tesla GPGPU。

第一批 Xeon Phi 代號均為 Knights Corner，不計算客製化產品，共有六款型號，3100/5100/7100 各有兩款型號，分別有 57/60/61 個核心及 6GB/8GB/16GB 記憶體。兩款型號的分別在於散熱器的不同，包括主動式、被動式和沒有散熱器，主動式（A）只有風扇，被動式（P）則只有一塊很大的散熱片，沒有散熱器（X）需要配合水冷使用。

## 各代 Xeon 處理器

### Pentium II Xeon

第一代 Xeon 處理器，於 1998 年發佈，用作取代 Pentium Pro。Pentium II Xeon 基於 P6 架構，使用 82440GX（雙處理器晶片組）或 82450NX（四處理器晶片組）。與 Pentium II 不同，它有一個全速，不在晶片上的 L2 快取。它使用一個比 Slot 1 更長的插槽 Slot 2，分別有 512KB、1MB、2MB L2，及使用 100MHz 前端匯流排。

### Pentium III Xeon

第二代 Xeon，於 1999 年發佈，用作取代 Pentium II Xeon。共有兩個核心版本：_Tanner_ 及 _Cascades_。Tanner 與同系列的 Pentium III 核心（Katmai）沒有分別，同有 SSE 及一少部份記憶體控制優化。第一代 Casades 核心的 Pentium III Xeon 處理器與同系列的 Pentium III（Coppermine）同有 133MHz 的前端匯流排（外頻）、256KB 的 L2。第二代 Casades（或稱 Casades 2MB 以分別二者），有 1MB 或 2MB 的 L2 但只有 100MHz 的外頻。

### 32 位元 Xeon DP 及 Xeon MP（NetBurst 微架構）

Xeon（除下 Pentium 的名字）於 2001 年中發佈。第一代核心使用當時最新的 NetBurst 架構，名為 Foster。跟 Pentium 4 不同，它的主要市場為工作站。雖然它擁有比 Cascade 2MB 更好的效能表現，但是因為它需要使用非常昂貴的 RDRAM（Rambus Dynamic RAM），所以它的銷售情況不太理想。

因為 Foster 只支援 2 枚處理器，故第二版（Foster MP）發佈，它有 1MB L3，增加少許的效能，但比 Xeon DP 貴得多。

2002 年，130 奈米的 Xeon 發佈〔本版本核心為 Prestonia〕。它支援英特爾的超執行緒技術，擁有 512KB 的 L2。同時，新的晶片組 E7500〔支援雙管道 DDR〕亦配合此 Xeon 發佈。不久，它的前端匯流排亦由 100MHz〔400MHz QDR〕提升至 133MHz〔533MHz〕。因為本版本的 Xeon 在效能上比上一代以及對手的 Athlon MP 更好，另一方面，E75XX 晶片組又有更大的優勢，故頓時成為高銷量的伺服器及工作站處理器。

Prestonia 的 Xeon MP 版本核心為 Gallatin，擁有 1MB 或 2MB 的 L3。這個版本亦比 Foster MP 更高的效能，故在受伺服器歡迎。之後，130 奈米製程使到 Gallatin 可以有 4MB 的 L3。

### 64 位元 Xeon DP 及 Xeon MP（NetBurst 微架構）

因為英特爾未能成功推行 Itanium 及 Itanium 2 處理器，故在 2004 年，90 奈米製程的 Pentium 4 處理器〔Prescott〕加入了 64 位元指令的支援，以及新一代 Xeon〔核心代號 Nocona〕發佈。隨著此代 Xeon 發佈的晶片組為 E7525〔工作站〕、E7520 及 E7320〔伺服器〕，加入 PCI Express、DDR2 及 Serial ATA 的支援。一般來說，雖然 Xeon 有超執行緒技術，但 Xeon 效能仍比對手的 Opteron 為低。

2005 年，英特爾發佈新的 Xeon〔Irwindale〕，但只有小量的更新：加入雙倍的 L2，以及在低負載時自動減低時脈。但是，在一獨立測試 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）中，Opteron 的效能仍比 Irwindale 更高。

2005 年 4 月，64 位元的 Xeon MP 發佈，分別為較便宜的 Cranford〔Nocona 的 MP 版本〕及較貴的 Potomac〔擁有 8MB L3 的 Cranford〕。

### 雙核心 Xeon（NetBurst 微架構）

2005 年 10 月 10 日，英特爾發佈了其首枚雙核心 Xeon DP〔Paxville DP〕，它是 Irwindale 的雙核心版本，擁有 4MB 的 L2〔每核心 2MB〕。
2005 年 11 月 1 日，雙核心的 Xeon MP〔Paxville MP〕發佈，它有兩個不同的版本：一個有 2MB 的 L2〔每核心 1MB〕，另一個則有 4MB L2〔每核心 2MB〕。這個系列的 Xeon 命名為 Dual Core Xeon 7000 系列，時脈由 2.67 至 3.0GHz 不等〔7020-7041〕，有 667MHz 或 800MHz 的前端匯流排。

### 雙核心 Xeon LV（P6 微架構）

2006 年 3 月 14 日，英特爾發佈了全新的雙核心 Xeon LV〔低電壓版本，核心 Sossaman〕。Sossaman 建基於 Core Duo 處理器技術，支援當時 Xeon 擁有的技術，Virtualization Technology，667MHz 前置匯流排，但雙核心處理只有 32 位元。

### 雙核心 Xeon（65 奈米 Netburst 架構版本）

2006 年 5 月 23 日，英特爾發佈了其 65 奈米的雙核心 Xeon〔Dempsey 核心〕，並命名為 Dual Core Xeon 5000 系列。Dempsey 為最後使用 Netburst 的 Xeon DP 處理器核心，除了支援多處理器外，其他跟其電腦版本〔Presler〕一樣。本系列時脈由 2.67 至 3.73GHz 不等〔5030-5080〕，擁有 667MHz 或 1066MHz 的前置匯流排，4MB L2〔每核心 2MB〕。本系列的 Xeon 使用全新的介面 Socket J，或稱 LGA 771。

### Xeon（Core 微架構）

#### Woodcrest

**Woodcrest** 為第一枚使用 Intel Core 微處理器架構的處理器，Intel Core 2 處理器的伺服器版本，於 2006 年 6 月 26 日推出。它被命名為 Dual Core Xeon 5100 系列。時脈由 1.6GHz 至 3GHz 不等。全部支援最多兩枚處理器同時運作。

它使用 1333MHz 前置匯流排，最高 80W TDP，本系列所有處理器支援 EM64T、XD bit、Virtualization Technology。

#### Tulsa

為 Paxville MP 的進化版本，使用 65 奈米製程，並加入更大的記憶體。Tulsa 將有 2MB L2〔每核心 1MB〕及最多 16MB L3〔由兩核心共享〕。

#### Clovertown

由兩枚 Woodcrest 核心組成的四核心處理器核心，估計使用 1066MHz 前置匯流排。計劃於 2006 年年前發佈，且時脈會比 Woodcrest 核心為低。本核心亦有 Xeon-MP 版本，核心名為 Clovertown-MP。

#### Whitefield

四核心處理器核心，部份建基於 Woodcrest。使用 Common System Interface（CSI）匯流排，取代傳統的前置匯流排。它將有 16MB L2，第一代使用 65 奈米製程、後代會使用 45 奈米製程。但在現時的處理器路線圖上，它已經被取消，取而代之的是 Tigerton 核心。

#### Tigerton

四核心處理器核心，用作取代 Whitefield。

#### Dunnington

45 奈米版本的 Tigerton，四核心。

#### Harpertown

45 奈米八核心，12MB L2。

### Xeon（Nehalem 微架構和 Westmere 微架構）

Nehalem 微架構採用 45 奈米製程，用 QPI 總線取代過時的 FSB 總線。Westmere 微架構採用 32 奈米製程。

### Xeon（Sandy Bridge 微架構和 Ivy Bridge 微架構）

Sandy Bridge 微架構採用 32 奈米製程，Sandy Bridge 處理器全面將北橋晶片整合到 CPU 中，主機板上只剩下南橋晶片。Ivy Bridge 微架構採用 22 奈米製程。

#### Xeon E3/Xeon E3 V2

採用 FCBGA 1284 和 LGA 1155 插槽

#### Xeon E5/Xeon E5 V2

採用 LGA 1356 插槽（E5-1400 系列與 E5-2400 系列）與 LGA 2011 插槽（E5-1600 系列、E5-2600 系列與 E5-4600 系列）

#### Xeon E7/Xeon E7 V2

採用 LGA 1567 插槽（E7v1 系列）與 LGA 2011-1 插槽（E7v2 系列）

### Xeon（Haswell 微架構和 Broadwell 微架構）

Haswell 微架構採用 22 奈米製程，Broadwell 微架構採用 14 奈米製程。

#### Xeon E3 V3/V4

採用 FCBGA 1364 和 LGA 1150 插槽

#### Xeon E5 V3/V4

採用 LGA 2011-3 插槽與 LGA 1356-3 插槽（E5-2400 系列）

#### Xeon E7 V3/V4

採用 LGA 2011-1 插槽

### Xeon（Skylake 微架構和 Kaby Lake 微架構）

Skylake 微架構和 Kaby Lake 微架構採用 14 奈米製程。

#### Xeon E3 V5/V6

#### Xeon W

採用 LGA 2066 插槽，支援 AVX-512 指令集（英文條目 AVX-512）。

#### Xeon Scalable

採用 LGA 3647 插槽，支援 AVX-512 指令集（英文條目 AVX-512）。

### Xeon （Coffee Lake 微架構和 Cascade Lake 微架構）

Coffee Lake 微架構和 Cascade Lake 微架構採用 14 奈米製程。

#### Xeon E

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

#### Xeon W

採用 LGA 2066 插槽或 LGA 3647 插槽，支援 AVX-512 指令集（英文條目 AVX-512）。

#### 第二代 Xeon Scalable

採用 LGA 3647 插槽。

### Xeon (Comet Lake 微架構)

#### Xeon W-1200

Comet Lake 微架構採用 14 奈米製程，支援 ECC 記憶體，搭配 W480 晶片組，CPU 支援 16 條 PCI Express 3.0 線道。

### Xeon（Cooper Lake 微架構和 Ice Lake 微架構）

#### 第三代 Xeon Scalable

Cooper Lake 微架構採用 14 奈米製程，Ice Lake 微架構採用 10 奈米製程。採用 LGA 4189（Socket P+）插槽。

## Xeon 處理器列表

## 另見

* AMD Opteron
* AMD EPYC
* Intel Itanium
* Intel Xeon Phi

## 參考文獻

## 外部連結

* Intel Pentium II Xeon （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）及 Pentium III Xeon （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） cpu-collection.de 圖片及描述
* Hardware Secrets Xeon pages - explains DP and MP