Intel Xeon E5-4600 v3 Haswell-EP 4S: подробный обзор линейки для четырёхсокетных серверов

Категория: Intel Xeon E5-4600 v3

Линейка Intel Xeon E5-4600 v3 занимает редкую нишу «между» массовыми двухсокетными серверами и тяжёлыми enterprise-платформами: это процессоры Haswell-EP для 4S (четырёхсокетных) систем на LGA2011-3, где ключевыми становятся масштабирование по сокетам, объём памяти и пропускная способность ввода-вывода. Серия вышла летом 2015 года и изначально позиционировалась как решение «чуть дальше, чем 2P» — когда один сервер с четырьмя сокетами закрывает задачу без покупки нескольких узлов.

Что важно понимать про E5-4600 v3 до цифр

4S-масштабирование как основная «фишка»

Внутри семейства E5 v3 именно серия E5-4600 v3 предназначена для конфигураций до 4 процессоров в одном узле (4S). Для таких систем на практике критичны:

  • межсокетная связность (QPI),

  • NUMA-топология и доступ к памяти «локально/удалённо»,

  • ввод-вывод (PCIe-линии для сетевых карт, HBA/RAID, NVMe-адаптеров),

  • баланс частоты и количества ядер (в том числе с учётом лицензирования по ядрам).

Память и I/O в 4-сокетном сервере

Для поколения E5-4600 v3 в профильных обзорах отдельно подчёркивались:

  • поддержка DDR4-2133;

  • конфигурации с большим количеством DIMM-слотов (типовой ориентир — десятки модулей в 4S-сервере);

  • рост суммарной памяти до 3 ТБ в конфигурациях, которые подразумевались производителями платформ;

  • межсокетные QPI-ссылки с пиковой скоростью до 9.6 GT/s на старших моделях.

Отдельно отмечалась практическая деталь: в сравнении с E7 v3 серия E5-4600 v3 выглядела выгодно по количеству линий PCIe на сокет — 40 линий у E5-4600 v3 против 32 у E7 v3 в типовой конфигурации, что прямо влияет на плотность NVMe/сетей/контроллеров в одном узле.

Архитектура Haswell-EP и поведение частот под AVX

Поколение Haswell-EP принесло важные для серверов вещи: AVX2 и FMA3, которые дают крупный прирост в задачах, реально использующих векторизацию (HPC, рендер, численные расчёты, часть аналитики). Одновременно в обзорах подробно объяснялось поведение частот: при длительной и тяжёлой AVX-нагрузке процессор работает на отдельном «AVX-базовом» уровне частоты, который ниже «обычной базы» — это сделано для удержания CPU в пределах TDP.

Практический вывод для 4P:

  • в «скалярных» и смешанных нагрузках (виртуализация, сервисы, часть БД) частота ближе к базовой/турбо;

  • в «чистом AVX» (особенно на всех ядрах) частота падает — зато суммарная производительность растёт за счёт ширины векторных блоков и количества ядер.

Полный состав линейки Intel Xeon E5-4600 v3

Серия включает 10 моделей, которые логично делятся на три группы:

  1. высокочастотные (под задержки и «дорогую» однопоточность),

  2. сбалансированные,

  3. высокоядерные (максимум потоков на сокет/узел).

Ниже — сводная таблица моделей с ключевыми паспортными характеристиками (ядра/потоки, частоты, кэш, QPI, TDP).

Сводная таблица процессоров E5-4600 v3

Обозначения:
Base — базовая частота, Turbo — максимальная турбо-частота, QPI — скорость шины (Bus Speed), TDP — теплопакет.

Модель Ядра / Потоки Base, ГГц Turbo, ГГц L3, МБ QPI, GT/s TDP, Вт Масштабирование
Xeon E5-4610 v3 10 / 20 1.70 1.70 25 6.4 105 4S
Xeon E5-4620 v3 10 / 20 2.00 2.60 25 8.0 105 4S
Xeon E5-4627 v3 10 / 10 2.60 3.20 25 8.0 135 4S
Xeon E5-4640 v3 12 / 24 1.90 2.60 30 8.0 105 4S
Xeon E5-4648 v3 12 / 24 1.70 2.20 30 8.0 105 4S
Xeon E5-4650 v3 12 / 24 2.10 2.80 30 9.6 105 4S
Xeon E5-4655 v3 6 / 12 2.90 3.20 30 9.6 135 4S
Xeon E5-4660 v3 14 / 28 2.10 2.90 35 9.6 120 4S
Xeon E5-4667 v3 16 / 32 2.00 2.90 40 9.6 135 4S
Xeon E5-4669 v3 18 / 36 2.10 2.90 45 9.6 135 4S

Что видно по таблице сразу:

  • «старшая тройка» E5-4660/4667/4669 v3 — это максимум потоков и кэша, плюс быстрый QPI 9.6 GT/s.

  • E5-4650 v3 выглядит как «середина» по ядрам (12), но с быстрым QPI 9.6 GT/s и умеренным TDP 105 Вт.

  • E5-4655 v3 — отдельный профиль: всего 6 ядер, зато высокая частота и быстрый QPI; это редкий для 4S сценарий «частота важнее потоков».

  • E5-4627 v3 выделяется тем, что у него 10 потоков при 10 ядрах (без Hyper-Threading), что подчёркивает ориентацию на частоту/задержки и стабильность поведения под нагрузкой.

Платформа и ввод-вывод: почему 40 линий PCIe на сокет — это реально важно

Для 4-сокетного сервера ввод-вывод — такой же «ресурс», как ядра и память. В обзорах подчёркивалось, что E5-4600 v3 даёт 40 PCIe-линий на процессор, и на фоне E7 v3 это воспринималось как практическое преимущество для «next-gen storage» и плотной конфигурации устройств.

В типовой 4S-сборке это напрямую превращается в:

  • больше контроллеров HBA/RAID без компромиссов по ширине линков;

  • возможность держать несколько 25/40/100GbE адаптеров и не «душить» их;

  • более свободное проектирование NVMe-полок через PCIe-свитчи/адаптеры.

Бенчмарки и результаты тестов: единая база цифр

Чтобы не смешивать несовместимые методики, ниже используются:

  • PassMark CPU Mark (Multithread Rating и Single Thread Rating) + детальные показатели CPU Test Suite (integer/float/encryption/compression и т. д.) — значения приведены в том виде, как они публикуются в базе результатов на конец февраля 2026 года.

Важно: некоторые модели в базе имеют неполный набор показателей (часть строк помечена NA). В таблицах это показано явно, без «додумывания».

Сводная таблица производительности (PassMark)

Модель PassMark Multithread Rating PassMark Single Thread Rating
E5-4610 v3 7 229 1 027
E5-4620 v3 10 525 1 486
E5-4627 v3 11 344 1 749
E5-4640 v3 10 372 1 514
E5-4648 v3 9 061 1 317
E5-4650 v3 10 838 1 384
E5-4655 v3 9 377 1 817
E5-4660 v3 14 167 1 584
E5-4667 v3 15 397 1 461
E5-4669 v3 17 430 1 474

Интерпретация этой таблицы для реального выбора:

  • максимальная многопоточность в линейке — E5-4669 v3, далее E5-4667 v3 и E5-4660 v3.

  • максимальная однопоточная оценка — E5-4655 v3 и E5-4627 v3 (оба частотные, но с разной философией потоков/ядер).

  • «низ» линейки по вычислительной плотности — E5-4610 v3: он решает задачи 4S-масштабирования и памяти, но упирается в частоту и QPI 6.4 GT/s.

Детальные результаты CPU Test Suite (PassMark): все графики в виде таблиц

Здесь — «срез» по подсистемам CPU. Единицы измерения оставлены как в базе: MOps/Sec, MBytes/Sec, KBytes/Sec, Frames/Sec, Million Matrices/Sec.

Старшие высокоядерные: E5-4669 / E5-4667 / E5-4660 v3

Метрика E5-4669 v3 E5-4667 v3 E5-4660 v3
Integer Math 75 253 66 293 59 896
Floating Point Math 37 714 33 184 29 887
Find Prime Numbers 88M 92M 71M
Random String Sorting 44 034 39 104 34 167
Data Encryption 5 643 4 961 4 335
Data Compression 310 470 272 415 246 128
Physics 1 154 1 222 810
Extended Instructions 20 478 17 911 16 138
Single Thread 1 474 1 461 1 584

Что показывает этот блок:

  • в «интегральных» метриках (integer/float/encryption/compression) лидирует E5-4669 v3 — ожидаемо из-за 18 ядер и крупного L3.

  • E5-4667 v3 в ряде пунктов близко подходит, а по «Physics» даже выше в текущем наборе измерений.

  • E5-4660 v3 сохраняет сильную «на ядро» картину за счёт 2.1/2.9 ГГц и 14 ядер, что хорошо ложится на смешанные серверные нагрузки.

Средний сегмент 12 ядер: E5-4650 v3

Метрика E5-4650 v3
Integer Math 50 854
Floating Point Math 25 233
Find Prime Numbers 26M
Random String Sorting 25 890
Data Encryption 3 793
Data Compression 206 838
Physics 308
Extended Instructions 13 562
Single Thread 1 384

Для 4P-платформы E5-4650 v3 ценен комбинацией: 12/24, QPI 9.6 GT/s и TDP 105 Вт — то есть «нормальная» вычислительная плотность без перегрева шасси и без выдавливания частоты вниз агрессивным TDP-лимитом.

Частотные SKU: E5-4655 v3 и E5-4627 v3

Метрика E5-4655 v3 E5-4627 v3
Multithread Rating 9 377 11 344
Single Thread Rating 1 817 1 749
Integer Math 30 643 34 276
Floating Point Math 15 391 26 563
Data Encryption 2 244 2 722
Data Compression 129 571 166 878
Extended Instructions 8 533 14 131

Разница по характеру:

  • E5-4655 v3 — 6/12, высокая частота (2.9–3.2) и быстрый QPI 9.6 GT/s, то есть «частота в 4S-узле» в максимально концентрированном виде.

  • E5-4627 v3 — 10 ядер, но 10 потоков (без HT) и Turbo до 3.2 ГГц; это частотный профиль под задержки и предсказуемую реакцию.

Базовые/энергоориентированные: E5-4610 v3, E5-4640 v3, E5-4648 v3

В базе PassMark по этим моделям часть подметрик отмечена NA; приводятся те значения, которые опубликованы.

Модель Multithread Rating Single Thread Rating CPU Test Suite (кроме Single Thread)
E5-4610 v3 7 229 1 027 NA
E5-4640 v3 10 372 1 514 NA
E5-4648 v3 9 061 1 317 NA

Масштабирование в многопроцессорных конфигурациях: 1 → 2 → 4 сокета

На уровне «сырых» синтетических баз видно главное: 4S даёт большой прирост, но масштабирование не линейное (включаются NUMA-эффекты, межсокетные задержки, синхронизация, накладные расходы ОС/гипервизора).

Для Xeon E5-4669 v3 база PassMark публикует отдельные результаты для систем с несколькими CPU:

Конфигурация Multithread Rating Прирост к 1 CPU
1× E5-4669 v3 17 430 1.00×
2× E5-4669 v3 31 494 1.81×
4× E5-4669 v3 41 232 2.37×

Как это читать правильно:

  • переход 1 → 2 CPU даёт крупный выигрыш;

  • переход 2 → 4 CPU добавляет заметно меньше, потому что возрастает цена межсокетных взаимодействий и роль NUMA-планирования.

Разбор каждой модели линейки: профиль, сценарии, сильные и слабые стороны

Ниже — 10 разделов, по одному на каждый процессор, в едином формате: паспорт, «характер» по метрикам, где используется в 4P-узле, и что важно учесть при выборе.

Intel Xeon E5-4669 v3 — флагман по ядрам и кэшу

Паспорт

  • 18 ядер / 36 потоков

  • 2.10 / 2.90 ГГц, L3 45 МБ

  • QPI 9.6 GT/s, 2 QPI-линка

  • TDP 135 Вт

Производительность (PassMark)

  • Multithread Rating: 17 430

  • Single Thread Rating: 1 474

Практический профиль

  • Это выбор под максимальную плотность потоков на сокет и на узел, когда в 4S-сервере важно собрать максимально много вычислений в одном шасси (виртуализация, аналитика, сервисы, распределённые приложения, где узел выступает как «монолит»).

  • Большой L3 помогает в смешанных нагрузках с рабочими наборами, которые регулярно попадают в LLC.

Где упирается

  • В 4S-системах усиливается цена «удалённой памяти» и межсокетной синхронизации. Поэтому выигрыш от 4 CPU не становится 4× даже в синтетике.

Рекомендация по выбору

  • E5-4669 v3 берут тогда, когда цель — максимум потоков и нет желания дробить нагрузку на несколько узлов.

Intel Xeon E5-4667 v3 — 16 ядер, близко к флагману, но с иной экономикой

Паспорт

  • 16 / 32, 2.00 / 2.90 ГГц, L3 40 МБ

  • QPI 9.6 GT/s, TDP 135 Вт

Производительность (PassMark)

  • 15 397 / 1 461 (multi/single)

Практический профиль

  • Часто выглядит рациональнее, чем 18-ядерник, если нагрузка не выжимает все потоки постоянно, а узел одновременно обслуживает CPU-потоки, память и I/O.

  • В CPU Test Suite значения по нескольким подметрикам очень близки к E5-4669 v3 (а по Physics — выше в текущей выборке).

Рекомендация по выбору

  • Сбалансированный вариант «почти флагман» для 4P-узлов, где важна плотность и при этом ценится чуть более мягкая экономика закупки.

Intel Xeon E5-4660 v3 — 14 ядер и частоты 2.1/2.9 как «универсальная середина» старшего класса

Паспорт

  • 14 / 28, 2.10 / 2.90 ГГц, L3 35 МБ

  • QPI 9.6 GT/s, TDP 120 Вт

Производительность

  • 14 167 / 1 584 (multi/single)

  • По CPU Test Suite: сильные показатели encryption/compression и extended instructions для своего числа ядер.

Практический профиль

  • Хорошо ложится на смешанные корпоративные нагрузки: сервисы, middleware, «тёплая» виртуализация, вычислительные очереди, где часть задач однопоточна/малопоточна, а часть — распараллеливается.

  • TDP 120 Вт облегчает жизнь шасси 2U/4U по сравнению с 135-ваттными моделями в плотной 4S-конфигурации.

Intel Xeon E5-4650 v3 — 12 ядер, быстрый QPI и умеренный TDP

Паспорт

  • 12 / 24, 2.10 / 2.80 ГГц, L3 30 МБ

  • QPI 9.6 GT/s, TDP 105 Вт

Производительность

  • 10 838 / 1 384 (multi/single)

  • CPU Test Suite показывает крепкие значения по integer/float/encryption для класса «12 ядер 105 Вт».

Практический профиль

  • Это типичный «рабочий» процессор для 4S-систем, когда:

    • важна память/4 сокета,

    • нужен быстрый межсокетный обмен,

    • но нет цели набрать максимальный core-count любой ценой.

Intel Xeon E5-4640 v3 — 12 ядер, но ниже частоты и QPI 8 GT/s

Паспорт

  • 12 / 24, 1.90 / 2.60 ГГц, L3 30 МБ

  • QPI 8 GT/s, TDP 105 Вт

Производительность

  • 10 372 / 1 514 (multi/single), детали CPU Test Suite в базе отмечены NA.

Практический профиль

  • В 4P-задачах эта модель закрывает сценарий «много памяти + достаточно потоков», но по «тяжёлым» межсокетным взаимодействиям старшие модели с QPI 9.6 GT/s ведут себя устойчивее.

Intel Xeon E5-4648 v3 — 12 ядер для Embedded-сегмента, низкая база 1.7 ГГц

Паспорт

  • 12 / 24, 1.70 / 2.20 ГГц, L3 30 МБ

  • QPI 8 GT/s, TDP 105 Вт

Производительность

  • 9 061 / 1 317 (multi/single), остальные подметрики в текущей базе NA.

Практический профиль

  • В 4S-конфигурации модель выступает «про память и сокеты», а не про скорость: частоты низкие, зато сохраняется 12 ядер на сокет и умеренный теплопакет.

Intel Xeon E5-4620 v3 — 10 ядер, хорошая базовая частота 2.0 и умеренный TDP

Паспорт

  • 10 / 20, 2.00 / 2.60 ГГц, L3 25 МБ

  • QPI 8 GT/s, TDP 105 Вт

Производительность

  • 10 525 / 1 486 (multi/single), подробный CPU Test Suite заполнен.

Практический профиль

  • Сильная модель для 4P-узлов, где важнее «на ядро» и «на ватт», чем абсолютный максимум потоков.

  • В виртуализации часто упираются не только в CPU, но и в память/NUMA-раскладку; 10 ядер на сокет упрощают балансировку «ресурсов на VM» и снижают внутреннюю конкуренцию за память.

Intel Xeon E5-4627 v3 — частотный профиль без Hyper-Threading

Паспорт

  • 10 / 10, 2.60 / 3.20 ГГц, L3 25 МБ

  • QPI 8 GT/s, TDP 135 Вт

Производительность

  • 11 344 / 1 749 — одна из лучших однопоточных оценок в линейке.

Практический профиль

  • Для задач, где критичны задержки и реакция (часть OLTP-профилей, лицензируемые по ядрам сервисы, отдельные монолитные приложения), модель выглядит логично: высокая частота и отсутствие HT делает поведение по потокам проще для планировщика.

Intel Xeon E5-4655 v3 — «частота прежде всего» в 4S-формате

Паспорт

  • 6 / 12, 2.90 / 3.20 ГГц, L3 30 МБ

  • QPI 9.6 GT/s, TDP 135 Вт

Производительность

  • 9 377 / 1 817 — лучшая однопоточная оценка в линейке по PassMark.

Практический профиль

  • Используется там, где 4 сокета нужны ради памяти/I/O/надёжности платформы, но рабочая нагрузка не масштабируется по ядрам и «любит» высокую частоту.

  • С точки зрения «много CPU в одном узле» это нетипичный выбор, зато в нишевых задачах он закрывает именно то, что требуется.

Intel Xeon E5-4610 v3 — базовая модель 4S с фиксированной частотой и QPI 6.4

Паспорт

  • 10 / 20, 1.70 / 1.70 ГГц (Turbo отсутствует), L3 25 МБ

  • QPI 6.4 GT/s, TDP 105 Вт

Производительность

  • 7 229 / 1 027, подробные подметрики в базе NA.

Практический профиль

  • Это процессор для сценария, где 4 сокета и большой объём памяти важнее производительности на ядро.

  • В смешанных нагрузках быстро становится заметен дефицит частоты и более медленный QPI, поэтому в «плотной виртуализации» или «тяжёлых БД» обычно смотрят выше по линейке.

Память и NUMA в четырёхсокетных системах: что реально решает результат

В 4S-сервере производительность чаще ограничивают не «ядра как таковые», а доступ к памяти и NUMA-локальность:

  • каждый сокет имеет собственные каналы памяти (в E5 v3 это 4 канала), и «локальная» память быстрее доступна ядрам своего процессора;

  • доступ к памяти другого сокета добавляет задержку и повышает нагрузку на межсокетные связи.

Отсюда два практических правила эксплуатации:

  1. Заполнять каналы памяти равномерно по сокетам и каналам, чтобы не проседала пропускная способность на отдельном NUMA-узле.

  2. Фиксировать NUMA-политику в гипервизоре/ОС для тяжёлых нагрузок (особенно ВМ с большим потреблением памяти, базы данных, in-memory-аналитика).

Энергоэффективность и теплопакет: почему TDP важен именно в 4S

На одном сокете разница между 105 и 135 Вт часто выглядит «просто цифрой». В 4P-системе это:

  • +120 Вт тепла на узел при переходе с 105-ваттных моделей на 135-ваттные (если сравнивать 4 CPU);

  • более жёсткие требования к VRM на плате и к воздушному потоку;

  • выше шанс упереться в режимы ограничения частот под длительной нагрузкой, особенно если нагрузка AVX-тяжёлая (что отдельно описывалось для Haswell-поколения).

Практически это делает 105–120-ваттные модели (E5-4650 v3, E5-4660 v3, E5-4620 v3 и др.) удобными для «универсальных» 4P-узлов, а 135-ваттные — для случаев, где производительность оправдывает усложнение охлаждения.

Сравнение с ближайшими альтернативами по смыслу (без ухода в «воду»)

E5-4600 v3 против E7 v3: ставка на I/O и «разумный enterprise»

Ключевая практическая мысль, которую подчёркивали в профильных публикациях: E5-4600 v3 даёт 40 PCIe-линий на сокет, а в E7 v3 типично фигурировало 32, из-за чего E5-4600 v3 выглядел интереснее для плотных конфигураций хранения и сетей.

E5-4600 v3 против 2P-систем на E5-2600 v3

Выбор в пользу 4S оправдан, когда в один узел требуется:

  • больше оперативной памяти и DIMM-слотов,

  • больше ядер суммарно «в одном образе ОС»,

  • выше плотность I/O,

  • меньше межузловой инфраструктуры (сеть, лицензии, управление).

Если же задача масштабируется горизонтально (несколько узлов) — 2P зачастую проще по NUMA и часто выгоднее по «частота на ядро».

Что говорили профильные обзоры и публикации о серии

Два ключевых мотива в профессиональном обсуждении линейки:

  1. позиционирование «just beyond dual socket scaling» — серия закрывает потребность в большем объёме памяти и ядрах в одном сервере, когда 2P уже тесно.

  2. комплексные улучшения платформы: DDR4-2133, быстрые QPI до 9.6 GT/s, крупные конфигурации памяти и новые инструкции Haswell, которые заметно ускоряют векторные вычисления.

Плюсы и минусы линейки Intel Xeon E5-4600 v3

Плюсы

  • Настоящая 4S-масштабируемость: модели серии рассчитаны на конфигурации до четырёх CPU в одном узле.

  • Сильный верх линейки по ядрам/кэшу (до 18/36 и L3 до 45 МБ).

  • Быстрые межсокетные связи на старших SKU (QPI 9.6 GT/s), что важно именно в 4-сокетных системах.

  • 40 линий PCIe на сокет и выгодная для хранения/сетей конфигурация ввода-вывода, которая в обзорах сравнивалась в пользу E5-4600 v3 против E7 v3.

  • Есть «частотные» SKU (E5-4655 v3, E5-4627 v3), которые закрывают редкие для 4S сценарии, где важна реакция и частота.

Минусы

  • Масштабирование в 4S заметно уходит от линейного: рост производительности ограничивается NUMA-эффектами и накладными расходами межсокетных взаимодействий.

  • В Haswell-EP частоты под длительной AVX-нагрузкой снижаются до AVX-уровня, что надо учитывать для HPC/векторных задач.

  • Внутри линейки есть «низкочастотные» модели (например, E5-4610 v3, E5-4648 v3), которые в смешанных нагрузках упираются в частоту и дают слабую реакцию на «спайки» нагрузки.

  • 4S-платформа усложняет эксплуатацию: требования к охлаждению/питанию/памяти выше, а настройка NUMA становится обязательной дисциплиной.

Практический выбор модели: короткий чек-лист

Если нужен максимум потоков в одном узле

  • E5-4669 v3 (18/36) — верх линейки по многопоточности.

Если нужна высокая плотность, но без «флагманской переплаты»

  • E5-4667 v3 (16/32) или E5-4660 v3 (14/28) — сильные варианты для универсального 4P.

Если важнее задержки/частота, а 4 сокета нужны ради памяти и платформы

  • E5-4655 v3 (6/12, высокая частота) и E5-4627 v3 (10/10, турбо до 3.2).

Если важна энергоёмкость и «спокойное» TDP-поведение

  • E5-4650 v3 (12/24, 105 Вт) и E5-4620 v3 (10/20, 105 Вт) — ровные универсальные варианты.

Итоговый вывод

Intel Xeon E5-4600 v3 — это линейка Haswell-EP, которая раскрывается именно в четырёхсокетном сервере, где задача требует «монолитного» узла: много памяти, много потоков, много I/O и управляемое масштабирование без построения кластера из нескольких машин. Серия предлагает широкий спектр SKU: от частотных (E5-4655 v3 / E5-4627 v3) до максимально многопоточных (E5-4669 v3). В профессиональных материалах её ценили как практичный шаг «чуть дальше, чем 2P», а также выделяли сильную сторону по линиям PCIe и современность платформы своего времени (DDR4, QPI до 9.6, AVX2/FMA).