Intel Xeon E7-4800 v3 (Haswell-EX): 4-сокетная линейка для масштабируемых x86-серверов

Категория: Intel Xeon E7-4800 v3

Линейка Intel Xeon E7-4800 v3 — это серверные процессоры поколения Haswell-EX, ориентированные на 4-сокетные системы, где важны масштабирование по сокетам, высокая емкость памяти и расширенные механизмы надежности. На старте семейства акцент делался на виртуализацию, крупные базы данных и аналитические нагрузки, включая сценарии реального времени.

Ниже — подробный разбор всех моделей E7-4800 v3, их характеристик, роли внутри линейки, а также сводные таблицы и результаты тестов (графики переведены в таблицы).

1) Позиционирование: зачем E7-4800 v3 и чем отличается от “обычных” Xeon

В корпоративных инфраструктурах долгое время сосуществовали два класса x86-серверов:

  • 2-сокетные универсальные (массовый сегмент): максимум плотности “на юнит”, высокая частота, много PCIe-слотов через платформу, но ограничение по числу сокетов и, как правило, по предельной конфигурации памяти на систему.

  • 4-сокетные масштабируемые (enterprise scale-up): ставка на рост вычислительных ресурсов за счет дополнительных сокетов, рост емкости памяти, более развитые механизмы RAS (reliability/availability/serviceability) и предсказуемое масштабирование под крупные VM-фермы, OLTP-СУБД, in-memory, BI/analytics.

E7-4800 v3 как раз принадлежит ко второму классу. Для 4-сокетного сервера он дает:

  • прирост суммарных ядер/потоков в одном узле без необходимости строить кластер из множества 2S-узлов;

  • крупные конфигурации памяти (в материалах запуска упоминаются многотерабайтные конфиги для 4-сокетных машин);

  • опору на набор возможностей Haswell-поколения и “enterprise-настройку” платформ (в том числе оптимизацию под консолидацию и аналитику).

2) Состав линейки E7-4800 v3: все модели и логика SKU

У Intel в семействе E7 v3 много процессоров (включая E7-8800 v3 для 8-сокетных систем), но в линейке E7-4800 v3 — четыре ключевые модели, которые и встречаются в 4-сокетных серверах:

  • Xeon E7-4809 v3

  • Xeon E7-4820 v3

  • Xeon E7-4830 v3

  • Xeon E7-4850 v3

Эти четыре SKU выстроены как последовательная “лестница” по числу ядер, объему L3-кэша и (частично) по скорости межпроцессорной связности QPI, при одинаковом TDP 115 Вт.

3) Архитектура и платформа: Haswell-EX в контексте 4-сокетного сервера

3.1. Микроархитектура и вычислительные блоки

E7-4800 v3 относится к поколению Haswell (22 нм) и несет типовые для него характеристики: SMT (Hyper-Threading), улучшенную энергетику ядра, поддержку актуальных для своего времени наборов инструкций и серверных технологий. Внутри корпоративных задач это выражается не “магией одного ядра”, а суммарной пропускной способностью CPU-пула: чем больше параллельных потоков у приложения, тем охотнее оно забирает добавленные ресурсы.

3.2. Межпроцессорная связность: QPI и стоимость масштабирования

В 4-сокетной системе ключевой фактор — не только частота и ядра, но и то, как сокеты обмениваются данными. В E7-4800 v3 используются QPI-линии, а скорость QPI в моделях линейки отличается:

  • 6.4 GT/s у младших SKU,

  • 8.0 GT/s у старших.

Практический смысл: при росте числа сокетов возрастает доля удаленных обращений к памяти (NUMA-эффекты). Виртуализация и СУБД в 4S-узле требуют аккуратной NUMA-настройки: закрепление ВМ по NUMA-узлам, корректная политика памяти (interleave/локальная память), распределение “тяжелых” инстансов по сокетам.

3.3. Память и масштаб: почему E7 ассоциируется с “большой RAM”

В материалах запуска E7 v3 отмечалась ориентация на очень крупные конфигурации памяти в 4-сокетных системах (до нескольких терабайт на узел).
Это важно для:

  • in-memory аналитики (когда весь рабочий набор держится в RAM),

  • больших буфер-пулов СУБД,

  • плотной виртуализации, где память — первый ограничитель (раньше CPU).

4) Сводная таблица моделей E7-4800 v3

Таблица ниже — “паспорт” линейки, чтобы быстро сравнивать SKU между собой.

Модель Ядра / Потоки Базовая частота Max Turbo L3-кэш QPI TDP
Xeon E7-4809 v3 8 / 16 2.00 ГГц — 20 МБ 6.4 GT/s 115 Вт
Xeon E7-4820 v3 10 / 20 1.90 ГГц — 25 МБ 6.4 GT/s 115 Вт
Xeon E7-4830 v3 12 / 24 2.10 ГГц 2.70 ГГц 30 МБ 8.0 GT/s 115 Вт
Xeon E7-4850 v3 14 / 28 2.20 ГГц 2.80 ГГц 35 МБ 8.0 GT/s 115 Вт

 

4.1. Как эти SKU выглядят в 4-сокетной конфигурации (итог “на узел”)

Для enterprise-серверов важно смотреть не на один процессор, а на итог системы.

Модель (4 сокета) Всего ядер Всего потоков Суммарный L3
4× E7-4809 v3 32 64 80 МБ
4× E7-4820 v3 40 80 100 МБ
4× E7-4830 v3 48 96 120 МБ
4× E7-4850 v3 56 112 140 МБ

(Расчет из спецификаций моделей.)

5) Бенчмарки и результаты тестов: SPEC CPU2006 (rate) и интерпретация

Для 4-сокетных серверов особенно показателен формат rate, потому что он отражает суммарную пропускную способность при параллельном запуске копий теста (похоже на “много потоков” в реальной жизни: VM-консолидация, параллельные запросы, batch-обработка).

Ниже — табличная сводка SPECint_rate2006 и SPECfp_rate2006 для 4-сокетных конфигураций на процессорах линейки E7-4800 v3 (результаты опубликованы для конкретных серверов).

5.1. Сводная таблица SPEC (4 сокета)

Модель CPU (4S) SPECint_rate2006 SPECfp_rate2006 Примечание по платформе теста
E7-4809 v3 1020 895 4-сокетный сервер класса PowerEdge R930
E7-4820 v3 1190 1030 4-сокетный сервер (опубликованные результаты SPEC)
E7-4830 v3 1750 1390 4-сокетные серверы класса PowerEdge R930 / ProLiant DL580 Gen9
E7-4850 v3 2060 1550 4-сокетный сервер класса PowerEdge R930

 

5.2. Нормализация: “на ядро” и “на ватт” в рамках одной линейки

Чтобы понять, за счет чего растет итоговый балл, полезно нормировать результат на число ядер (в 4-сокетной системе) и на суммарный TDP.

Нормализация SPECint_rate2006 (4 сокета):

Модель (4S) Всего ядер SPECint_rate2006 SPECint на 1 ядро Рост к E7-4809 v3
4× E7-4809 v3 32 1020 31.88 1.00×
4× E7-4820 v3 40 1190 29.75 1.17×
4× E7-4830 v3 48 1750 36.46 1.72×
4× E7-4850 v3 56 2060 36.79 2.02×

Нормализация SPECfp_rate2006 (4 сокета):

Модель (4S) Всего ядер SPECfp_rate2006 SPECfp на 1 ядро Рост к E7-4809 v3
4× E7-4809 v3 32 895 27.97 1.00×
4× E7-4820 v3 40 1030 25.75 1.15×
4× E7-4830 v3 48 1390 28.96 1.55×
4× E7-4850 v3 56 1550 27.68 1.73×

 

Что видно по таблицам:

  • рост результатов внутри E7-4800 v3 идет прежде всего через рост числа ядер/потоков и кэша на узел, а не только через частоту;

  • старшие E7-4830 v3 и E7-4850 v3 показывают близкую “отдачу на ядро” в integer-части, что типично для одной микроархитектуры при близких частотах и сопоставимой платформе;

  • для 4-сокетных серверов важна не “пиковая частота”, а предсказуемая многопоточная пропускная способность.

6) Разбор каждой модели: характеристики, роль и сценарии

Ниже — четыре раздела, по одному на каждый процессор E7-4800 v3. Структура одинаковая: паспорт → роль в линейке → типичные нагрузки → практические замечания по 4-сокетным конфигурациям.

6.1. Intel Xeon E7-4809 v3 — базовый вход в 4-сокетную платформу

Паспорт модели

  • 8 ядер / 16 потоков

  • 2.00 ГГц базовая частота

  • 20 МБ L3

  • QPI 6.4 GT/s

  • TDP 115 Вт

Роль в линейке

E7-4809 v3 — это самый младший вариант в E7-4800 v3. Его выбирают, когда 4-сокетный сервер нужен не ради “максимума ядер”, а ради:

  • большой емкости памяти на узел,

  • возможности держать несколько тяжелых сервисов на одном сервере,

  • потребности в enterprise-платформе (вендорные шасси, сервисные опции, профиль надежности).

Как выглядит 4-сокетный узел на E7-4809 v3

  • 32 ядра / 64 потока на сервер

  • 80 МБ L3 суммарно

  • по SPECint_rate2006 и SPECfp_rate2006 4-сокетная конфигурация демонстрирует базовую пропускную способность линейки (1020 и 895 соответственно в опубликованных результатах).

Практические сценарии

  1. Виртуализация с упором в RAM, когда число ВМ велико, но каждая ВМ относительно “узкая” по CPU, а память и надежность важнее максимального числа ядер.

  2. Смешанные нагрузки в 4S-узле (несколько сервисов среднего размера вместо одной монолитной БД).

Сильные стороны

  • минимальная стоимость входа в E7-платформу при сохранении системных преимуществ 4-сокетного класса;

  • хорошая предсказуемость для задач, ограниченных памятью.

Ограничения

  • при росте CPU-интенсивности (много параллельных вычислений, тяжелые OLTP-пики) модель уступает старшим SKU просто из-за меньшего числа ядер и кэша.

6.2. Intel Xeon E7-4820 v3 — “плотность потоков” при умеренной частоте

Паспорт модели

  • 10 ядер / 20 потоков

  • 1.90 ГГц базовая частота

  • 25 МБ L3

  • QPI 6.4 GT/s

  • TDP 115 Вт

Роль в линейке

E7-4820 v3 — шаг вверх по числу ядер и кэша относительно E7-4809 v3. В типовой логике закупки это SKU выглядит как компромисс:

  • больше потоков на узел (важно для VM-плотности),

  • больше суммарного кэша,

  • частота ниже, чем у старших моделей, но в многопоточной консолидации это часто вторично.

4-сокетная конфигурация и тесты

4×E7-4820 v3 дает 40 ядер / 80 потоков и 100 МБ L3 суммарно (по спецификациям).
В опубликованных результатах SPECint_rate2006 = 1190 для 4-сокетной конфигурации, а SPECfp_rate2006 = 1030.

Где E7-4820 v3 раскрывается

  1. Консолидация сервисов (много потоков, умеренная частота, стабильный профиль).

  2. BI/analytics и пакетные обработки, где важен суммарный CPU-пул и способность держать большой рабочий набор данных в памяти (общая философия E7-платформ).

Позиция внутри линейки

Если сравнивать E7-4820 v3 с E7-4809 v3 на уровне 4-сокетных SPEC-результатов, рост по integer-части составляет примерно 1.17×, а по floating-point — около 1.15× в опубликованных данных.
Это типичный эффект от увеличения числа ядер и кэша при схожей платформе.

6.3. Intel Xeon E7-4830 v3 — “рабочая лошадь” линейки (баланс ядер, частоты и QPI)

Паспорт модели

  • 12 ядер / 24 потока

  • 2.10 ГГц базовая частота, Turbo до 2.70 ГГц

  • 30 МБ L3

  • QPI 8.0 GT/s

  • TDP 115 Вт

Роль в линейке

E7-4830 v3 часто воспринимается как наиболее сбалансированный SKU:

  • заметно больше ядер, чем у младших (важно для 4S-консолидации),

  • заметный шаг по QPI (8.0 GT/s), что особенно приятно в многосокетной топологии,

  • “живая” частота для смешанных нагрузок.

4-сокетный профиль

4×E7-4830 v3 = 48 ядер / 96 потоков и 120 МБ L3 суммарно.

Тесты (SPEC rate)

В опубликованных результатах для 4-сокетных конфигураций:

  • SPECint_rate2006 = 1750

  • SPECfp_rate2006 = 1390

По сравнению с 4×E7-4809 v3, рост в рамках приведенных данных составляет ~1.72× по integer-части и ~1.55× по floating-point.

Типичные сценарии, где E7-4830 v3 выбирают “осознанно”

  1. Крупные VM-кластеры на одном узле: когда важны и ядра, и частота, и качество межсокетного взаимодействия.

  2. OLTP-СУБД среднего/крупного размера: база выигрывает от большого суммарного кэша, “достаточной” частоты и грамотного NUMA-размещения.

  3. Аналитика и обработка потоков данных: в материалах запуска E7 v3 делался акцент на ускорение аналитики и time-to-insight.

6.4. Intel Xeon E7-4850 v3 — старший SKU E7-4800 v3 для максимума ресурсов в 4 сокетах

Паспорт модели

  • 14 ядер / 28 потоков

  • 2.20 ГГц базовая частота, Turbo до 2.80 ГГц

  • 35 МБ L3

  • QPI 8.0 GT/s

  • TDP 115 Вт

Роль в линейке

E7-4850 v3 — это выбор, когда цель 4-сокетного сервера формулируется просто: максимум потоков и кэша в рамках E7-4800 v3.

4-сокетный профиль

4×E7-4850 v3 = 56 ядер / 112 потоков и 140 МБ L3 суммарно.

Тесты (SPEC rate) и что они означают

В опубликованных данных для 4-сокетной системы:

  • SPECint_rate2006 = 2060

  • SPECfp_rate2006 = 1550

Если сравнивать с младшим 4×E7-4809 v3 на тех же метриках, рост составляет около 2.02× по integer-части и 1.73× по floating-point в опубликованных результатах.

Где E7-4850 v3 дает максимальную отдачу

  1. Консолидация “всего” в одном большом узле: много ВМ, несколько крупных инстансов, требование к высокой суммарной CPU-пропускной способности.

  2. Тяжелые аналитические окна (batch-расчеты, многопоточные модели) при условии, что остальная инфраструктура (память, диски, сеть) не становится узким местом.

  3. Сценарии, где лицензирование привязано к сокетам, а не к ядрам: тогда “добрать ядра” внутри фиксированного числа сокетов — наиболее прямой путь увеличить вычислительную плотность (сам факт схемы лицензирования зависит от конкретного ПО, но логика выбора CPU в 4S-сервере обычно строится вокруг этого критерия).

7) Сравнение внутри линейки: что реально меняется при переходе между SKU

7.1. Лестница характеристик (кратко)

  • 4809 → 4820: +2 ядра, +5 МБ L3 на сокет, чуть ниже базовая частота.

  • 4820 → 4830: +2 ядра, +5 МБ L3 на сокет, рост QPI до 8.0 GT/s, выше базовая частота.

  • 4830 → 4850: +2 ядра, +5 МБ L3 на сокет, чуть выше частота и тот же уровень QPI.

7.2. Простой “выбор по задачам” (без маркетинга)

Задача Наиболее логичный выбор внутри E7-4800 v3
Плотная виртуализация, где упор в RAM и нужно много потоков без экстремальных CPU-пиков E7-4820 v3 / E7-4830 v3
Смешанные нагрузки (часть ВМ CPU-тяжелые), требование к хорошей межсокетной связности E7-4830 v3
Максимальная вычислительная плотность в 4 сокетах и крупные инстансы E7-4850 v3
Вход в 4-сокетный класс с минимальным SKU, когда главный ограничитель — память/надежность/платформа E7-4809 v3

8) Что отмечали профильные источники и вендоры платформ

8.1. Акцент на масштаб памяти и 4S/8S-сегмент

В материалах запуска E7 v3 подчеркивалась ориентация на 4- и 8-сокетные системы и очень крупные конфигурации DDR4-памяти на узел (включая многотерабайтные варианты).

8.2. Набор поколенческих улучшений

В технических материалах по серверам на E7 v3 прямо перечисляются отличия поколения: поддержка DDR4, более быстрые QPI-линии, AVX 2.0/FMA и другие свойства Haswell-поколения, важные для вычислительных и серверных нагрузок.

8.3. “Enterprise-портрет”: надежность и scale-up как смысл E7

В обзорах 4-сокетных систем на базе E7 v3 линейка описывается как платформа, ориентированная на требовательные нагрузки: традиционная транзакционная обработка, BI/аналитика и виртуализация, где ценится масштабируемость и профиль надежности.

9) Практические замечания по эксплуатации 4-сокетных E7-систем

9.1. NUMA дисциплина

В 4-сокетном узле ошибки NUMA-размещения дают эффект, который часто принимают за “медленный процессор”. Типичные правила эксплуатации:

  • крупные ВМ и инстансы СУБД закрепляют на конкретных NUMA-узлах;

  • память распределяют так, чтобы у инстанса был “локальный” доступ к максимальной доле рабочего набора;

  • для смешанных нагрузок заранее решают, какие сервисы “живут” вместе на одном сокете/NUMA-узле.

9.2. Баланс CPU-память-I/O

В 4-сокетном классе легко упереться не в CPU, а в:

  • дисковую подсистему (особенно OLTP),

  • сеть (в кластерах),

  • контроллеры и шину (в конфигурациях с большим числом адаптеров).

Правильная сборка платформы под E7-4800 v3 начинается с вопроса: какой ресурс будет ограничителем (RAM, IOPS, сеть, CPU).

9.3. Почему у всех моделей TDP одинаковый, а производительность растет

У всей четверки TDP 115 Вт, но различается число ядер, кэш и частоты. В результате старшие SKU дают больше “работы на ватт” на уровне 4-сокетной системы в опубликованных тестах SPEC rate.

10) Плюсы и минусы линейки E7-4800 v3

Плюсы

  • Масштабирование до 4 сокетов в одном узле с крупным суммарным пулом ядер/потоков и большим L3-кэшем.

  • Платформенный профиль под enterprise-нагрузки: виртуализация, BI/analytics, крупные базы данных.

  • Публично опубликованные результаты SPEC CPU2006 rate для 4-сокетных конфигураций дают прозрачную картину масштабирования внутри линейки.

  • Логичная лестница SKU: 8→10→12→14 ядер, рост кэша и (у старших) скорости QPI.

Минусы

  • 4-сокетная архитектура требует дисциплины NUMA и грамотного проектирования; без этого часть преимуществ “съедается” задержками и неравномерным доступом к памяти.

  • Внутри одной линейки младшие SKU заметно проигрывают старшим по суммарной пропускной способности: при одинаковом числе сокетов разница определяется ядрами/кэшем и выражается кратным ростом в rate-тестах.

  • Эффективность 4-сокетного узла сильно зависит от остальной конфигурации (память, I/O, диски); в плохо сбалансированной системе CPU остается недозагруженным.

11) Итог: какой E7-4800 v3 выбирать и для каких задач

  • Xeon E7-4809 v3 — базовая точка входа: 4-сокетный класс ради платформы и памяти, без цели максимизировать ядра.

  • Xeon E7-4820 v3 — умеренная частота, больше потоков и кэша, сильная сторона — плотность консолидации при сохранении логики E7-платформы.

  • Xeon E7-4830 v3 — “рабочая лошадь” линейки: удачный баланс, быстрый QPI, сильное масштабирование в 4-сокетных тестах.

  • Xeon E7-4850 v3 — максимум внутри E7-4800 v3: самый большой CPU-пул и кэш на узел, самый высокий уровень показателей SPEC rate среди четырех моделей в опубликованных 4-сокетных результатах.

Если цель — получить наиболее “ровный” и универсальный профиль для 4-сокетного enterprise-сервера, центр тяжести линейки находится на E7-4830 v3 / E7-4850 v3: они дают наибольшую суммарную пропускную способность и заметный шаг относительно младших SKU в опубликованных многопоточных тестах.