为什么至强处理器比类似的酷睿 i7 部件成本高得多？

Question

我想知道为什么Xeon CPU和类似的Core i7 CPU的价格相差如此之大。CPU时钟大致相同。我想知道这个是因为我想了解什么样的CPU更适合我。我进行繁重的数学计算和模拟，可能需要长达两周的时间才能完成。

示例：英特尔至强处理器 E7-8893 v2与英特尔酷睿 i7-4960X 处理器至尊版

Answer 1

不同的用途和环境

• 消费级酷睿处理器专为日常桌面或游戏应用而设计，因此经过优化以在更高的时钟速度下运行。大多数消费类应用程序只能利用几个处理器内核，与 8 个或更多内核相比，运行频率为 4+ GHz 的处理器会受益更多。

• 另一方面，至强处理器专为服务器和工作站等商业应用而设计。这些应用程序从拥有更多内核中受益匪浅。由于将处理器扩展到极高的时钟速度既困难又低效，因此增加内核数量比以 4.5 GHz 或更快的速度运行 4 个内核要好。特别是对于服务器和大数据等工作负载，2-2.5 GHz 的 15 个或更多内核比 4.5 GHz 的 4 个内核更有效，同时每单位性能消耗更少的功率。

可扩展性和可靠性

• 至强处理器通常不仅具有更多内核。这些处理器还具有更大的缓存（在您的情况下为 37.5 MB）并支持ECC 内存。此外，您选择的处理器专为能够扩展至八个 (!) 插槽的服务器而设计。开发、测试和启用这些功能并不便宜。

• 即使处理器没有相对于 Core i7 EE 部件的额外内核，更大的缓存和高级功能所需的额外芯片空间，以及确保处理器在极端条件下可靠运行所需的广泛验证，24 /7/365，在关键业务应用中，显着增加了处理器的制造成本。

总拥有成本

• 商业应用中的另一个主要标准是电源和冷却。在消费台式机中，对于希望在游戏工作负载上获得最高性能的最终用户来说，不成比例地更高的热量输出和功耗通常是可以接受的妥协。然而，商业和数据中心计算机 24/7/365 运行，通常在大型集群中，因此会产生非常高的电力和冷却成本。从长远来看，能够以更少的功率和热量完成工作同时提供相同有效性能的处理器最终将花费更少的钱。在这些环境中，总拥有成本 (TCO)是任何计算资源成本的真实衡量标准，而不是标价。

• 在关键的商业环境中，每块 8000 美元以上的处理器，你可以将 8 个处理器塞进一个主板上，并且可以使用 ECC 内存来提高可靠性，这比 1000 美元的消费级 6 核部件要好得多，后者效率较低，每个板不能扩展到超过一个。当企业的执行能力取决于其计算能力时，这些至强处理器很容易物有所值。这就是英特尔能够收取这些价格的方式。

• 数据中心的物理空间非常宝贵，较低的密度意味着较低的性能和较低的冷却效率。可靠性是最重要的，由于内存故障导致的崩溃和错误在任何程度上都不能容忍。当您考虑它们的预期用途时，就更容易理解为什么这些处理器如此昂贵。

Answer 2

大多数这些答案或多或少是错误的。至强处理器与桌面处理器的主要区别在于可扩展性。要运行具有 36、72 甚至 144 个线程的大型多处理器，您需要 Xeon 芯片缓存相互通信。L1 缓存必须与所有其他 L1 缓存通信，L2 缓存必须与 L2 缓存通信，等等。在 i3、i5、i7 处理器中，这都在芯片内部实现。在至强处理器上，此功能将缓存一致性信号协议引入芯片的引脚排列。

通过让缓存相互通信，它们可以实现缓存一致性（一致性）协议，以便可以更快、更有效地共享数据。因此，30 个内核可以协同工作并在问题上取得更快的进展。核心 i3、i5、i7 处理器故意省略了该功能，因此它们可以为服务器芯片收取高额费用。

此外，英特尔通过将总可寻址 RAM 限制为 32GB（至强通常可以寻址 256GB 或更多）来故意削弱 i3、i5、i7 处理器。英特尔将花费 < 0 美元让 i7 处理器处理 256GB 的内存，这是一个像乘法器锁定这样的功能，实际上他们需要额外的钱来以这些方式削弱他们的芯片。双、四、甚至八处理器（芯片）主板总是使用至强芯片，因为这两个特性对于高可扩展性至关重要。

Answer 3

i7 系列专注于桌面环境中的最终用户计算，其中 Xeon 处理器用于非消费类高性能计算，通常用于服务器，并为此进行了优化。例如，Xeon 处理器可以处理大约 1.5TB 的 RAM。

时钟速度并不是决定处理器昂贵的唯一因素。例如，缓存的大小几乎翻了一番，这减少了对 RAM 的调用，这将显着加快处理器速度，并显着提高内存带宽。底层技术比普通 CPU 先进得多。

对于从运行游戏到运行小型 CAD 项目的常规家用计算机，i7 就足够了。

如果您正在进行大规模的数学计算和模拟，并且在特定期限前完成很重要，那么使用 Xeon 或获得 Xeon 服务器并将您的工作卸载到该服务器上可能是值得的。

如果您进行行业所需的高质量模拟或渲染，通常工作站只有至强处理器和/或工作站 GPU。

如果这是家用，不要买至强，很可能你不能最有效地使用它，而且它不值得花钱。如果这是为了工作，而价格是无限的，那么选择至强。

Answer 4

亚当没有错，但我认为他错过了最大的车手。E7-8893 v2 适用于八处理器系统。这意味着他们将在一个主板上拥有八个这样的野兽。（这就是处理器编号中第一个“8”的含义，基于至强命名方案。）

由于拥有 8 个 CPU 是一件非常罕见的事情，用于此类专业应用程序（老实说我什至不知道是什么），因此他们对它们收取了可笑的溢价。也许制造它们需要额外的硬件成本，但这真的可能只是因为英特尔可以侥幸逃脱。

至强通常是为机架式服务器中的多 CPU 设置而设计的，这就是为什么企业会为它们支付更多费用，即使是那些只能处理双 CPU 的企业。消费类部件，如 i7 系列，旨在供家庭使用，并且始终仅限于单 CPU 应用程序。

哪一种适合您取决于您​​的预算和应用。如果你背后有一家大公司，用大公司的预算做大公司的工作，也许你可以获得至强 CPU。也许——只是也许——你在任何需要八进制处理器的狭窄专业领域。但很可能你想要 i7。