作者注：在英特尔推出至强可扩展处理器（Skylake）及平台当天到一周之内，我先后发表了图说和架构解析的文章，又在2017年8月9日以此文对新至强产品线构成进行比较详细的介绍。
某冰冰曾经说过：我能承受多大的诋毁，就能承受多大的赞美。非黑即白的粉丝逻辑，在太多方面难以量化的娱乐圈深深扎根，让人不由得感慨，娱乐精神哪里去了？
纵然是看起来容易量化比较的IT技术和产品，对它们的评价也不至于非粉即黑，让我们努力找回一些娱乐精神罢。
从吐槽的角度，老早我曾经说过：很多时候，厂商宣传新产品的功能，（给人的感觉）更像是在“黑”之前的产品。
只举最近的例子：vSphere 6.5 U1 的新增功能中，有一项是“vCenter Server Foundation 支持 4 节点集群”，不经意间提醒了吃瓜群众——敢情以前vCenter Server Foundation只支持到3节点集群？！
这点儿小“瑕疵”，跟大英（特尔）比起来，实在是小巫见大巫：上个月轰动业界的至强可扩展处理器（Xeon Scalable Processor，XSP）发布，只一个产品名称的改变，就把前面至少四代至强都给黑了——难道，Xeon E3/E5/E7不是可扩展的吗？
可以说，还真不……能算是。
（进入正文，看不清的图都可点击放大哦）
可扩展的……是谁？
伴随Scalable Processor（可扩展处理器）一同提出的还有Scalable platform（可扩展平台），两者缩写都是SP，难免让人迷惑——可扩展的主角究竟是谁？
相比于首字母必须大写的Xeon，紧随其后的processor和platform都有小写的时候，个人感觉platform小写的时候更多——或者说，Scalable Processor写法更像一个专有名词。在Intel的官网上，还有Xeon Processor Scalable（XPS？Dell笑了）的写法。
另一个“书面”证据是：Skylake和Purley分别是处理器及其平台的代号，而刚推出的第一代至强可扩展处理器可以简称为Skylake-SP，所以SP代表可扩展处理器是没有什么疑问了。
从实际使用上来看，至强SP也确实比四代至强E5/E7更利于扩展。
没错，在讨论中排除掉了血缘关系其实与消费级的Core（酷睿）家族更近、命名规律也与E5/E7有所不同的E3家族。
在E5/E7的时代，可扩展性局限于各自家族内部，即：
- E7可以从双路扩展到四路和八路；
- E5可以从单路扩展到双路（2600）和四路（4600）；
但是，E5和E7彼此不兼容。
注：E5-2400（1个QPI）和E5-1400面向嵌入式市场，采用不同的封装（LGA 1356）
处理器的扩展性显然会影响到平台（主板）的相容性，这个冲突在四路平台暴露出来：E5-4600和E7-4800/8800是不能互换主板的，这意味着服务器厂商要推出（至少两个）不同系列的四路服务器平台——譬如Dell的PowerEdge R830（E5-4600系列）和R930（E7-4800/8800）。当然，服务器厂商也可以选择只出（或侧重）其中一个，放弃另外一类市场。
虽然E5-4600系列比E7家族的产品少了1组QPI，CPU之间互连带宽和效率受到影响，而且E5 v4还被人为“阉割”掉2个内核，但在性价比上仍具有明显的优势。英特尔经常给人刻意回避E5-4600存在的感觉，可这种相对廉价的四路平台依然卖得不错，根源还是存在足量的用户需求。
E5 v4（上）与E7 v4（下）的内核组织架构基本一致，都可以支持到24个内核，可见两个家族间的血缘关系。区别主要在于E7 v4在第二个环上多出1组QPI，而E5 v4最多只有22个内核
至强可扩展处理器终于消除了这个人为的壁垒，把选择权交还给服务器OEM或最终客户，最典型的例子当属Dell PowerEdge R940：用户可以自由选择3组UPI的至强Platinum 8100或Gold 6100系列（类似3组QPI的至强E7-8800/4800系列），或2组UPI的至强Gold 5100系列（类似2组QPI的至强E5-4600系列），Dell也不必再同时维护两个“异构”四路服务器平台（可以理解为R830与R930合并升级为R940）。
随着至强可扩展处理器的推出，多家服务器厂商设计了双层主板、每层双路的2U或3U机架式服务器，可以方便的在双路和四路之间免工具切换
甚至，在双路配置下，用户还可以选择具有3组UPI的型号（至强Platinum 8100或Gold 6100系列，类似从v3起消失的E7-2800系列），以获得更高的（CPU间）互连带宽。
（注：关于至强SP与E5 v4的对位升级关系，请参见公众号“小麦杂记”的《E5 v4到Xeon SP的升级路线解读》一文）
这就是《8张图速览新至强：Skylake架构、外貌与型号》一文中，“E7两路重出江湖，E5四路确认名分。”那句话的含义：至强E5和E7，两个分割已久的山头，终于打通了。
再进一步，单路主板也可以支持多达28个内核、56线程的顶级CPU至强Platinum 8180，如Supermicro的X11SP系列。而从至强E7 v3开始，连双路E7都不被鼓励了，更不会有厂商为了配满24核这种小众需求去推出单路E7主板啦。
小结：总体而言，可扩展处理器称得上名副其实，平台随之得以简化，也变得易于扩展了。更名的主要槽点，不在这里。
金属家族？画蛇添足！
由于E5和E7之间的“插座隔离”被打破，型号的命名规则随之更改也是情理中事，关键看怎么改。
至强E3/E5/E7的型号命名规则
简单回顾一下至强E5/E7的型号格式：
Ea-bc## v*
a/b/c、## 和 都是数字，## 代表具体SKU， 为2～4，第一代后面不加 v……
b 代表处理器直接连接可以达到的最大互连规模，也就是能到几“路”（Socket），为2的0到3次方，即1/2/4/8共4个数字；
c 代表插座类型，从2/4/6/8中取值，可以视为对b的补充说明：8是一家（E7），都有3个QPI；6和4属于另一家（E5），46 和 26 都有2个QPI；24 和 14 的针脚数量和封装尺寸都与其他系列不同，面向嵌入式市场，v3之后终止。
a只有两个选项：5，或者7，除了分别代表主流和高端，还有比较明确而具体的含义——
- E7：3组QPI，四路和八路（及以上）市场；
- E5：2组QPI，双路和（廉价型）四路市场（不考虑定位特殊的24/16/14系列）。
没有E7或E5作为前缀，纯数字的型号也不会出现重合，但E7和E5直观的划分出两个不能互换使用的产品家族，并非多余。
既然至强可扩展处理器全家族都打通了，E5和E7原有的含义不复存在，如果要继续使用，必须更改其代表的含义，反而会引发更大的混乱。所以，命名规则必须更改；可惜，新的“金属+4位数字”组合，槽点满满。
重申一下E5/E7命名规则的精华：后缀标示“代”数（从无到v4），头2位数字简明描述主要特性，前缀（E5或E7）划分家族。
再看至强SP的命名规则，携带的有效信息就少得多了：
至强可扩展处理器的型号命名规则，注意两位数的“Processor SKU”跨铂金/金牌/银牌/铜牌及“SKU Level”递减，字母后缀的选项也有较大丰富
第2位数字标示“代”数，Skylake-SP是第一代，所以这批产品型号中的第2位数字统一为“1”，也就是说在同一代产品中起不到区分作用。剩下只有第1位数字，要对应的关联信息太多（支持几路、多少UPI、多少内核、内存频率），除非你比较熟悉整个家族的产品特性，它只能体现从高到低的定位，甚至还不如之前的(E)7或5来得简明有效。
7开头的处理器到哪儿去了？早已被率先采用LGA 3647封装的第二代Xeon Phi处理器（Knights Landing，KNL）所占，所以是“72”（前一代的Knights Corner先占了“71”）在前
更糟的是，作为前缀的金属名称也几乎不能提供更多信息：Platinum对应8，Silver对应4，Bronze对应3，只有Gold略显例外——告诉我们6和5是一个大家族，但至少从表面看起来，它俩之间的共性，未必比5和4之间更多。
不知大英是否受了80 PLUS电源（Power Supplies）认证体系的启发？或许，随着至强可扩展处理器TDP的进一步上升，未来会出现类似 Titanium 92xx 这样的产品吧……
至于铂金、金、银、铜背后体现的品味，见仁见智，这里就不点评了——反正型号数字前面有没有它们，也没什么区别——基本属于冗余信息，颇有画蛇添足之感。在有些主板的说明书里，干脆就直接在Xeon后面跟81xx/61xx/51xx/41xx/31xx了，又没损失什么有效信息，关键是省地儿。
当然，字母后缀，还是很有用的，下面会有重点讨论。
你要买的这些内核，是怎么来的？
说完了CPU之间的扩展方式，来看看至强SP的内核如何组织——具体原理在上一篇《新至强Mesh架构解析》中已经有详细阐述，这里主要说一说具体产品家族的内核数量问题。
6月15日，AMD EPYC发布前夕，Intel Skylake-SP CPU架构师Akhilesh Kumar发表了一篇介绍“全新网格架构”（Mesh）的博客。由于至强SP还没有正式发布，文中只放了一个模糊了Mesh矩阵规模的“网格结构概念示意图”——当然，现在已经换成基本符合实际情况的6×6矩阵图了。
如果较真些，把每个圆点也当成一个节点，那这就是个8×7的2D-Mesh
内核数量越多，规模的增长率就越不易保持。以至强E5 v4的架构为例，用两对双向环形总线连接最多24个内核，达到初代E5（双向环形总线连接最多8个内核）的三倍。回过头来看至强SP，现在是6×6矩阵（36个节点）提供最多28个内核：
- 如果扩展到8×8矩阵（64个节点），提供的内核数量恐怕增加不了一倍（如果I/O部分仍然占去一整排）；
- 进一步扩展到10×10矩阵（100个节点），提供的内核数量也不过略超三倍而已……
初代至强可扩展处理器（Skylake-SP）采用6×6的Mesh，I/O占去一整排共6个节点，内存控制器又用掉2个节点，所以最多只能提供28个内核（= 36 - 6 - 2）
怎么加内核是Intel的事儿，咱们现在要关心的是，内核数量低于28个的那些型号，是怎么来的。
在E5 v4这一代，根据内核数量需求的不同，Intel微调了环形总线的布局，分出了高内核数（High Core Count，HCC）、中等内核数（Medium CC，MCC）和低内核数（Low CC，LCC）三类，支持的最多内核数量分别为24 (22)个、15个和10个。
由于至强SP的内核数量又有所增加，Intel将原来的HCC升格为XCC（eXtreme CC，最多核or极多核），可支持到28个内核；MCC递补为HCC，可支持到18个内核；LCC依然最low，可支持到10个内核——与E5 v4保持一致。
Skylake-SP的HCC和LCC都采取将XCC的6×6矩阵削掉2列的做法，这意味着I/O节点从6个减至4个。区别在于：
- HCC还是6行（4×6），所以能支持18个内核（= 24 - 4 - 2）；
- LCC行数也减为4（4×4），所以只能支持10个内核（= 16 - 4 - 2）。
I/O部分包括CPU之间互连的UPI（Ultra Path Interconnect），和用于连接外设的PCIe，牺牲谁好呢？E5-2600/4600每处理器支持40个PCIe 3.0，E7从v2开始每处理器支持32个PCIe 3.0，两个家族之间有差异，但家族内部的所有产品PCIe信道数量保持一致。
在大数据和AI的时代，I/O能力越来越重要，而且越是内核数量少的处理器，越有可能靠PCIe过活（存储、网络、GPU/FPGA等应用）。如前所述，至强SP不再分E7和E5，每处理器都支持48个PCIe 3.0，所以只能砍掉1组UPI了（On Pkg的PCIe x16下节再说）。
这样一来，有3组UPI的Xeon Platinum 81xx和Gold 61xx都来自XCC无疑了？是的，铂金和金牌家族全部来自XCC，包括后缀为 F 或 P 的型号，总体数量明显占优。
目前已知的HCC和LCC型号全表，来自XCC的S-Spec编号占绝大多数，比HCC+LCC的4倍还多。另外，3组UPI可以被限制在四路，2组UPI也有只能到双路的型号，这种做法与至强E7/E5时代没什么两样
仅有2组UPI的Xeon Gold 51xx都来自HCC，Xeon Silver 41xx和Bronze 31xx都来自LCC？也不全对。
- 首先，LCC最多只到10核，但Xeon Silver 4116(T)多达12核，属于HCC，其他Silver 41xx产品和Bronze 31xx家族（仅限已公开版本）均属于LCC；
- 其次，HCC区间里的产品则还没达到理论最高的18核，包括了两款“升级的”Silver（4116及其T版），以及除Gold 5122之外的所有公开版本Xeon Gold 51xx……
Xeon Gold 51xx/Silver 41xx/Bronze 31xx与HCC/LCC的对应关系
至于Xeon Gold 5122，其内核数量、TDP指标、LLC容量乃至频率特性都与Xeon Platinum 8156一致，看起来只是UPI少了1组，却皆属于XCC——虽说这内核数量，加上2个内存控制器，刚好凑满一行，但LLC容量可是12个内核的水平（16.50MiB），so，你懂的……另外，二者的频率也是初代至强SP中最高的。
如此犬牙交错的配置，岂是含义重合的“铂金+8”、“金牌+6/5”、“银牌+4”、“铜牌+3”能够梳理好的？
能配四路和能配八路，差价咋那么大nia？
那么，位列Xeon Platinum 81xx和Gold 61xx，却只提供2组UPI的型号，又是为何？下面马上揭开这个最大的谜题！
相爱相杀的 FPGA 与 Fabric
比起至强E5/E7时代，至强SP型号中的后缀可谓极大丰富。譬如，“M”代表单CPU可支持两倍的内存容量（1.5TiB ÷ 768GiB），即能够使用单条128GiB的内存（此等LR-DIMM很贵的说）；“T”的官方解释是“High Tcase/exTended Reliability”（高 Tcase/扩展可靠性），但我更喜欢小麦兄的“Telecom”（电信），没到十足严谨，但足够反映其主要用途，最关键是——易于理解和记忆！况且，命名完成之后，如何解释，往往就由不得命名者啦……
对“M”和“T”的解读，强烈建议大家移步小麦杂记之《关于Xeon SP的其他几个问题》一文，但关于“F”的阐述，我有不同看法。或者说，我认为自己找到了更好的解释。
Intel Xeon Phi x200 处理器率先采用 LGA3647 插槽，可见 F 版凸出的“鸭嘴”结构及主板上留给出线的通道
“F”代表Fabric，即集成了Intel Omni-Path Architecture (OPA) Fabric的型号。我们知道，预计在半年后，Intel将推出片上封装了Altera FPGA的同代至强SP产品，但是“F”早在第二代至强融核（Xeon Phi）处理器——也即Knights Landing（Intel AVX-512就是它先搞的）——推出时便已划拨给了集成OPA Fabric的型号（Intel Xeon Phi Processor 72x0F），留给FPGA版本的就只有“P”啦。
以太网卡较少有PCIe 3.0 x16规格，但100GbE产品必须用，因为PCIe 3.0 x8的带宽跑不起来
目前Intel Omni-Path Host Fabric Interface (OP HFI)的带宽是100Gbps，意味着集成OPA的CPU必须为其准备一个PCIe 3.0 x16的连接。我们知道，XCC架构的6×6矩阵，上面一行6个I/O节点中，专门留有1个用于片上（On Package）连接的PCIe 3.0 x16，正好用于100Gb的OPA Fabric，从而不会减少CPU能支持的PCIe 3.0信道数量（48个）。
“F”版本TDP上升，UPI减少
所以，不难理解为什么“F”版本都出自Xeon Platinum 81xx和Gold 61xx了。但是，与被迫放弃On Pkg PCIe 3.0 x16及相邻1组UPI的HCC/LCC架构不同，“F”版本只是占用了On Pkg的PCIe 3.0 x16而已，为何连那1组UPI也不见了？
没有获得官方答案，我倾向于认为，Skylake的6×6 Mesh架构，最上面一排的6个I/O节点，右半边的3个有着不同的关联。
Skylake的Mesh架构，最上面一排的6个I/O节点，右半边的3个有着不同的关联：①处的100Gb MCP Link其实就是 On Pkg 的PCIe 3.0 x16，用于Fabric（“F”）版本；②处的1组UPI和③处的PCIe x16可以用于片上连接FPGA，即“P”版本
MCP即多芯片封装（Multi-Chip Package），或者说On Package（片上封装）也好，有集成Fabric（“F”版本）和集成FPGA（“P”版本）两种情况，正好把右半边的3个I/O节点——单独的1组UPI（而不是2个在一起的UPI）及其两侧的各1组PCIe x16给用上。
在具体的分配上，集成Fabric会用上靠中间的On Pkg PCIe x16；集成FPGA则会用上落单的第3组UPI（编号为UPI2）和靠边的另1组PCIe 3.0 x16——在不考虑On Pkg PCIe x16的情况下，也是落单的第3组。
注意CPU下方少了1组PCIe 3.0 x16，化身为2个PCIe 3.0 x8，与1组UPI（UPI2，起点为0）用于CPU与FPGA之间的互连
如图所示，这1组UPI用于CPU与FPGA的片上连接——如同CPU之间的UPI连接，作为低延迟一致性互连，区别在于速率只到9.6GT/s（而非Platinum和Gold可以达到的10.4GT/s）；配合其使用的PCIe 3.0 x16，是为了让该FPGA可以对外提供HSSI（High Speed Serial Interface，高速串行接口）以连接其他设备。2个HSSI可以是PCIe 3.0 x8，也可以是直接的以太网连接，如2×40GbE……总的说来，集成FPGA的版本，对外的（等效）PCIe连接数量，并没有减少。
从结果来看，第3组UPI与On Pkg PCIe 3.0 x16这对“邻居”有种奇妙的耦合关系——在MCP的场景下，只能使用其中一个：FPGA版本，后者歇菜；Fabric版本，前者消失。
无论具体原因为何，铂金81xx和金牌61xx出身的Fabric和FPGA版本，对外都只有2个UPI。按理说这样还是可以支持四路配置的，但“F”和“P”版本均只支持双路配置：Fabric版本主要用于高性能计算（HPC），很少需要双路以上的胖节点；FPGA版本也基本不需要放在四路或八路的系统中。简而言之，从应用需求的角度，双路就够啦。
“P”版本（FPGA）与“F”版本的另一个相似之处就是，配合的CPU也是最高28核、165W的TDP，即从Platinum 8176往下。不同之处在于，TDP的增加可就不是8W到10W这个级别了，配套的FPGA以Altera中端定位的Arria 10 GX 1150计算，TDP可达70W，意即总的TDP会高达235W——Titanium 9xxx 在前方等着我们嘛？
