虚拟化性能有效改善
随着x86服务器成为云计算基础设施部署的主要产品,其中虚拟化技术是对新一代x86产品最重要的考验。每一代新至强芯片都会减少虚拟机的进入(VMentry)和退出 (VMexit)操作周期,但还有一种降低硬件虚拟化资源代价的方法就是尽量避免VMexits。客户OS需要检查中断享有优先权,并通过检查APIC Task Priority Register(TPR)来实现。
APIC.TPR虚拟化
早在08年时英特尔就在至强7400上引入了一种外部中断的优化方案,它主要是借助英特尔的VT FlexPriority来实现。通过确认虚拟化APIC TPR推出虚拟备份,客户OS无需VMexit即可读取寄存器。
APICv技术
Ivy Bridge内核通过“内部”中断可以减少VMexits。虚拟化处理器需要访问APIC寄存器,而寄存器是要求VMexit的。解决出路是APICv,新的至强处理器通过微代码可以被客户OS读取到,而无需VMexit。与此相关的,Sandy Bridge引入了对更大页面VT-d的支持,但实际上仍然会分成4KB的页面大小。Ivy Bridge在VT-d中完全能够支持大页面。
在虚拟化特性上,至强E5-2600 v2对服务器虚拟化的CPU占有率更少,性能方面接近于物理性能。此外,至强E5-2600 v2还对一些特殊的应用做了优化,比如在高性能计算方面和至强Phi之间更好的结合和应用,新扩展的指令集对于高性能计算相关的应用也特别有帮助。
另外一个很重要的改进是“FS和GS基址寄存器快速访问”,寄存器在当代的64位OS寻址系统中不需要使用(除了二进制VMM)这一点已经令我们印象颇受,但对于大批量线程的服务器工作负载的“关键优化”的承诺,使得至强E5-2600 V2更具诱惑。