Сървърните процесори – най-новото от Интел и докъде е конкуренцията в лицето на ARM

Сървърните процесори – най-новото от Интел и докъде е конкуренцията в лицето на ARM

Overview

Централният процесор (CPU) на вашия сървър е това, което интерпретира и изпълнява инструкциите за обработка на данни и изпълнява задачи като обслужване на уеб страници, изпълняване заявки към бази данни и на други програми и изчислителни команди. Колкото повече процесори в сървъра, толкова по-бързо и по-ефективно сървърът може да работи и повече инструкции могат да бъдат изпълнени за по-кратък период от време.

Характеристики на процесора

Колко бързо ще работи процесорът зависи отчасти от тактовата честота, което е скоростта, с която процесорът изпълнява инструкции. Колкото по-голяма е тактовата честота, толкова повече инструкции може да изпълни процесорът за секунда. Това е скоростта на процесора, измерена в херци (GHz).

processor

Но с развитието на процесорните технологии, подобренията в архитектурата на чиповете означава, че независимо от тактовата честота, процесорът може да изпълнява повече инструкции едновременно, благодарение на неща като множество ядра, многонишковост, подцилкли, повишена пропускателна способност за данни и намалена латентност.

Повечето съвременни сървъри предлагат многоядрени и многонишкови процесори, което означава, че един много добър процесор може да изпълнява повече задачи по-ефективно и по-бързо от два или повече по-малки или по-старо поколение процесори, дори ако последните имат по-висока тактова честота.

Многоядреност означава, че на сървъра всъщност има повече от едно процесорно ядро, което работи, за да завърши задачите, изисквани от неговите потребители. Въпреки, че не е задължително 4-ядрен процесор да бъде 4 пъти по-бърз от едноядрен процесор, той все още ще може да изпълнява указанията, дори ако едно или повече от ядрата се използват напълно. Многонишковостта допълнително подобрява производителността, като позволява множество последователности от код или няколко части на един процес да се изпълняват едновременно.

untitled (1)

Друга важна спецификация на процесора е кеш паметта, която намалява времето, необходимо за достъп до данни в основната памет на сървъра. Кеш паметта позволява на процесора да съхранява и достъпва много по-бързо данните, които често са необходими. Колкото по-висока е кеш паметта, толкова по-голямо е разнообразието от данни, което може да се поддържа в кеша, ускорявайки производителността на процесора.

Извън тези умножители на натоварването, всяко поколение на процесорните чипсети носи със себе си подобрения в чип архитектурата, предназначени за увеличаване на скоростта и капацитета на производителност чрез намаляване на латентността и увеличаване на пропускателната способност на различни етапи от изчислителния процес.

Според Intel версията на нейните Xeon E5 чипсети v3 Haswell осигурява трикратно подобрение спрямо своя предшественик и 12 пъти подобрение в сравнение с 5 години по-стария модел поради различни архитектурни подобрения.

Сървърите с два сокета на Intel Xeon E5 v3 поддържат до 36 ядра и са сред малкото процесори, които са съвместими с новата DDR4 RAM версия, която използва значително намалена консумация на енергия и осигурява по-висока скорост на трансфер на данни.

Отвъд процесора

SR-1502new_Inside_large

Не забравяйте, че при избора на специализиран доставчик на услуги за хостинг на сървър има много повече фактори по отношение на производителността на сървъра, да не говорим за производителността на услугите, отколкото само на процесора.

Например високата честота на процесора ще предизвика задръстване, ако скоростта на шината на сървъра не е еквивалентно висока, така че трябва да бъдете сигурни, че сървърите са добре проектирани, за да получите максимална производителност от всеки елемент от хардуера.

Всички елементи на хардуера в сървъра са взаимно зависими и най-мощният процесор може да не е оптимално решение, ако натовареността ви изисква високи нива на RAM, подобрена работа на диска със Solid State Drives (SSD) или намаляване на латентността с RAID технология.

Фамилията Intel Xeon E7 v3

През май 2015 г. Intel Corporation обяви процесорните фамилии Intel Xeon E7-8800/4800 v3, предоставящи възможности за анализи в реално време за ускорен поглед върху бизнеса и подобрена производителност и надеждност за критични компютърни операции.

e7 1

Бизнес интелигентността в реално време е основен приоритет за фирмите от всички индустрии – от здравните грижи, до търговията на дребно и телекомуникациите. Необходимостта бързо да извличате пълно разбиране от големите обеми данни е в основата на търсенето на нови технологии за компютърна обработка тип „в-паметта“ (in-memory) и анализ на големи данни. Като се има предвид настоящото и бъдещото търсене на компютърна обработка в-паметта, Gartner смята, че приходите от този пазар ще надхвърлят $9,5 милиарда до края на 2018 г. и най-малко 50 на сто от големите организации ще възприеме компютърни изчисления в-паметта, за да се дадат възможности за стратегии, базирани на цифровия бизнес.

Xeon-e7v2_Package

Intel Xeon процесорите от E7 v3 семейството помагат на клиентите безопасно да обработват и анализират огромни масиви от данни в системната памет за по-голяма бързина при вземането на решения и подобряване на оперативната ефективност, давайки на фирмите конкурентно предимство.

В икономиката на цифрови услуги успехът или неуспехът може да зависят от това колко бързо предприятията действат спрямо откритото в огромните складове от данни – казва Даян Брайънт, старши вицепрезидент и генерален мениджър на отдела за дейтацентрове на Intel. – Intel Xeon E7 v3 фамилията е двигателят за ускоряване на бизнес интелигентността чрез анализи в реално време, което дава възможност на бизнеса да подобри удовлетвореността на клиентите чрез по-персонализирани продукти и услуги, създаване на нови източници на приходи и повишаване на оперативната ефективност.

Intel-Haswell-EX-Xeon-E7-V3-Processors_2

И така Xeon E7-48xx v3 и Xeon E7-88xx v3 сериите осигуряват повече ядра, по-висока производителност на ядро и подобрени характеристики за надеждност, в сравнение с предходното Xeon E7 v2 поколение. Следвайки обичая, Xeon E7-48xx v3 и E7-88xx v3 сериите позволяват операция с много сокети, поддържайки до четири и осем сокетови конфигурации.

Xeon E7-48xx v3 и E7-88xx v3 сериите съдържат четириканален контролер за интегрирана памет (IMC), поддържащ DDR3 и DDR4 LRDIMM или модули памет RDIMM чрез използването на Jordan Creek (DDR3) или Jordan Creek 2 (DDR4) буферни чипове за памет. И двете версии буферни чипове се свързват към процесора, като използват версия 2.0 на интерфейса Intel Scalable Memory Interconnect (SMI), като същевременно поддържат схеми на многоканална памет за подобрена надеждност. До четири буферни чипове за памет могат да бъдат свързани към процесор с поддръжка на до шест DIMM слота от всеки буферен чип.

Xeon E7-48xx v3 и E7-88xx v3 сериите съдържат също така функционалност за безпроблемна поддръжка на Transactional Synchronization Extensions (TSX), която бе деактивирана чрез актуализация на микрокод през август 2014 г. за Haswell-E, Haswell-WS (E3-12xx v3) и Haswell-EP (E5-16xx / 26xx v3) моделите, поради грешка, която е била открита в изпълнението на TSX.

Новости в Intel Xeon E7 v3

– С 20 нови световни рекорда по производителност в широк спектър от критични приложения, новото семейство процесори постига средно 40 процента подобрение на производителността в сравнение с предишното поколение.

– Семейството процесори осигурява до 6 пъти подобрение в производителността на бизнес приложенията за транзакции тип в-паметта чрез оптимизиране с новите разширения на компанията Intel Transactional Synchronization Extensions (Intel TSX).

– С до 18 ядра, което е 20%увеличение на ядрата в сравнение с предшестващото поколение, както и с до 45 мегабайта спрямо последното ниво кеш, семейството процесори може да достави до 70 процента по-голяма поддръжка на вземането на решения чрез аналитични процедури на час.

– Продуктовата линия доставя до 10 пъти по-голяма производителност за долар, докато осигурява 85 процента по-ниска обща цена на притежание в сравнение с алтернативни RISC архитектури чрез намаляване на разходите за придобиване на хардуер, за захранване и охлаждане.

– Процесорите поддържат конфигурации до 32 сокета с поддръжка на най-големия капацитет в индустрията на памет на един сокет (системи с 8 сокета са в състояние да поддържат до 12 терабайта DDR3 или DDR4 технологии на памет).

– Нови възможности за сигурност и надеждност, включително повишена производителност на криптографските технологии, чрез най-новите инструкции Intel Advanced Encryption Standard New Instructions (Intel AES-NI), както и чрез допълнителни микроархитектурни подобрения. Технологията Intel Run Sure, която е уникален набор от надеждност, достъпност и лесно обслужване (RAS) за Intel Xeon процесорите от E7 линията, е подобрена с нови функции, предназначени да осигурят допълнително наличност за критични приложения от „пет деветки“ (99,999).

– Продуктовата линия се състои от 12 процесорни модела, включително няколко сегментно оптимизирани процесори, като два високочестотни модели, които са предназначени за подмножество приложения за бази данни, изискващи най-бързите налични ядра.

Много производители на системи от цял ​​свят обявиха Intel Xeon платформи, базирани на процесорите E7 v3. Тези производители включват Bull, Cisco, Dell, Fujitsu, Hitachi, HP, Huawei, Inspur, Lenovo, NEC, Oracle, PowerLeader, Quanta, SGI, Sugon, Supermicro и ZTE.

Цени на Intel Xeon E7 v3

Семейството процесори Intel Xeon E7 v3 се предлагат в 12 различни процесорни модела, в ценовия диапазон от $1224 до $7175 за 1000 бройки.

Фамилията Intel Xeon E5 v3 CPU

Въведена през септември 2014 г. Xeon E5-16xx v3 и Xeon E5-26xx v3 серията използва новия LGA 2011-v3 сокет, който е несъвместим със сокета LGA 2011, използван в по-ранните Xeon E5 и E5 v2 поколения, базирани на микроархитектурите Sandy Bridge и Ivy Bridge. Някои от основните ползи от това поколение в сравнение с предишното са подобрената енергийна ефективност, по-големият брой ядра и по-голямата последното ниво кеш (LLCs). Следвайки вече използваната схема, серията Xeon E5-26xx v3 позволява работа с два сокета.

Intel-Xeon-E5-2600-V3-Processor-Package-Shot

Една от новите функции на това поколение е, че моделите Xeon E5 v3 с над 10 ядра поддържат режима на работа клъстер върху матрица (COD), който позволява множество колони от ядра и LLC плочки, които да бъдат логически разделени на това, което се представя пред операционната система като два процесора с нееднороден достъп до памет (NUMA). Чрез поддържане на данните и инструкциите локално в „дял“ на CPU, който ги обработва, като по този начин намалява латентността на достъп до LLC, COD въвежда подобрения в производителността на операционни системи и приложения, разпознаващи NUMA.

Фамилията Intel Xeon E3 v5

През август 2015 г. Intel обяви дебюта на своите сървърен клас процесори за преносими компютри. Това е семейството Xeon E3-1500M v5, базирано на новата 14-нанометрова архитектура  Skylake. Това ще донесе много нови възможности за бизнеса, както и увеличена производителност за лаптопите.

original

Обикновено известени като запазена територия за сървърите чиповете Xeon ще добавят голяма доза енергия за преносимите компютри, подходящи за бизнеса  функции, като vPro технологияta на Intel за повишаване на сигурността и памет за код за коригиране на грешки, за да се отстранят автоматично потенциалните повреди в данните. Чиповете ще имат Thunderbolt 3 интерфейсната технология като стандарт.

Конкуренцията

В момента Intel Corp. контролира доставките на около 98% от микропроцесорите за сървъри на планетата. Advanced Micro Devices вече не е значителен конкурент на гиганта, но вълната от разработчици на ARM базирани чипове изглежда е. Клиентите и производителите на сървъри се нуждаят от алтернативни процесори на Intel Xeon, което е и причината много от тях понастоящем да тестват ARM системите върху чипове за сървъри.

HiRes

Поради нашия дял в центровете за данни, всички искат да експериментират с алтернативни архитектури – казва Стейси Смит, главен финансов директор на Intel. – Никой не иска да има само един доставчик. Откакто AMD до голяма степен напусна пазара на масови сървъри, а клиентите, които се опитват на вкарат ARM решенията на пазара, все още виждат възможностите и обемите им доста далеч във времето, компаниите си остават в позиция, в която те наистина зависят от нашия бизнес.

119024220-1

Intel разбира, че не само големите облачни клиенти ще експериментират с ARM система върху чип за свръхмащабируеми DataCentre сървъри. Традиционните доставчици на сървъри като Dell или Hewlett-Packard също тестват ARM процесори. Когато и ако ARM базираните чипове достигнат необходимата производителност на масовите сървъри, Intel ще получи редица нови съперници. Поради това Intel трябва да се концентрира върху подобряването на своите чипове и върху гарантиране, че всеки софтуер от сървърен клас работи най-добре с Xeon. Най-важният коз, който Intel има, е неговата x86 архитектура, тъй като всички сървърни програми са разработени за x86 чипове. Ето защо, ако процесорите на Intel запазят преднина пред тези на SoC разработчиците по отношение на различни показатели (например, производителност, характеристики, производителност за ват, обща цена на притежание и т.н.), няма да има нужда да се оптимизира сървърният софтуер за ARM.

ARM-Chip

Така че всеки иска да има алтернативи, които да тестват в лабораториите. АЗ щях да направя същото нещо, ако бях на тяхно място – казва г-н Смит. – И така, какво трябва да направим ние? Нашата цел е първо и преди всичко, ако можем да осигурим по-убедително предложение по отношение на производителност, производителност на ват и на ват за долар, тогава ние можем да създадем много убедителна стойност за хората, за да си партнират на дълбоко ниво с нас.

Макар потенциалът на ARM на пазара на сървъри да изглежда значително надценен, ARMv8 съвместимите процесори от Qualcomm или Nvidia може да получат шанс, защото AMD го няма, а потребителите на сървъри и търговците търсят алтернативи на Xeon на Intel. Проблемът за тези фирми е, че Intel развива много стабилни архитектури за сървър платформа. Такива изследвания и развитие изискват много пари и това е големият въпрос – дали сървърните производители, заедно с SoC разработчиците ще инвестират сравними количества за такъв R&D.


Когато AMD отначало очерта планове за навлизане на пазара на стандартни за индустрията сървъри през 2001 г., Intel до голяма степен игнорира компанията и беше хванат неподготвен от нея през 2003 г., когато AMD пусна Opteron микропроцесорите за сървъри. С течение на времето само за три години AMD Opteron успя да грабне значително парче от пазара на Intel. Точно сега Intel вече не смята AMD за потенциален конкурент, въпреки че AMD иска да се върне с архитектурата с кодово име „Дзен“ (Zen) през 2016 г. Може би, Intel знае нещо, което ние не знаем?


Въпреки много истерия около ARM базираните сървъри през последните години, реалният брой внедрявания си остава много нисък. Но ARM Holdings е оптимист за пазарните възможности и очаква 20 на сто от сървърите да бъдат ARM базирани до 2020 г. В опит да увеличи драстично своя дял от този пазар ARM планира да въведе нови ядра, както и да даде възможност на своите партньори за изграждане на чипове с над 48 ядра през 2017-2018.

ARM признава, че сегашната й позиция на пазара на сървърен клас системи върху чип не е особено добра и няма да се подобри значително до 2016 или дори 2017 г. Въпреки това компанията подчертава, че е възможно да се купят ARM базирани сървъри в момента с цел разработване на софтуер. Производителите на сървъри също се интересуват от микропроцесори от алтернативни доставчици, тъй като днес 98 на сто от сървърните централни процесори се продават от Intel Corp.

Мисля, че нивото на интерес, което виждаме към ARM базираните сървъри остава много, много високо – казва Тим Скор, главен финансов директор на ARM, по време на тримесечния конферентен разговор на компанията с инвеститори и финансови анализатори. – Абсолютно всеки, с когото говоря, иска алтернатива.

След като сървърния клас софтуерен пакет за ARM е готова и след като има 64-битови ARMv8 съвместими процесори с производителност и възможности, достатъчни за модерните центрове за данни, реалното търсене на ARM базирани сървъри ще се вдигне, според компанията.

Аз не мисля, че продажбите на сървъри ще имат съществен принос в приходите ни тази година, мисля, че все още сме във фазата на разработка – казва Саймън Сигърс, главен изпълнителен директор на ARM. – По-вероятно е да имаме по-голяма печалба през 2016-2017 г.

ARM ще прави процесорни ядра с имена на боговете Арес и Прометей

В момента ARM цели сторидж, уеб, облачните и мащабируемите сървъри с ARMv8-A архитектура, както и с Cortex-A57 и Cortex-A72 ядрата. За три до пет години компанията ще подобрява ARMv8-A архитектурата, както и ядрата от по-висок калс с кодови имена Ares и Prometheus. ARM очаква, че новите технологии, както и по-бързите ядра ще й помогнат да се справи с анализите в реално време, както и с високопроизводителните компютърни приложения. И в крайна сметка ARM иска да се конкурира директно с Intel Xeon процесорите за корпоративния клас сървъри.

ares

Точно сега ние не знаем много за бъдещите ядра от сървърен клас. Това, което знаем, е, че Cortex-A72 на компанията – който е с 80-90 процента по-бърз от Cortex-A57, има 1-1,2 W мощност на ядро, което е сравнимо с това на Broadwell ядрата на Intel в Core М и Xeon D процесорите. Въз основа на пътната карта на компанията, която се появи неофициално наскоро, ARM също така работи върху ядро с кодово име Ares за приложения с висока производителност, което ще бъде произвеждано с помощта на 10-нанометровия процес FinFET и което ще е поне два пъти по-производително от ARM Cortex-A72. За ултраплътни сървъри, които не се нуждаят от много висока производителност, ARM подготвя технология с кодово име Prometheus с 600-750 mW топлинна мощност на ядро.

 


ARM продължава да бъде много оптимистично настроена за своите решения за сървъри от висок клас и очаква от своите партньори да предлагат алтернатива на Xeon процесорите на Intel за всеки един пазарен сегмент. Но дори и ако ARM успее да създаде ядра, които са сравними с Intel по отношение на производителност, функционалност и консумацията на енергия, то остава да се види дали партньорите на ARM всъщност ще бъдат в състояние да се конкурират с Intel. AMD веднъж имаше силен опит с Opteron процесорите за сървъри, които надминаваха Intel Xeon продуктите. Въпреки това компанията не можа да се бори срещу прекия си съперник дълго време поради финансови и бизнес причини …


 

 

About Author

tvoite technology

Екипът на дигиталното издание на списание Твоите технологии

Write a Comment

Your e-mail address will not be published.
Required fields are marked*