Работа односокетным серверам

Серия AMD EPYC 7002P прокладывает дорогу в односокетное будущее серверов. Выход линейки процессоров AMD EPYC 7002 (Rome) перекроил карту серверного рынка. С охватом от 8 до 64 физических ядер (16 ... 128 логических), при 4 ТБ оперативной памяти и 128 линиях PCIe одним таким CPU можно решать задачи, прежде требовавшие 2- и 4-процессорных систем.

Так, два процессора Intel Xeon Gold 6262 проигрывают одному AMD EPYC 7702P (и это еще без учета обвязки):

Источник

Тесты

Для оценки реальной производительности обратимся к официально опубликованным данным.

HPE представила результат двух своих серверных платформ в тесте TPC-H SQL Server 2017. Однопроцессорный HPE Proliant DL325 Gen10 на AMD EPYC 7502P и 512 ГБ оперативной памяти показал 743,750 QphH@1000GB. Если разделить 743 750 на 32 ядра, получим 23 242 на ядро. Цена за QphH для этой системы составляет 0,34 долларов США.

Результат TPC-H двухпроцессорного сервера HPE Proliant DL380 Gen 10 равен 1,009,065 QphH@1000GB. Это более высокий показатель, но в данной системе использовались два 28-ядерных процессора Intel Xeon Platinum 8180 (всего 56C / 112T) и 512 ГБ оперативной памяти. Если мы разделим 1 009 065 на 56 ядер, получим 18 019 на ядро. Цена за QphH для этой системы составляет 0,47 долларов США.

Результатами в тесте TPC-E SQL Server 2017 поделилась Lenovo. Тестирование пропускной способности TPC-E — хороший показатель общей загрузки CPU для рабочей нагрузки OLTP. Однопроцессорный сервер ThinkSystem SR655 2U выдал значение 6 716,88. В нем один 64-ядерный процессор AMD EPYC 7742 и 1 ТБ оперативной памяти. Однопоточная производительность в расчете на одно ядро составляет 6716,88 / 64 = 104,95.

Двухпроцессорный сервер Lenovo ThinkSystem SR650 2U вышел на показатель 7012,53. В нем два 28-ядерных процессора Intel Xeon Platinum 8280 и 1,5 ТБ оперативной памяти. Если мы разделим 7012,53 на 56, оценка на ядро составит 125,22, что примерно на 19% выше результата AMD.

Из этого теста следует, что однопоточная производительность процессора — не самое сильное место процессора AMD EPYC 7742. Но при этом общая производительность обеих систем находится приблизительно на одном уровне (разрыв около 5%), при объеме оперативной памяти на 50% меньше.

Показатели односокетных систем на процессорах AMD EPYC 7002P от двух различных производителей в столь тяжелом приложении как SQL наглядно демонстрируют достаточную вычислительную мощность, пропускную способность памяти, а также пропускную способность подсистем ввода/вывода для поддержания сервером больших нагрузок.

Практика. Роли однопроцессорных серверов

Корпоративный рынок консервативен. Двухсокетные системы пока остаются стандартом массового рынка, фаворитом дата-центров и основой публичных облаков. Но есть много классов приложений, где подходы меняются на глазах.

Cерверы баз данных

Для приложений, работающих с базами данных, важно не максимально быстрое обслуживание одного потока запросов, а способность поддерживать большое количество множественных обращений. Эта задача эффективно решается ростом числа ядер CPU, расширением каналов доступа к оперативной памяти и устройствам ввода/вывода, снижением задержек на них. Уступая в производительности системам на двух Intel Xeon Platinum 8280, AMD EPYC 7742 компенсирует это ядрами. При куда меньшей цене.

Если говорить о практически востребованной мощности, то в ERP-системах одного логического ядра процессора хватает 20-30 пользователям. Чтобы загрузить 128 логических ядер старшего 64-ядерного AMD EPYC 7702P, надо одновременно обслуживать 2500-4000 пользователей. Это очень много, особенно в украинских реалиях. А значит, можно обойтись более дешевыми AMD EPYC 7502 (32 ядра), 7402P (24 ядра) или 7302P (16 ядер).

Хостинг виртуальных машин

Операторы практикуют оверселлинг — продажу услуг сверх имеющихся физических ресурсов. 64 физических ядра и 4 ТБ оперативной памяти односокетного сервера дают им огромное поле маневра. Концентрировать мощности сверх этого на одном хосте было бы рискованно — из-за высокой цены простоя в случае программного или аппаратного сбоя. А еще, если ПО лицензируется посокетно (как VMware VSAN), однопроцессорные серверы сокращают капитальные затраты.

Гиперконвергенция

В гиперконвергентной инфраструктуре (HCI) вычисления, распределённое хранение и скоростной доступ к данным с низкой латентностью реализованы на однородном кластере серверов с локальными дисками. Так работают крупные промышленные облачные провайдеры, так устроены частные облака передовых предприятий. Эффективность похода наглядно демонстрирует рост рыночной доли Microsoft Azure и ее расширения для ЦОД, Azure Stack. Популярны пакетные решения Nutanix, Dell VxRail, HPE SimpliVity. Хорошо документирована процедура построения HCI-кластера на типовых серверах по технологии Microsoft Storage Spaces Direct. При высокой вычислительной мощности односокетных серверов на AMD EPYC 7002P и их небольшой цене такая инфраструктура получается доступной и эластичной.

Выгрузка данных, аналитика, отчеты

SQL Server DW/Reporting — отдельный пласт приложений, требующих большого количества вычислительных ядер, много оперативной памяти, просторных каналов ввода/вывода. Однопроцессорное решение на AMD EPYC 7002P выглядит даже привлекательнее двухпроцессорных систем на Intel Xeon. Поддерживается стандарт PCIe 4.0 подключения скоростной периферии. В платформу 2U/24×2.5″ можно поставить хоть все NVMe SSD, и каждый из них получит свои выделенные четыре линии PCIe от CPU (в двухпроцессорном сервере на Intel Xeon доступ к такому количеству NVMe коммутированный — с дополнительными затратами и задержками).

Программно-определяемое хранение

Специализированное программное обеспечение превращает типовые серверы в системы хранения (SDS) — при условии, что есть запас по вычислительным ядрам, оперативной памяти, каналам дискового и сетевого ввода/вывода. Вкупе с сервисными процедурами, объемное хранение (особенно, распределенное) порождает большое количество операций с данными и метаданными (кэширование, балансировка и синхронизация данных на узлах, восстановление после сбоев, многопоточные обмены по сетевым интерфейсам). На все это нужны процессорные ядра и оперативная память. Интеграторы многих SDS (например, Ceph) придерживаются простого правила: 1ГБ оперативной памяти на 1ТБ полезных данных. Серверам-контроллерам хранилищ петабайт-уровня не нужны два процессора Intel Xeon, достаточно одного AMD EPYC 7002P.

Рынок рассудит

Специализацией движет выгода, а не традиции. Если уж AWS адаптировал часть сервисов Amazon EC2 с оглядкой на возможности AMD EPYC, то землянам и подавно пора. Попутно обязывает прогноз Gartner, что к 2021-му году односокетные серверы х86 будут справляться с 80% нагрузок в дата-центрах, против 20% в 2018. В кои то веки AMD формирует серверную повестку.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365