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Vie quotidienne "alchimiste"


La comparaison des performances du serveur est un sujet complexe, provoquant beaucoup de controverse sur la façon de mener la comparaison «correctement». Dans cet article, nous parlerons de la façon dont les processeurs vont avant d'entrer dans nos services.

Les serveurs modernes sont constitués de nombreux composants, chacun nécessitant sa propre approche unique. Les processeurs serveur ne font pas exception, ce qui sera discuté plus tard.

Nouveau entre les mains


Habituellement, les fournisseurs publient immédiatement de nouveaux processeurs avec des règles, mais nous savons clairement ce que nous voulons. Et c'est ce qui s'est passé: Intel a récemment publié une mise à jour, nommée Cascade Lake Refresh. La gamme contient 14 processeurs, mais nous ne sommes intéressés que par trois d'entre eux:

  • Intel® Xeon® Gold 6240R;
  • Intel® Xeon® Gold 5218R;
  • Intel® Xeon® Silver 4214R.


Il est facile de justifier l'intérêt pour ces modèles: nous avons utilisé avec succès leurs prédécesseurs:

  • Intel® Xeon® Silver 4114;
  • Intel® Xeon® Silver 4214;
  • Intel® Xeon® Gold 6140;
  • Intel® Xeon® Gold 6240;
  • Intel® Xeon® Gold 5218.

Dans certains cas, les fournisseurs publient quelque chose de complètement nouveau, sans même révéler le nom, et envoient à leurs partenaires des échantillons d'ingénierie de ces composants marqués confidentiels.


Tout d'abord, la compatibilité des processeurs avec les cartes mères disponibles est testée, car les cartes mères peuvent ne pas fonctionner correctement avec des processeurs qui leur sont inconnus. Heureusement, les fournisseurs travaillent en étroite collaboration avec les fabricants de cartes mères, ce qui leur permet de publier les mises à jour du BIOS à l'avance, en ajoutant la prise en charge des microcodes des nouveaux processeurs. Comme il y a une tendance à augmenter la dissipation de chaleur en raison d'une augmentation de la puissance de traitement du processeur, nous vérifions également soigneusement le régime thermique pendant les tests.

Après avoir vérifié les performances au niveau physique, nous compilons un tableau de comparaison basé sur des données théoriques, puis procédons à la comparaison des performances.
Les données sur les spécifications techniques des processeurs Intel sont accessibles au public et sont disponibles sur la ressource ark.intel.com
CaractéristiqueXeon® Gold 6140Xeon® Gold 6240Xeon® Gold 6240R
Nombres de coeursdix-huitdix-huit24
Le nombre de fils363648
Fréquence de base, GHz2,302,602,40
Fréquence maximale en mode Turbo Boost, GHz3,703,904.00
Taille du cache L324,7524,7535,75
Nombre de lignes UPI332
TDP, Watt140150165
Les modifications du 6240R par rapport à ses prédécesseurs sont évidentes: une fréquence accrue en mode Turbo Boost, plus de cœurs, plus de cache et, par conséquent, plus de chaleur. Il est important de noter que les processeurs Cascade Lake Refresh, contrairement à leurs prédécesseurs, ne sont pas pris en charge sur les systèmes à quatre sockets.

Vous pouvez maintenant commencer des tests pratiques de performances.

"Artillerie lourde"


Dans un premier temps, nous avons utilisé la fameuse SPEC CPU 2017 pour démontrer la différence de performance.Les tests SPEC CPU sont la norme de facto dans le domaine de la mesure des performances. La plupart des fabricants de processeurs dans leurs présentations se réfèrent aux résultats obtenus en utilisant cette suite de tests.

Tous les tests CPU SPEC sont compilés à partir du code source pour un «sujet de test» spécifique, de plus, l'utilisation de compilateurs d'optimisation tels que Intel C ++ Compiler (icc) et AMD Optimizing C / C ++ Compiler (AOCC) n'est pas interdite, mais plutôt encouragée. Cette approche vous permet de comparer des processeurs de différentes architectures, en utilisant toute la puissance du processeur et des outils associés.

L'organisation SPEC vous permet de publier les résultats des tests sur une page spéciale. Nous étions intéressés par les serveurs à deux sockets avec "gold". Selon nos demandes, nous avons constaté:

  • 38 rĂ©sultats pour le processeur Xeon® Gold 6240R;
  • 55 rĂ©sultats pour Xeon® Gold 6240;
  • 116 rĂ©sultats pour Xeon® Gold 6140.

Les valeurs médianes de chaque test sont indiquées dans le tableau ci-dessous:
TesterXeon® Gold 6140Xeon® Gold 6240Xeon® Gold 6240R
SPECspeed2017_int_base9.0810,310,3
SPECspeed2017_fp_base110,0132,0149,0
SPECrate2017_int_base197,0230,5274,0
SPECrate2017_fp_base186,0209,5241,0
En analysant les données théoriques sur les processeurs, nous pouvons dire en toute sécurité que nous attendons et prédisons la croissance des indicateurs dans les benchmarks.

En plus de SPEC, nous utilisons d'autres références plus faciles à comprendre.

Approche minimaliste


Il n'existe pas de programmes moins populaires pour mesurer les performances, qui ne sont peut-être pas devenus la norme, mais qui ont acquis une certaine renommée. Il s'agit du test de performance PassMark et de GeekBench .

GeekBench (la version 5 est pertinente au moment de la publication) est spécialisé dans la mesure des performances du processeur et dispose d'un tableau de classement ouvert dans lequel vous pouvez voir vos propres résultats et comparer avec les autres. Contrairement au CPU SPEC, GeekBench, en plus de calculer en nombres entiers et en virgule flottante, effectue des calculs cryptographiques impliquant des instructions spéciales du processeur .

Trois familles populaires de systèmes d'exploitation basés sur l'architecture x86_64 sont prises en charge: Windows, Linux et MacOS X. GeekBench fonctionne également sur des appareils avec une architecture ARM, mais uniquement sur Android et iOS, ce qui exclut la possibilité de s'exécuter sur des serveurs avec cette architecture.

Les résultats des tests sont fournis en points par rapport à la norme. Dans GeekBench 5, l'Intel Core i3-8100 a été choisi comme référence, dont le résultat a été pris pour 1000 points. Si le processeur marque 2000 points, cela signifie qu'il est deux fois plus puissant que le standard.

Nous avons choisi PassMark PerformanceTest comme alternative à GeekBench. Malgré le fait que PerformanceTest est adapté uniquement pour Windows, il a un profil plus large et teste non seulement le processeur, mais également la RAM, le disque et l'accélérateur graphique, le cas échéant, dans le système.

La principale différence entre GeekBench et PerformanceTest est la distribution sous forme de fichiers exécutables. De tels tests sont similaires aux logiciels à source fermée, qui ne peuvent avoir que des optimisations générales et ne prennent pas en charge les nouvelles capacités du processeur.

Tenez compte des résultats des tests à l'aide de GeekBench 5, qui sont présentés dans le tableau.
IndiceXeon® Gold 6240Xeon® Gold 6240R
Score monocœur10441089
Score de chiffrement à cœur unique14421456
Score entier monocœur9981055
Score en virgule flottante à cœur unique10771100
Score multicœur2620331262
Score de chiffrement multicœur2655426920
Score entier multicœur2621431639
Score à virgule flottante multicœur2612131170
Comparé aux résultats du CPU SPEC, GeekBench montre une différence plus notable dans les calculs d'entiers. Cependant, la supériorité de Cascade Lake Refresh demeure indéniable.

Tâches "réelles"


Certains experts sont sceptiques quant à l'analyse comparative des performances. "Synthétiques! Insignifiant! " Ils disent et ont raison à leur manière. Les spécialistes des sociétés informatiques considèrent les nouveaux processeurs exclusivement dans le contexte de leurs propres systèmes. En même temps, des exigences sont posées non seulement pour la puissance de traitement du processeur, mais aussi pour l'interaction avec la RAM et les périphériques.

La variété des produits logiciels utilisés dans le domaine informatique est énorme et chacun d'eux a de nombreux paramètres. La préparation d'un grand nombre de tests prend un temps inacceptable et permet également aux professionnels expérimentés d'exprimer leur mécontentement quant à la configuration du test.
De nouveaux équipements sont fournis pour les tests aux spécialistes dans le cadre du projet Selectel LAB , qui permet aux spécialistes de mener leurs propres tests indépendants sur toutes les tâches.
Nous avons sélectionné plusieurs tâches qui nous permettent d'évaluer les performances du processeur et de tout le nord. Voici la liste:

  • compilation du projet LLVM avec optimisation agressive;
  • calcul d'un million de dĂ©cimales de Ď€;
  • recodage vidĂ©o avec ffmpeg.

Le projet LLVM se compose de nombreux programmes complexes, de sorte que le processus de compilation de tous les programmes du projet est parfaitement parallèle, même sur des serveurs puissants. Dans nos tests, nous utilisons des disques SSD comme stockage et 12 puces RAM DDR4-2666.
TesterXeon® Gold 6240Xeon® Gold 6240R
Calcul du nombre π3m 20.559s3m 16.246s
Transcodage vidéo avec ffmpeg0m 46.646s0m 46.634s
Compilation d'un projet LLVM avec une optimisation agressive15m 35.933s15m 0,370s
Les tests pratiques confirment les résultats des tests "synthétiques" précédemment effectués. La compilation des programmes du projet LLVM est effectuée en parallèle, donc l'augmentation du nombre de cœurs accélère le processus comme prévu. Le calcul du nombre π utilise un seul thread, et dans ce test, vous pouvez voir une petite augmentation de la vitesse associée à une augmentation de la fréquence maximale du processeur.

Le recodage vidéo est une tâche moins triviale, qui est calculée en parallèle à la discrétion de l'application ffmpeg elle-même. Une telle légère différence entre les processeurs est due à la fonctionnalité logicielle.

Au lieu d'une conclusion


Les progrès ne s'arrêtent pas et la mise à jour de la ligne Cascade Lake était un événement très attendu. Nos tests ont montré qu'une augmentation du nombre de cœurs, une augmentation du cache L3 et une fréquence d'horloge accrue affectaient favorablement les performances globales du processeur et lui permettaient de faire face à la fois aux «synthétiques» et aux tâches proches des conditions réelles.

Vous pouvez essayer de nouveaux processeurs dans vos propres tâches maintenant - les serveurs sont disponibles à la commande dans le panneau de contrôle .

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