Доброго времени суток, уважаемые посетители техноблога. Сегодня будем разбираться, нужен ли серверный процессор в домашнем компьютере. Есть ли вообще смысл строить свою систему на чипе, который изначально не предназначен для бытовых вычислений и ориентирован на глобальные расчеты.
Сразу развеем ваши сомнения насчет того, есть ли глобальные отличия между десктопными и серверными камнями. Да, по сути и нет таковых, если не считать «прожорливость» Xeon‐ов в плане TDP и работу только с регистровой ОЗУ. Ну и графического ядра у них нет, что даже плюс, поскольку оно все равно не используется.
На что положить глаз?
В 2012–2013 году серверный рынок наводнили корпоративные чипы Intel линейки Sandy Bridge‐EP и Ivy Bridge‐EP, которые по тем временам считались чем‐то монструозным и стоили более 1500$ за единицу, если закупать партиями по 1000 штук. Но возраст делает свое, а бездушная маркетинговая машина только усугубляет результат.
И тут ушлый пользователь подумал, что они могут стать идеальной и недорогой альтернативой Core i7 даже в 2017–2018 годах, причем на Aliexpress их можно купить по цене Pentium Skylake.
Итак, у вас есть игровой ПК на платформе LGA2011 и чипсете Х79, но нет самого главного – процессора. Какой вариант оптимальный на эту роль? Присмотритесь к Xeon E5‐1650 и Xeon E5‐2670. Первый имеет 6 ядер и разблокированный множитель.
Второй же – 8 заблокированных ядер, но хорошую базовую частоту в 3 ГГц, что дает отличную производительность в многопотоке.
Многие ошибочно полагают, что сервер ничем не отличается от обычного настольного компьютера. Практически на любой компьютер, удовлетворяющий минимальным требованиям к оборудованию, можно установить серверную операционную систему. Но это факт все равно не сделает ПК настоящим сервером. Даже если вы поставите самый быстрый процессор, жесткий диск большой емкости и много ОЗУ, данный компьютер все равно не заменит сервер. Причина кроется в сути, Пк и серверов разработаны для различных целей. Рассмотрим основные отличия, не затрагивая при этом
Функциональные различия
Некоторые из задач сервера:
- управления, хранения и обработки больших данных, обеспечения их целостности;
- работы с многими клиентами одновременно. Представьте, сервер играет роль терминала, на котором установлены всё необходимое программное обеспечение. Все вычисления также выполняются на нем же. Т.е. не нужны мощные компьютеры в офисе и обслуживание большого числа ПО (установка обновление и прочее) все в одном централизованном месте.
Отсюда следует, что архитектура серверных процессор направлена на как можно более эффективное управление сетевыми ресурсами, и обменом данных с серверным оборудованием (сетевые карты, диски, RAID-контроллерами и пр.)
Процессоры настольных предназначены больше для «бытовой» многозадачности — для запуска многих программ и браузеров/вкладок одновременно. Они также предназначены для перемещения данных (медленно) из множества низкоскоростных периферийных устройств: клавиатур, мышей, USB-устройств, внешних жестких дисков, и BluRay дисков и другое. Эти процессоры предназначены для того, чтобы делать разные вещи или много мелких вещей для одного пользователя
, отсюда вообще то и название персональный
компьютер.
Надежность
Самое главное требование к серверу, чтобы он свои задачи выполнял 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и прочее, понятно к чему я клоню. Контроль качества у серверных CPU намного более тщательный. Они проходят через все виды испытаний стрессовых условий: работа при более высоких температурах и высокой вычислительной нагрузки. Так как они должны быть рассчитаны, на работу в течение длительных периодов времени при 100% устойчивых нагрузок. Например AMD оценивает рабочий цикл линейки Opteron 5 лет при 100% нагрузке 24 / 7 против трех лет для настольных чипов.
Надежность серверов обеспечивается не только хорошим ОТК, но и рядом программых и аппаратных специальных решений:
- Повышенная стойкость памяти к сбоях, за счет интенсивного контроля за ошибками и коррекции ошибок (ECC), на всех уровнях памяти (кеш, ОЗУ)
- Дублирование и резервирование критически важных устройств (блоков питания, жестких дисков, систем охлаждения)
- Введение дополнительных датчиков контроля технических параметров (тахометры, датчики температуры)
- Наличие сторожевого таймера, который перезагрузит процессор при зависании
Технические характеристики
- Количество ядер. Серверные процессоры имею больше ядер (до 12) , хотя ни один настольный процессор на данный момент не предлагает больше 8.
- Возможность эффективно функционировать в многопроцессорных системах
- Больший объем Кэша L1, L2, L3
- Поддержка большей оперативной памяти, даже старые версии серверных процессоров поддерживают 144 гигабайта оперативной памяти
Как видите технические различия описал абстрактные и без точных цифр, больше меньше, но насколько? Давайте рассмотрим конкретный пример. Берем топовый Intel Core i7 и XEON.
Резюмируем: пропускная способность системной шины в два раза больше, объем кэша больше в 6 раз, возможно подключить 768 ГИГАБАЙТ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ, и поддержка ECC — контроля за ошибками и коррекции ошибок. Но есть и другая сторона медали, это больше габаритные размеры, потребляемая мощность, и почти в 9 раз дороже.
Наиболее знаменитые представители серверных CPU, известных широкому кругу пользователей именно благодаря настольным процессорам — линейка от Intel Xeon и AMD Opteron. На этом рынке есть еще очень значимые игроки — это IMB (линейка POWER), совместная работа Intel и Hewlett Packard (HP) Inanium, Sun Microsystems — процессор UltraSPARC.
Процессоры продаются уже больше 15 лет, но до сих пор у пользователей остаются вопросы относительно зоны их применения. Многие считают, что дорогие многоядерные серверные чипы могут ускорить выполнение «домашних» задач и увеличить производительность в играх, а бизнесмены надеются на возможность использования процессоров в рабочих станциях. Чем же отличаются Xeon от «домашних» аналогов?
Поддержка ЕСС
Самой старой особенностью Xeon является поддержка памяти. Защита от однобитовых ошибок крайне важна для систем, работающих круглосуточно. Некоторые мейнстримовые процессоры тоже поддерживают коррекцию «на лету», но гарантировано работает она только на серверном оборудовании.
Использование нескольких процессоров
Многопроцессорность является привилегией Xeon, способного координировать распределение нагрузки между несколькими CPU. Обычные Core на такое не способны. Возможность работы в связке обозначена в первой цифре названия: E3 1246 V3 (1 – в паре не работает), E5 4627 V2 (4 – до 4-ёх процессоров). Каждый Xeon имеет собственный PCI-Express контроллер, поддерживающий определённое количество линий, поэтому их связки повышают эффективность использования PCIe сопроцессоров типа Nvidia Tesla или в определённых конфигурациях.
Многоядерность
Некоторые серверные процессоры обладают большим количеством физических ядер, вплоть до 18. Обратной стороной медали является относительно низкая частота каждого отдельного ядра. Эффективность зависит от способности программного обеспечения "распараллеливаться".
Виртуализация
Поддержка также является одной из сильнейших сторон серверного железа, но современные комплектующие позволяют получить её и на домашней системе, потратив некоторое время на поиск совместимых компонентов.
Вывод
Многоядерный Xeon не сможет увеличить производительность вашей домашней системы. Современные игры рассчитаны на обычные процессоры, имеющие 2-4 ядра с высокой рабочей частотой, поэтому 14 из 18 серверных ядер, каждое из которых медленнее аналогов из Core, будут простаивать и не принесут никакой пользы.
Разгон также не применим. Множитель у Xeon заблокирован, а серверные материнские платы не предоставляют необходимых опций. При проектировании подобных комплектующих в первую очередь заботятся об их надёжности и долговечности, а нештатное повышение частоты увеличивает риск выхода из строя.
Серверные комплектующие хороши для многопоточной обработки данных и для обеспечения надёжности. Процессоры Xeon мощны, но не предоставляют преимущества по производительности для домашнего компьютера и стоят намного дороже.
Наверное, не найти сейчас такого пользователя ПК, который бы не слышал о серверах. Многие примерно знают, что это такое. Но вот о внутреннем их устройстве говорят мало и в основном узкие специалисты. В этой статье пойдёт речь о серверных процессорах. Для чего они нужны, какие бывают и чем различаются.
Особенности серверных процессоров
Так как сервер — это система, постоянно оперирующая большими потоками данных, то нагрузка на «железо» иногда может достигать колоссальных размеров. Простые процессорные решения для домашнего использования здесь не подойдут. Для этого имеются специальные серверные процессоры. Они способны решать несколько типичных для этой области задач:
- управление больших объёмом данных;
- умение работать с несколькими различными задачами одновременно;
- стабильность работы в непрерывном режиме;
- устойчивость к ошибкам и сбоям.
Техническая сторона
Так как нагрузка на такие системы в несколько раз больше, то и многие физические параметры должны быть значительно выше бытовых аналогов.
Серверные процессоры, как правило, комплектуются большим количеством вычислительных ядер. Например, их число может достигать 12, хотя для стационарных версий оно редко превышает 8.
Иногда на серверах может использоваться система с одновременно подключёнными несколькими процессорами. То есть каждый из них должен уметь работать совместно, при этом без сбоев и «глюков».
Технически, серверный процессор должен обладать способностью поддерживать и работать с большим объёмом памяти. Это очень актуально для мощных станций.
В общем, рассматривать серверный процессор в отрыве от всей системы немного неправильно. На производительность будет влиять все «железо» в целом. Правильно подобранная материнская плата, высокоскоростные жёсткие диски, отказоустойчивая оперативная память большого объёма.
Обзор продуктов
Как известно, в мире есть всего два крупных производителя, которые могут предоставить как бытовые, так и серверные решения. Это AMD и INTEL. Рассмотрим их устройства поближе.
AMD Opteron
Именно под этим брендом выпускаются серверные процессоры AMD. На данный момент они представлены в трёх группах, в зависимости от архитектуры и сферы применения:
- X86. Стандартное решения для большинства задач.
- X-серия. Так называемая гибридная конфигурация.
- ARM. Новинка на рынке серверных процессоров AMD.
AMD Opteron серии 6300
Базовый серверный процессор способный эффективно работать практически в любой конфигурации. Несет в себе 16 вычислительных ядер, которые, собственно, и обеспечивают хорошую производительность. Общая кэш-память третьего уровня составляет 16 МБ. Тактовая частота процессора достигает 2,8 ГГц, а в режиме Turbo Core — 3,5 ГГц.
На фоне невысокой цены данный продукт отлично подходит для создания облачных серверов.
AMD Opteron A1100
Данное решение представляет собой разработку по технологии «Система на чипе». Используемая архитектура — ARM. В серии есть разновидности по 4 и 8 ядерных процессоров.
Флагманом всего семейства стал SoC A 1170 с частотой 2 ГГц и с 8 ядрами.
AMD Opteron X2150
Это первый представитель серверных процессоров с гибридной архитектурой. То есть в качестве источника производительности может выступать как основной процессор, так и графический. Данная модель обладает 4 ядрами с 1,9 ГГц и кэш-памятью второго уровня 2 МБ.
Использоваться такое решение может в небольших серверных системах.
Процессоры Intel
Серверные продукты от Intel представлены целым набором устройств Xeon, а также линеек Atom и Itanium.
Intel Xeon E7 8890 V4
Серверный процессор Intel Xeon, предназначенный для больших сетевых нагрузок и мощных серверов. Изготовлен по технологии 14 Нм.
В процессоре неустанно работают целых 24 ядра в 48 потоков. Тактовая частота каждого — 2,2 ГГц, а с применением технологии TurboBoost и до 3,4 ГГц. Кэш память очень большая — 60 Мб.
Поддерживаются стандарты памяти DDR4 и DDR3. При этом её максимальный объем, при использовании процессора может составить до 3 ТБ.
E3 1220 V3
Вся линейка процессоров Intel позиционируется как решения для небольших серверов, облачных рабочих станций и для Интернета.
Данный представитель собран с помощью 22 Нм технологии. Имеет на борту 4 ядра, работающих в 4 потока. Их базовая частота — 3,1 ГГц. Если использовать Turbo Boost, можно вырасти до 3,5 ГГц. Кэш-память процессора — 8 МБ.
Поддерживается память уровня DDR3. Ее максимальный объем — 32 ГБ.
Серия Intel Atom C
Данные процессоры ориентированы на создание микросерверов, небольших хранилищ данных и интернета. Таким образом, Intel создала недорогое средство, направленное на решение типовых задач мелких и средних сетей.
Архитектура, применяемая в процессорах, 64-битная. Доступны версии с 2, 4 и 8 ядрами с максимальной частотой 2,4 ГГц.
Судя по отзывам первых, опробовавших данный процессор, в плане производительности он уступает всем Xeon. Однако за счёт низкой стоимости, энергопотребления и меньшей необходимости в поддержке находит своё применение в определённых нишах.
В заключение
Выбор серверного процессора — дело непростое. Приходится учитывать множество параметров: одновременное использование ресурсов, частоту обращения, плотность запросов, общий объем данных и многое другое. Но если подходить к делу тщательно, то всегда можно найти оптимальное решение, способное справиться с необходимой задачей, не переплатив при этом.
Некоторые из задач сервера:
- управления, хранения и обработки больших данных, обеспечения их целостности;
- работы с многими клиентами одновременно. Представьте, сервер играет роль терминала, на котором установлены всё необходимое программное обеспечение. Все вычисления также выполняются на нем же. Т.е. не нужны мощные компьютеры в офисе и обслуживание большого числа ПО (установка обновление и прочее) все в одном централизованном месте.
Отсюда следует , что архитектура направлена на как можно более эффективное управление сетевыми ресурсами, и обменом данных с серверным оборудованием (сетевые карты, диски, RAID-контроллерами и пр.) Процессоры настольных ПК/ноутбуков предназначены больше для «бытовой» многозадачности — для запуска многих программ и браузеров/вкладок одновременно. Они также предназначены для перемещения данных (медленно) из множества низкоскоростных периферийных устройств: клавиатур, мышей, USB-устройств, внешних жестких дисков, CD и DVD и BluRay дисков и другое. Эти процессоры предназначены для того, чтобы делать разные вещи или много мелких вещей для одного пользователя, отсюда вообще то и название персональный компьютер.
НАДЕЖНОСТЬ
Самое главное требование к серверу, чтобы он свои задачи выполнял 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и прочее, понятно к чему я клоню. Контроль качества у серверных CPU намного более тщательный. Они проходят через все виды испытаний стрессовых условий: работа при более высоких температурах и высокой вычислительной нагрузки. Так как они должны быть рассчитаны, на работу в течение длительных периодов времени при 100% устойчивых нагрузок. Например AMD оценивает рабочий цикл линейки Opteron 5 лет при 100% нагрузке 24 / 7 против трех лет для настольных чипов.
Надежность серверов обеспечивается не только хорошим ОТК, но и рядом программных и аппаратных специальных решений:
- Повышенная стойкость памяти к сбоям, за счет интенсивного контроля за ошибками и коррекции ошибок (ECC), на всех уровнях памяти (кеш, ОЗУ)
- Дублирование и резервирование критически важных устройств (блоков питания, жестких дисков, систем охлаждения)
- Введение дополнительных датчиков контроля технических параметров (тахометры, датчики температуры)
- Наличие сторожевого таймера, который перезагрузит процессор при зависании
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- Количество ядер. Серверные процессоры имею больше ядер (до 12), хотя ни один настольный процессор на данный момент не предлагает больше 8.
- Возможность эффективно функционировать в многопроцессорных системах
- Больший объем Кэша L1, L2, L3
- Поддержка большей оперативной памяти, даже старые версии серверных процессоров поддерживают 144 гигабайта оперативной памяти
Как видите технические различия описал абстрактные и без точных цифр, больше меньше, но насколько? Давайте рассмотрим конкретный пример. Берем топовый Intel Core i7 и XEON.
Резюмируем: пропускная способность системной шины в два раза больше, объем кэша больше в 6 раз, возможно подключить 768 ГИГАБАЙТ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ, и поддержка ECC — контроля за ошибками и коррекции ошибок. Но есть и другая сторона медали, это больше габаритные размеры, потребляемая мощность, и почти в 9 раз дороже.
Наиболее знаменитые представители серверных CPU, известных широкому кругу пользователей именно благодаря настольным процессорам — линейка от Intel Xeon и AMD Opteron. На этом рынке есть еще очень значимые игроки — это IMB (линейка POWER), совместная работа Intel и Hewlett Packard (HP) Inanium, Sun Microsystems — процессор UltraSPARC.
Загрузка...
