Компьютеры -> Процессоры -> Intel Xeon 3.6 (Nocona) против AMD Opteron

Серверные процессоры в базах данных или Интел Xeon 3.6 (Nocona) против AMD Opteron

Вступление

Более полутора лет назад компания AMD представила миру архитектуру K8. Что изменилось с того времени? Opteron доказал свое право называться серьезным конкурентом для процессоров Интел Xeon. И чего действительно никто не ожидал, компания AMD заставила Интел изменить свои приоритеты в развитии технологий и следовать по пути, предложенному AMD. Двуядерные процессоры на горизонте, AMD провела демонстрацию своего совместного с Hewlett Packard сервера, а Интел продемонстрировала собственные достижения на сентябрьской конференции для разработчиков.

Сейчас мы видим AMD на обоих рынках обычных настольных систем и серверов, но означает ли это близкую победу на корпоративном рынке? Ни в коей мере, AMD еще бороться и бороться. По большому счету, преимущество сейчас именно за Интел. У этой компании 80% всего рынка процессоров, а AMD (по результатам августа) принадлежит всего 15%. На счет AMD можно отнести такие заслуги, как подписание соглашений с такими гигантами как HP, IBM и Sun, а также представление нового завода в Дрездене.

Никто из производителей процессоров не добивается успеха, просто почивая на лаврах. В то время, как AMD стучится во все двери, Интел выпускает новую линейку процессоров Xeon под названием Nocona, повторяя шаги AMD в 64-разрядной области. AMD, в свою очередь, выпускает новую серию процессоров Opteron 250 с тактовой частотой 2,4 ГГц.

Nocona – “новая жизнь семейства Xeon”

Когда компания AMD представила архитектуру K8, представители Интел заговорили о том, что это преждевременно, и мир еще не готов к переходу на подобные технологии. Отчасти, это - правда, мир, использующий Windows, до сих пор реально работает только с 32-разрядными приложениями, но Unix и Linux восприняли появление 64-разрядных процессоров как нечто само собой разумеющееся. По обещаниям Микрософт, мы увидим официальные версии 64-разрядных систем Windows XP и Windows 2003 Server когда-нибудь в следующем году. Также к этому времени Микрософт готовит 64-разрядные версии SQL Server и .NET.

Не смотря на то, что 64-разрядные технологии пока остаются будущим для пользователей, работающих с системами Windows, Интел уже понимает, что AMD замахивается на ее часть серверного рынка. В феврале 2004 Интел проанонсировала свой первый процессор, работающий с приложениями обоих видов: 32 и 64-х разрядными – это был процессор Nocona. В действительности, это переименованный Pentium F Prescott с возможностью работать в мультипроцессорных системах. Особенности процессора Nocona – увеличенная до 800 МГц частота FSB и небольшой размер кэша L2 – 1 МБ, как в процессорах начального уровня.

Вместе с Nocona появляются и новые чипсеты Интел E525 Tumwater, предназначенный для рабочих станций с графикой PCI Express x16, и E7520/7320 Lindenhurst, созданный для серверов. В нашей лаборатории есть оба чипсета, но в этом тестировании мы будем использовать только серверный чипсет E7520 Lindenhurst.

Opteron 250

Opteron 250 - это очередная модификация процессора Opteron с увеличенной тактовой частотой (от 2,2 ГГц до 2,4 ГГц). Модель 250 все еще является представителем процессоров, выпускаемых по технологическому процессу 130 нм. Opteron на основе техпроцесса 90 нм мы увидим к концу этого года.

Hyper Threading

Технология Интел Hyper Threading уже прижилась на рынке настольных систем, где ее поддерживает большинство поставляемых компьютеров. Наши тесты показали, что Hyper Threading увеличивает производительность в среднем на 3-5%.

Тесты

Мы работали с двумя наборами тестов: обновленная версия собственных тестов AnandTech и набор тестов, основанный на типовых операциях с базами данных.

Аппаратная конфигурация

Система на базе процессоров Opteron:
Два процессора Opteron 250
4 ГБ памяти PC3200 DDR (Kingston KRX3200AK2)
Материнская плата: Tyan K8W
Операционная система: Windows 2003 Enterprise Server (32 Bit)
Жесткие диски: 8 x 36 ГБ 15,000RPM Ultra320 SCSI в массиве RAID-0

Система на базе процессоров Xeon:
Два процессора Xeon 3,6 ГГц
4 ГБ памяти DDR2
Материнская плата: Intel SE7520AF2
Операционная система: Windows 2003 Enterprise Server (32 Bit)
Жесткие диски: 8 x 36 ГБ 15,000RPM Ultra320 SCSI в массиве RAID-0

Результаты тестирования на реальной базе данных форума AnandTech

Судя по всему, увеличение частоты FSB в процессорах Nocona немного помогло увеличить производительность при этой нагрузке. Если опираться на факты, то увеличение производительности составило 11% по сравнению с Xeon 3,2 ГГц. Различие в результатах Opteron 250 и Nocona 3.6 почти 2%, что сравнимо с расхождениями при нескольких выполнениях тестов.

SQL Stress (чтение)
Количество операций чтения

SQL Stress (запись)
Количество операций записи

Результаты стресс-теста

Дружественная нам компания предоставила реальное корпоративное SQL-приложение для этого тестирования. По договоренности мы не можем огласить название компании. По этим же причинам мы не можем описать подробности работы этого приложения с базой данных.

Каждый тест выполнялся 10 минут и повторялся три раза. В качестве результата мы брали среднее между тремя показателями. Количество операций чтения и записи соотносилось как 10 к одному. Приложение разрабатывалось на C#, а все интерфейсы с базой данных – на ADO.NET с использованием 20 потоков : 10 - для чтения и 10 – для вставки.

Чтобы окончательно убедиться, что операции ввода/вывода не станут узким местом, каждый тест начинался с пустой базы данных. Между клиентом и сервером использовался гигабитный свитч. Во время выполнения тестов на сервере не выполнялись никакие другие приложения.

Перед каждым тестом клиентская рабочая станция и сервер перезагружались. База данных каждый раз копировалась на дисковый массив, чтобы заручиться уверенностью в том, что фрагментация файлов не влияет на результаты тестов. Перед каждым из трех тестов база удалялась и заменялась пустой. SQL Server не перезагружался.

Здесь проявились архитектурные различия между процессорами Opteron и Nocona. Opteron 250 оторвался на 7% перед 248, демонстрируя впечатляющий рост производительности при увеличении частоты всего на 8%.

Nocona себя особо положительно не проявил. Увеличенная частота FSB и тактовая частота не дали этому процессору существенного прироста в производительности в реальных задачах. Даже по сравнению с процессором Xeon 3,2 ГГц, Nocona показывает результат, который лучше всего на 1%, что сравнимо с погрешностью тестирования. Более длинный конвейер ядра Prescott и высокая частота шины не помогают новому процессору заметно увеличить производительность в таких тестах. Естественно, негативно отражается и недостаток кэша L2, которого у Nocona на 1 МБ меньше, чем у Xeon 3,2 ГГц. Трудно предположить, на сколько это повлияло на результаты.

Тест при максимально возможной нагрузке (чтение)
Количество чтений (в десятках)

Тест при максимально возможной нагрузке (запись)
Количество операций записи (в десятках)

Заключение

В наших первых тестах процессор от Интел поднял планку перед Opteron 250. Благодаря большей на 400 МГц тактовой частоте и на 266 МГц частоте шины FSB Nocona хорошо себя зарекомендовал в первом тестировании при работе с низкой и средней загрузкой. Но более интересными оказались тесты в реальном корпоративном приложении. Совместная шина FSB понижает производительность процессоров Xeon. Увеличенный конвейер ядра Prescott также стал негативным фактором, благодаря которому лидерство процессора Nocona 3.6 в первых тестах сменилось выигрышем у своего предшественника Xeon 3.2 ГГц всего на 1%.

AMD опять демонстрирует более сильную архитектуру, ее HyperTransport и встроенный контроллер памяти значительно улучшили серверные процессоры. Вопрос в том, на сколько это повлияет на долю компании на рынке?

Автор: Владимир Володин
Источник: www.tech.stolica.ru