【IT168 技术】你对Dell最新推出的PowerEdge服务器有哪些期待?在性能和节能效率方面有哪些提升?本文提供了部分测试结果。
Dell第12代双核PowerEdge服务器采用的是Intel® Xeon® E5-2600系列处理器。Intel® Xeon® E5-2600系列处理器基于最新的Intel微架构，代号为Sandy Bridge。除Intel新处理器Sandy Bridge之外，第12代双核PowerEdge服务器还具备一些新特性和性能提升：在系统管理，能源效率方面性能大大增强，网络适配器支持1GbE和10GbE，同时还支持SSD驱动器。
本文关注计算性能和能源效率。我们对与第11代双核PowerEdge服务器相比，第12代双核PowerEdge服务器的性能提升进行了量化。第11代双核PowerEdge服务器在2009年发布，基于Intel Xeon 5500和5600系列处理器(代号为Nehalem-EP和Westmere-EP)。对比测试使用了一系列应用和微基准测试。本文对单台第11代双核PowerEdge服务器和第12代双核PowerEdge服务器的性能对比评估进行了详细介绍。
Sandy Bridge vs. Westmere
第11代双核PowerEdge服务器包括了Xeon X5600系列处理器(代号为Westmere)。表1表明了Sandy Bridge和Westmere处理器之间的基本差异。从核心数量，内存通道，QPI链接的增加不难看出，当与Westmere 进行对比时，Sandy Bridge的性能优势明显。Intel还在Sandy Bridge中引入了高级向量扩展(AVX)。除AVX提供的众多优势之外， Sandy Bridge在每个时钟周期进行的浮点计算次数是Westmere和Nehalem的两倍。
▲表 1: E5-2600 Vs. X5600
机器配置与实验环境配置
为了对第12代双核PowerEdge服务器在HPC计算工作负载上性能的提升进行量化，我们对PowerEdge R620服务器(第12代双核PowerEdge服务器)和PowerEdge R610服务器(第11代双核PowerEdge服务器)进行了对比。这两台服务器高度都是1U，CPU数量都是2颗。表2和表3提供了两台服务器的配置。在测试时所使用的BIOS和iDRAC(集成的Dell远程访问控制器)的版本都是当时的最新版本。表4提供了实验中所使用的BIOS设置。请注意，用于性能评估测试的PowerEdge R620服务器是工程原型机，采用的firmware和BIOS版本都是当时的最新版本。
▲表 2: R620 配置
▲表 3: R610 配置
PowerEdge R620默认所使用的处理器是Intel Xeon E5 -2680，处理器主频为2.7GHz，功率为130W。为了与PowerEdge R610所使用的处理器的主频相一致，我们采用了X5660处理器，其主频为2.8GHz，功率为95W。同时为了与PowerEdge R610所使用的处理器的功率相一致，我们采用了主频为3.46GHz，功率为130W的Westmere处理器。
▲表 4: BIOS 设置
内存带宽
▲图 1: 三组Stream内存带宽测试
Stream基准测试用来测量系统的内存带宽。如图1所示，和上一代PowerEdge R610服务器相比：
当使用频率为1600MHz的内存模块时，PowerEdge R620服务器的内存带宽增加了85%。
当使用频率为1333MHz的内存模块时，PowerEdge R620服务器的内存带宽增加了61%。
如果将处理器核心考虑在内，那么PowerEdge R620服务器每个处理器核心的内存带宽要比PowerEdge R610高21%-39%。
HPL性能和能源效率
为了在上述服务器配置中完成HPL性能测试，我们使用了Intel MPI 4.0.3.008，Intel MKL 10.3。每个HPL迭代的问题规模始终保持在服务器总内存的90%这一水平。HPL效率通过持续性能与最大理论性能之间的比率进行衡量，测试数据表明PowerEdge R620服务器的效率提升了6%。
图2展示了与单台服务器相关的测试结果。测试所使用的服务器是配置了2.8GHz处理器的PowerEdge R610服务器。
- 当与第11代双核PowerEdge服务器所使用的处理器的核心频率类似时(R610 服务器采用的处理器主频为2.8GHz,功率为 95W; R620 服务器采用的处理器主频为2.7GHz,功率为 130W,内存频率为 1333 MHz)，第12代双核PowerEdge服务器的绝对性能提升了175%，性能优势非常明显。
- 当使用频率为1600MHz的内存模块替代频率为1333MHz的内存模块时，第12代双核PowerEdge服务器的HPL性能没有明显的不同。这一测试结果表明HPL性能对内存速率并不敏感。
▲图 2: HPL 性能
图3展示了当运行HPL时服务器的能源效率。能源效率是以1瓦特的功率所交付的性能进行衡量的(单位为Performance/W或GLFOPS/W)。测试结果包括了配置了主频为3.46GHz 处理器的PowerEdge R610服务器。
- 当与PowerEdge R610服务器相比时，PowerEdge R620服务器的能源效率提升了100%。也就是说，在消耗相同功率的情况下PowerEdge R620服务器的性能提升了100%。这一结果可以归因于Sandy Bridge处理器比Westmeres处理器的核心数量多了33%，而且Sandy Bridge处理器在每个时钟周期内所执行的浮点运算数量也有所增加。图3还表明了Dell PowerEdge R620服务器总的能源效率设计。
图 3:运行 HPL时所消耗的功率
闲置功率
▲图 4: 闲置功率消耗
闲置功率是指服务器达到稳定状态(也就是启动过程已经完成)，但是没有运行任务时所消耗的功率。大多数数据中心在非高峰期都有一些停机检修时间。闲置功率是衡量数据中心在没有运行任务时所消耗的能源效率的一个重要指标。测试结果包括了配置了主频为3.46GHz 处理器的PowerEdge R610服务器。
当采用的处理器的功率类似时，和第11代双核PowerEdge服务器相比，第12代双核PowerEdge服务器消耗的能源效率减少了21%(R610 服务器采用的处理器主频为3.46GHz,功率为 130W, R620服务器采用的处理器主频为2.7 GHz, 功率为 130 W, 内存频率为1333 MHz)。
第12代双核PowerEdge服务器的闲置功率低得惊人。这是由于能源效率的提升不仅归功于Intel SandyBridge处理器，而且还归功于整个Dell平台。正如上文所说，除Intel新处理器Sandy Bridge之外，第12代双核PowerEdge服务器还具备一些新的特性和性能提升。
总结与结论
对第12代双核PowerEdge服务器和第11代双核PowerEdge服务器进行的对比测试表明：
在HPL第12代双核PowerEdge服务器上的性能提升如下：
当与第11代双核PowerEdge服务器所使用的处理器的核心频率类似时(R610 服务器采用的处理器主频为2.8GHz,功率为 95W, R620 服务器采用的处理器主频为2.7GHz,功率为 130W,内存频率为 1333 MHz)，第12代双核PowerEdge服务器的绝对性能提升了175%
当与PowerEdge R610服务器相比时，PowerEdge R620服务器的能源效率提升了100%。
当使用1600MHz的内存模块时，PowerEdge R620服务器的内存带宽增加了85%。
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