بنچمارک پردازنده اینتل Intel Xeon Gold 6148

در این مقاله ما به بررسی بنچمارک پردازنده اینتل Intel Xeon Gold 6148 خواهیم پرداخت. وقتی ما هر 6 ماه یک بار لیست 500 سوپر کامپیوتر را می کنیم، یک گزینه ی مناسب که در سال های 2017 و 2018 می توان معرفی کرد پردازنده اینتل Intel Xeon Gold 6148 می باشد. با دارا بودن 20 هسته برای عملکرد چند نخی و سرعت کلاک بالاتر از اینتل 6148 ، این سی پی یو برای استفاده در پلتفرم های HPC محبوب است. در بنچمارک این سی پی یو ما به عواملی که این تراشه را محبوب می کند خواهیم پرداخت که توان ارتقا با Intel Omni-Path 100Gbps fabric را در هر پکیج با هزینه ای کم تر از 180 دلار دارد که حدود 15 درصد کارت فابریک PCIe Infiniband 100Gbps می باشد. مشخصه های کلیدی محصول Intel Xeon Gold 614 عبارت است از: 20 هسته ای ، دارای 40 نخ ، 2.4 گیگا هرتز کلاک پایه، و 3.7 گیگاهرتز توربو،و 27 مگابایت کش. سی پی یو دارای 150 وات توان TDP می باشد. ارزش این تراشه برابر 3070 دلار خواهد بود که کمی کمتر از قیمت نسل قبلی اینتل Xeon E5-2698 V4 که می تواند جایگزین آن شود می باشد. ما هم چنین مجموعه ای از تراشه های اینتل 6148 F را داریم. که F به معنای فابریک داخل پکیج است که با نام Intel Omni-Path 100Gbps شناخته می شود و در مود آن را بالا صحبت شد. 174 دلار قیمت بالاتر، در کنار 10 وات توان مصرفی TDP بیشتر در تراشه به دلیل استفاده از این فابریک F در سی پی یو می باشد که خیلی است اما در هر صورت عملکرد تراشه مانند تراشه های بدون F است. می توانید ویژگی ها و ارزش این مشخصه ها برای تراشه F را در خروجی ISCOU که به این منظور فراهم شده است ببینید.

ما در این جا از گلد اینتل 6148 استاندارد برای این مرور استفاده می کنیم اما با دارا بودن F در بعضی تراشه ها، مقایسه کمی سخت است. باید بدانید که این فابریک ها روی هر سروری هم جواب نمی دهند.

اما اینتل XEON GOLD 6148F یک قطعه ی محبوب HPC است که هزار ها دلار در مقایسه با Mellanox EDR Infiniband solution برتری با صرفه جویی در هزینه دارد.

پیکر بندی سیستم تست پردازنده اینتل Intel Xeon Gold 6148

برای بازبینی نسل دوم سی پی یو های مقیاس پذیر تک سوکتی XEON اینتل، ما از پیکر بندی ای که در زیر ارائه شده است استفاده می کنیم:

سیستم: Tyan Thunder CX GT75BB7102 1U
سی پی یو: 2 عدد Intel Xeon Gold 6148
رم: 6 رم 16 گیگ DDR4-2666 ECC RDIMMs
درایو ذخیره سازی ی داده SSD: Intel DC S3700 400GB
کارت شبکه: Mellanox ConnectX-3 40GbE

سیستم مورد استفاده یک سیستم دو سوکتی است دارای قابلیت های بالایی روی شاسی IU می باشد. می توان تا 24 رم را با دو کارت 16 تایی PCIE، چند کارت OCP mezzanine و درایو M.2 SSD در آن استفاده کرد.

می توان فلانک های PSU را در هر دو سمت مادربرد دید که از ارایه ای از فن ها برای خنک کردن مادربرد و اجزای آن استفاده می کنند. از نظر ذخیره، در کنار گزینه های PCIE، 10 بی در جلو سیستم است. در تست ما از لاین های Intel C621 PCH SATA به دلیل توان مصرفی کم آن استفاده می کنیم. شما میتوانید از SATA DOM ها روی دو کانکتور استاندارد SATA استفاده کنید.

پیکربندی داری مشخصه های زیبایی هم هست. برای مثال پورت های شبکه ی RJ-45 در پشت سرور برای استفاده برای اترنت 10 گیگ وجود دارند.

اما جنبه ی مهم در این جا در مورد پایدار بودن سیستم است که آن چه را ما در سیستم مورد استفاده قرار می دهیم برای بنچمارک با توان مصرفی کم دارای عملکردی بالا می کند. خواننده ها همواره در این زمینه سوال هایی دارند که:

هزینه چقدر است؟
عملکرد چه طور است؟
تاثیر هزینه / عملکرد در هر تراشه چه طور است؟

هدف ما در این سری کمک به خواننده ها برای پیدا کردن جواب سوای های آن ها با فراهم کردن رتبه بندی مناسب برای سی پی یو ها می باشد. ما در این زمینه ایده ایی برای بیان داریم.

برای تست بنچمارک های این محصول ما باید از دیگر نوشته هایی که در مورد نحوه ی تست این محصول است استفاده کنیم. این نوشته ها به ما نحوه ی تعیین و کسب نتایج درست را در زمینه ی محصوات مختلف و امکان مقایسه ی آن ها را برای ما فراهم می کند. تجربیات گذشته که به ما کمک می کند تا به نتایجی بهتر در زمینه ی مقایسه ی بنچمارک ها برسیم، ما برای سال ها از این تجربه ها برای این مقاصد استفاده می کردیم و سعی در انجام بهترین تعدادی تست بارها برای پی بردن به بنچمارک های محصول هستیم تا بهتر بتوانیم از مشخصه های جدید در این پلتفرم استفاده می کنیم. تعیین بنچمارک های محصول برای ما روزها طول می کشد. علاوه بر تست هایی که برای تعیین بنچمارک ها انجام می دهیم. با توجه به نیاز شرکت ها، سعی در ارزیابی توانمندی های این محصول در برآورده کردن نیازهای نرم افزاری شرکت های مختلف هم داریم. موقعیت ما به گونه ای است که خوشحال خواهیم بود تا داده هایی را به صورت رایگان برای افراد مهیا کنیم و از سوی دیگر شرکت ها هم توان استفاده از توانایی های ما برای تست محصولات و سرورهای مختلف را داشته باشند.. آن چه ما مهیا می کنیم، فراهم کردن یک محیط کنترل شده است. که بتوان با آن به تست سی پی یوها و سرورهای جدید و قابلیت های آن ها، به منظور کمک به تعیین بهترین گزینه ها و محصولات برای استفاده در شرکت ها و در مراکز داده می باشد.

بنچمارک های کامپایل کرنل پایتون لینوکس 4.2.2 پردازنده Intel Xeon Gold 6148

در سال های اخیر، بنچمارک پایتون لینوکس ، از متداول ترین معیارهای مورد استفاده برای STH بوده است. کار ما در این جا برای تعیین این بنچمارک ساده است. زیرا برای این کار ما یک فایل استاندارد پیکر بندی برای این کار داریم. این فایل، مربوط به کرنل لینوکس 4.2.2 از سایت Kernel.org است، که استانداردها را به طور خودکار تولید می کند. ما نتایج را در این جا بر حسب میزان کامپایل های انجام شده در ساعت برای آسان کردن دسترسی خوانندگان به نتیجه های به دست آمده بیان کرده ایم:

با نگاه کردن به شکل بالا، اگر چه تعداد هسته ها برابر نیست اما AMD با اینتل رقابت می کند. در واقع گلد 6148 دارای یک چهارم گره ی NUMA و کلاک بالاتر است که آن را بین ECPY 7501 32 هسته ای و 7451 24 هسته ای قرار میدهد. اگر به دنبال عملکرد محاسبیاتی هستید یرعت کلاک در این رنج باعث تغییر عملکرد در اینتل زئون 6138 شده است.

عملکرد c-ray 1.1

ما از این معیار برای تست عملکرد محصولاتی که در سال های اخیر تولید شده اند استفاده کرده ایم. این یک روش متداول در نشان دادن تفاوت های بین پروسسورها در بارهای کاری متفاوت است. ما می خواهیم تا نتایج 8k (8K results) به دست آمده را برای نشان دادن عملکرد محصولات مختلف استفاده کنیم.

AMD دارای معماری هسته/ کش خوبی می باشد که در این جا خیلی عالی کار می کند. ما نتاایج THUNDERX2 را برای دادن دیدی بهتر در مورد تراشه ی ARM HC نشان داده ایم.

عملکرد فشرده سازی 7-ZIP

7-ZIP یک پروسه است که برای فشرده کردن و استخراج برنامه ها در این پلتفرم استفاده می شود. ما استفاده از این برنامه را از روزهای اول شروع کردیم. این برنامه در حال حاضر بخشی از بنچمارک لینوکس هم شده است. با انجام پروسه ی فشرده سازی و باز استخراج نتایج انجام تست در نمودار شکل زیر قابل مشاهده است.

ما به طور معمول چارت را برای سرعت استخراج نشان می دهیم. اما به دلیل دلتای زیاد، ما نتایج فشرده سازی را هم نشان داده ایم:

نتایج جالب است. زئون گلد 6148 دو گانه بین دو محصول 24 و 32 هسته ای AMD ECPY قرار دارد. THUNDERX2 هم در این جا خوب عمل می کند زیرا که 64 هسته و 256 نخ دارد. اما شاید گلد 6148 خیلی از Intel Xeon E7-8870 V3 فاصله نداشته باشد. کاهش سرعت کلاک با بهبود معماری میکرو و گره ی NUMA ی کمتر به معنی این است که اینتل در حال استفاده از نصف توان در محصول مورد تست ما در مقایسه با Intel Xeon E7-8870 V3 است.

عملکرد NAMD

NAMD یک مدل مولکولی است که توسط گروه محاسباتی بیو فیزیک در اینستیتوی علوم و فناوری های پیشرفته ی دانشکده ی ایلینویس توسعه یافت. آن چه ما باید در این جا ذکر کنیم این است که با استفاده از GROMACS ما به سختی کار کردیم تا بتوانیم از AVX 512 و AVX2 در معماری AMD Zen پشتیبانی کنیم. در اینجا مقایسه ی نتایج برای شما ممکن است:

ما می خواهیم تا شما در این بخش از تست ما توجه بیشتری به Intel Xeon E5-2698 V4 دو گانه بکنید. این سی پی یو نسل قبلی محصولات 20 هسته ای است. دارای کلاک پایه ی 2.2 گیگ و توربوی 3.7 گیگ در کنار هزینه ای 5 تا 10 درصدی بیشتر در هر تراشه نسبت به گلد 6148 است. این جا می توان گفت که با حرکت از نسل به نسل می توان عملکرد مشابه را با قیمت کمتر داشت.

تست سی پی یوی SYSBENCH

این هم از تست های مورد استفاده در بنچمارک سی پی یو ها است که به طور گسترده در محصولات برای بررسی آن ها استفاده می شود. این تست سی پی یو است و در این جا ما OLTP را تست نمی کنیم:

ما بهره ی معماری بهتر را در اینتل زئون SKYLAKE-SP میبینیم که نسبت به معماری Broadwell-EP دارای برتری است.

عملکرد OPENSSL

OPENSSL یک پروتکل است که به طور گسترده ای برای بر قراری امنیت ارتباط بین سرورها مورد استفاده قرار می گیرد. تست یک پروتکل برای بسیاری مهم است و به عنوان یک بنچمارک برای انتخاب سرور مورد استفاده است. اجازه بدهید تا ابتدا به نتیجه های به دست آمده از تست های خود نگاهی می کنیم:

بررسی نتایج هم در زیر قابل مشاهده است:

در این جا زئون گلد 6148 که 20 هسته دارد هنوز از محصول قبلی با با تفاوت کم بهتر است و دوباره با یک قیمت کمتر می توان این بهبود در عملکرد را داشت. ایم تراشه ها به طور معمول بهتر از تراشه های 24 هسته ای AMD هم هستند که به دلیل کلاک بالا و گره ی NUMA ی کمتر است.

بنچمارک های UNIX BENCH DHRYSTONE 2 و WHETSTONE

از جمله تست هایی که زمان زیادی را از ما برای اجرا و جمع آوری نتایج گرفت، مربوط به این دو تست بود. ما برای انجام این تست ها به طور مداوم مورد تقاضا قرار می گیریم. ما برای تعیین این بنچمارک ها، اقدام به اجرای این تست ها کردیم و با توجه به مورد استفاده بودن نتایج تست، آن را در این جا برای شما آورده ایم. که یونیکس بنچ در آن ها استفاده شده است. می توانید در نمودار زیر نتایج مربوط به Dhrystone 2 ببینید:

whetstone هم در زیر قابل مشاهده است:

اینتل زئون گلد 6148 به خوبی بهتر از سری GOLD 613X عمل می کند. باید به شما بگوییم که ما در این جا ما تعدادی از نتیجه ها را برای تمرکز روی عملکرد سی پی یو های این نسل حذف کردیم.

شبیه سازی GROMACS STH با فعال کردن AVX2/ AVX-512

ما یک شبیه سازی کوچک مولکولی GROMACS را که در مورد محصول های قبلی هم از آن استفاده شده بود در این جا داریم. بنچمارک این محصول با استفاده از تست ها، برای ماشین های سازگار با پیکربندی های تک و دو سوکتی استفاده می کنیم. تست GROMACS ما در این زمان با استفاده از فعال سازی AVX2/ AVX-512 که استفاده می کند. پس از اجرای تست مورد نظر، می توان نتایج را در نمودار زیر مشاهده کرد:

با توجه به نمودار می توان گفت که فرکانس های توربوی AVX-512 خود داستان جالبی هستند. ما در کاربرد ها انتقال از هسته های در حال اجرای AVX-512 به AVX2 یا بدون AVX زا شاهد هستیم. تراشه ها باید کلاک را به طور مناسب در این زمان مدیریت کنند. سی پی یوهای مدرن زئونتوان مدیریت کلاک را دارند. که با استفاده از کد فراهم شده برای آن ها می باشد. این تراشه ها با AVX-512 دارند توانایی خود را فریاد می زنند.

بنچمارک chess پردازنده اینتل Intel Xeon Gold 6148

این بنچمارک دارای نتایج مهیجی در زمان تست است. این بنچمارک دارای یک ویژگی خاص است و دارای یک پیچیدگی نامحدود در تست می باشد. طی سال ها، ما درخواست هایی را در زمینه ی استفاده از بنچمارک chess داشته ایم. ما سیستم را برای این منظور استفاده کرده و نتایج را برای شما در این بخش ذکر کرده ایم:

ما در این جا باز هم می بینیم که اینتل کار بیشتری را با هسته ی کمتر انجام می دهد اما هنوز در بالا می توان محصول 32 هسته ای AMD را دید. ای ام دی دارای تابعی است که سطح عملکرد اضافی به همراه دارد. در بخش بعد، به اینتل زئون گلد 6138 و توان مصرفی آن نگاهی می کنیم. پس از آن به بیان گزینه های موجود در بازار پرداخته و نظرات نهایی خود را بیان می کنیم.

توان مصرفی اینتل زئون گلد 6148 دوگانه

ما در این جا میزان توان مصرفی سیستم را برای شما ذکر می کنیم:

IDLE: 99 وات
بار 70 درصد: 427 وات
بار کامل: 481 وات
پیک: 556 وات

توجه داشته باشید که ما از یک منبع 208 ولتی اشنایدر در دمای 17.6 درجه و RH برابر با 71 درصد استفاده کرده ایم. تغییرات دمایی برابر با 0.3 درجه .و تغییرات RH هم برابر 2 درصد بود. این توان ها نتایج خوبی در مورد توان مصرفی این سیستم هستند که به دست آمده اند. باید بگوییم که سی پی یو بخش کمی از این توان ها را مصرف می کند.

موقیعت پردازنده Intel Xeon Gold 6148 در بازار

هر محصولی تولید می شود، در بازار با توجه به مشتری ها ، دارای موقعیت متفاوتی خواهد بود. این تراشه ها در بازار به حال خود رها نشده اند و با محصولات دیگر که می توانند ساخت اینتل و یا AMD باشند در حال رقابت می باشند. وقتی که شما یک سرور را می خرید و یک سی پی یو را انتخاب می کنید، این امر مهم است که به خوبی بدانید که ارزش پلتفرمی که می خواهید استفاده کنید چه قدر است

Intel Xeon Gold 6148 در مقایسه با گزینه های محصولات اینتل

اگر بخواهیم محصول 6148 را با دیگر تراشه های ساخت اینتل مقایسه کنیم، باید بگوییم که با دارا بودن 20 درصد سرعت کلاک پایه ی بیشتر نسبت به محصولات سری 6138 اینتل، این محصول برای ما وسوسه کننده است. این تراشه ها سریع و دارای تعداد زیادی هسته هستند. اگر به دنبال مدل برای لایسنس بر هسته هستید، اینتل زئون گلد 6136 برای شما بهتر است. اگر به دنبال مدل برای لایسنس بر سوکت یا سرور هستید، داشتن 20 هسته و توان TDP برابر با 125 وات به معنی بازده این تراشه است. هم چنین می توانید به صرفه جویی در هزینه ی لایسنس بر سوکت (برای مثال VMware) با ارتقای زئون سیلور دوگانه به زئون گلد 6138 تک سوکتی بپردازید.

مقایسه یIntel Xeon Gold 6148 با گزینه های شرکت AMD

در زمانی که می خواهید اینتل زئون گلد 20 هسته ای را با محصولات ای ام دی مقایسه کنید،AMD EPYC 7451 با 24 هسته و EPYC 7501 AMD با 32 هسته از نظر قیمت قابل مقایسه هستند. برای کاربردهای تک سوکتی amd ecpy 7551p با 32 هسته دارای ارزش منحصر به فرد است اما با سرعت کلاک کمتر و 25 درصد تخفیف. ما فکر می کنیم که بیشتر شما از این پیکر بندی دو سوکتی استفاده کنید. مزیت اصلی سی پی یوی ما در این جا توان مصرفی کم تر است که آن را نسبت به دیگر محصولات ای ام دی دارای برتری می کند. اگر چه تراشه های ای ام دی نسبت به اینتل زئون گلد 6148 دارای عملکرد مشابه هستند اما دارای توا مصرفی بالاتر می باشند.

کلام آخر

با اولین نسل از زئون ها و به خصوص آن هایی که مانند اینتل زئون گلد 6148 از OPA100 بهره می برند، این سی پی یوها بسیار محبوب شده اند. به خصوص تراشه های زئون گلد F. به طور معمول می توانید این تراشه ها را در سرور های HPC پیدا کنید. انی سی پی یو ها برای لایسنس بر هسته مناسب تر هستند. می توان بهبود نسلی را هم در این جا دید. تراشه ها حدود 8 درصد از Intel Xeon E5-2698 V4 ارزان تر هستند و عملکرد بهتری هم دارند که به دلیل سرعت کلاک بالا و استفاده از معماری میکرو و معماری کش در آن ها می باشد. ای ام دی می تواند عملکرد بهتری داشته باشد که با مصرف توان بالا تر همراه خواهد بود. این شرکت با تراشه های 32 هسته ای خود در بسیاری از زمینه ها بهتر عمل می کند و تا 290 درصد نسبت به زئون گلد 6148 برتری دارد. مبیتوان این را هم دید که زئون گلد 6148 نسبت به قطعه های 24 هسته ای ای ام دی کمبود در تعداد هسته به اندازه ی 24 درصد دارد که آن را با کلاک بالاتر جبران می کند. منبع: servethehome