بنچمارک ها و مروری بر سی پی یو اینتل Intel Xeon Silver 4114

در این مقاله قصد داریم به بررسی بنچمارک های سی پی یو اینتل Intel Xeon Silver 4114 بپردازیم. سی پی یوی اینتل زئون سیلور 4114 در دومین رتبه بین محصولات سیلور اینتل قرار دارد.  با دارا بودن 10 هسته، برای یک عملکرد بهینه با سرعت کلاک بالاتر می توان از این محصول بهره ی فراوانی در مقایسه با اینتل زئون e5-2630 یا حتی e5-2630L V4 برد.

اینتل زئون سیلور 4114 در پلتفرم ها به طور معمول 40 درصد کمتر از سیلور 4114 و 4112 قیمت دارد و با مزیت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد که با 10 هسته در این محصولات هزینه ی کمتری دارد. با این مطالب در این بخش ما به بررسی بنچمارک ها و تست این محصول برای بیان ویژگی های آن با تاکید روی قیمت آن برای شما خواهیم پرداخت. ما به بررسی دلتای قیمت محصولات در  این بخش خواهیم پرداخت.

مشخصات مهم سی پی یو اینتل Intel Xeon Silver 4114

• دارای 10 هسته ی پردازشگر و نیز دارای 20 نخ
• با یک کلاک پایه ی 2.2 گیگاهرتزی و 3.0 گیگاهرتز کلاک توربو بوست
• این محصول دارای 13.75 مگابایت کش هم می باشد.
• سی پی یو دارای85 وات توان مصرفی TDP است.

با لیست این مشخصه ها می توانید قمیت سی پی یو را ببینید که برای سال ها تغییری نکرده است. برای آشنایی بیشتر با سی پی یوی Xeon سیلور 4114F  توانید مشخصه های آن ها را در کنار دیگر ویژگی های آن ها پیدا کنید.

پیکربندی تست پردازنده سرور اینتل Intel Xeon Silver 4114

برای پیکربندی تک سوکتی ما در این جا، از سیستمی با مشخصات زیر استفاده می کنیم:

• سیستم: Supermicro X11SPH-nCTF
• سی پی یو: اینتل زئون سیلور 4114
• رم: 6 رم 16 گیگی DDR4-2400 RDIMM
• SSD ی 480 گیگابایتی: اینتل DC S3710
• SATADOM، 32 گیگی سوپر میکرو

یکی از مزایای این سی پی یو دارا بودن توان استفاده از 12 سوکت DIMM می باشد. این پلتفرم و اینتل زئون E3-1200 V6 چهار هسته ای در سال 2017 قادر به این کار نبودند. DDR4-2400 سریع ترین مموری پشتیبانی شده در زئون سیلور است.

خروجی مشخصات سیلور 4114 را در زیر می بینید:

بنچمارک های سی پی یو زئون سیلور 4114 اینتل

برای تست محصول زئون  سیلور 4114 ما از نوشته های موجود در زمینه ی بنچمارک لینوکس و نتایج تست های قبل استفاده می کنیم. این تست ها به ما کمک می کنند تا بهتر در مورد عملکرد سی پی یو ها تصمیم بگیریم. ما به همراه نتایج به روز شده ی خود در linux-bench2 از نتایج مربوط به تست های سال های قبل هم در بررسی بنچمارک های زئون  سیلور 4114 استفاده کنیم. ما تعدادی از مشخصه های تست ورک لود برای اینتل زئون 4114 را اضافه می کنیم

بنچمارک کامپایل کرنل python Linux 4.4.2

این بنچمارک در چند سال گذشته برای STH بسیار مهم بوده است. کار انجام تست در این حالت ساده بود. با استفاده از یک فایل استاندارد پیکربندی که مربوط به کرنل لینوکس 2/4/4 است، سعی در تست زئون سیلور 4114 نموده ایم. این فایل استاندارد در این بنچمارک از سایت kernel.org اخذ شده است. این فایل با تولید خودکار استاندارد پیکربندی در زمان تست در پیکربندی که تمام نخ ها را در سیستم مورد استفاده قرار می دهد نتایج  را آماده می کند. ما به بیان نتیجه های به دست آمده بر حسب تعداد کامپایل در هر ساعت برای سی پی یوها خواهیم پرداخت تا مطالعه ی آن را برای شما راحت کنیم.

در این جا دو نکته در زمینه ی عملکرد سی پی یو ها قابل مشاهده است. اول این که کلاک در سی پی یوی سیلور 4114 تغییر می کند و بیشتر از زئون سیلور 4110 است. دوم این که در این محصول دو هسته بیشتر از سیلور 4110 داریم. این دو فاکتور که مربوط به کلاک بالاتر و تعداد هسته ی بیشتر در زئون سیلور 4114 است به بهبود عملکرد کمک می کنند.

عملکرد c.ray 1.1

این یک بنچمارک است که برای تست سی پی یوها بسیار متداول است و برای نشان دادن تفاوت های بین پروسسورها تحت ورک لودهای چند نخی می باشد. ما در این جا از این بنچمارک استفاده کرده ایم. می توانید نتایج تست اینتل زئون 4114 این بنچمارک را در زیر ببینید:

در این تست می توان دید که حساسیت به معماری باعث تغییر در نتیجه ها می شود. در محصولات  معماری ها و تفاوت آن ها احساس می شود. این تست به خوبی استفاده شده است تا به مقایسه ی سی پی یوها در خانواده ها و نسل های مشابه بپردازد. دوباره در این تست در سی پی یوی سیلور زئون و در محصولات این خانواده به دلیل کلاک و هسته ی بیشتر ما شاهد عملکرد بهتری هستیم.

عملکرد فشرده سازی 7-zip

7-zip به طور گسترده ای در برنامه های فشرده سازی و اکستراکت در پلتفرم های مختلف برای تست سی پی یوها استفاده می شود. این تست در مورد فشرده سازی و اکستراکت می باشد. ما سال ها پیش از آن استفاده می کردیم. اجرای تست روی سی پی یوی زئون 4114 در این برنامه ی فشرده سازی و اکستراکت را در زیر می توانید ببینید:

ما تعدادی مقایسه ی مناسب را در این چارت می توانیم مورد اشاره قرار دهیم. اینتل زئون 4114 در این جا در چند مقایسه برای عملکرد تک سوکتی خود قابل بررسی است. در این جا این تراشه و عملکرد آن در حدود تراشه ی AWS c4.4 می باشد. شما هم چنین می توانید تفاوت های بین 4114 ، 4114 و 4116 را ببینید که به طور قابل ملاحظه ای با هم تفاوت دارند.

عملکرد NAMD پردازنده Intel Xeon Silver 4114

NAMD یک بنچمارک برای مدل سازی مولکولی است که توسط یک گروه محاسباتی و تئوری در دانشگاه ایلیانس در جریان یک کمپین توسعه یافت. ما در این جا برای تست خود از آن استفاده کرده ایم. استفاده از این بنچمارک هم متداول است. برای به دست آوردن نتایج تست برای سی پی یوی اینتل زئون 4114 با GROMACS، ما به سختی کار کردیم تا بتوانیم از معماری اینتل AVX 512 و AVX2 در معماری Zen شرکت AMD در این پیکربندی پشتیبانی کنیم. پس از تنظیم پیکربندی و فراهم نمودن شرایط تست، توانستیم به نتایج مربوط به 4114 سیلور زئون اینتل در این بنچمارک دست پیدا کنیم. در نمودار زیر شما می توانید نتایج مقایسه ی داده های مربوط به آن را ببینید:

اگر چه ما در حال انتقال به گروماک هستیم، استفاده از NAMD هم در این جا جالب است و شان می دهد که عملکرد در لاین های مختلف متناسب با توانایی تراشه ها است. اگر چه استفاده از این بنچمارک جالب است و پیچیدگی عملکرد را نشان می دهد. ما می توانیم ببینیم که در عملکرد و نتایج آن  بین 8، 10 و 12 هسته ای ها در لاین سیلور زئون و در محصولات زئون سیلور 4110، 4114 و 4116 تفاوت مناسبی وجود دارد.

ما هم چنین زئون دو گانه ی L5520، محصول تک سوکتی 8 هسته ای L5640، و دوگانه ی E5-2620 V1 را در این تست داریم  تا بهتر به مقایسه ی عملکرد با نسل های قبلی  دست یابیم که می تواند منجر به تصمیم شما برای ارتقا بشود.

تست SYSBENCH سی پی یو اینتل Intel Xeon Silver 4114

این هم یک بنچمارک دیگر است که به طور گسترده ای در محصولات برای پی بردن به عملکرد آن ها استفاده می شود. نتایج این تست می تواند جالب باشد. می توانید نتایج تست سیلور 4114 را برای تست سی پی یو و نه OLTP در زیر مشاهده کنید:

در ادامه ما به اسکیل خط زئون سیلور پرداخته ایم. ما در این جا با صرف زمان کوتاهی در پی نشان دادن عملکرد تک نخی هستیم:

در این جا کلید برتری در کلاک توربوی 3 گیگی است که در عملکرد تک نخی برای محصولات سری سیلور زئون برتری را به دنبال آورده است. اگر شما فقط از یک یا دو هسته استفاده می کنید، سیلور 4108 را بگیرید و خود را گول نزنید و فکر نکنید که دو برابر هزینه برای سی پی یو برای شما بهبودی به دنبال دارد.

عملکرد OpenSSL پردازنده سرور Intel Xeon Silver 4114

پروتکل OpenSSL به عملکرد سی پی یوها با توجه به استاندارد مربوط به ارتباط امن بین سرورها می نماید. این پروتکل و تست آن دارای اهمیت خاصی می باشد. این تست هم می تواند جالب باشد. پس از بررسی عملکرد سی پی یو اینتل زئون 4114 نتایج تست این پروتکل را در زیر برای شما نشان داده ایم:

نتایج بررسی عملکرد در این پروتکل هم در نمودار شکل زیر قابل مشاهده است:

اینتل زئون سیلور 4114 را می توان با نتایج آن در بالا دید که به طور حتم به خوبی در این تست عمل می کند.

بنچمارک های UnixBench Dhrystone 2  و  Whetstone برای پردازنده Xeon Silver 4114

این تست ها که به طور معمول به زمان زیادی برای پی بردن به نتیجه ی آن ها با یونیکس بنچ 2 نیاز دارند. به دلیل نیاز به یک زمان طولانی برای تست این بنچمارک ها،  باعث صرف وقت می شوند. اما شایان ذکر است که درخواست های زیادی برای انجام آن ها به دست ما رسیده است. برای همین ما تلاش می کنیم و باید تست ها را برای سیلور زئون 4114 هم انجام دهیم تا با یادداشت های انتقاد آمیز رو به رو نشویم. در این تست بنچمارک لینوکس به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر نمودار مربوط به نتیجه های مربوط به تست اینتل زئون سیلور 4114  در بنچمارک  dhrystone2 قابل مشاهده است:

در زیر هم می توانید نتایج تست مربوط به whetstone را ببینید:

در این جا تاکید می کنیم که ما در این جا شاهد یک سی پی یوی 10 هسته ی زئون سیلور هستیم که  بهتر از دو 6 هسته ای قطعه های SANDY BRIDGE عمل می کند. اگر شما در نسل sandy bridge هستید، می توانید سیستم سی پی یوی دوگانه ی خود را به یک سیستم سی پی یوی تکی با زئون سیلور 4114 تبدیل کنید.

تست GROMACS STH SMALL با فعال سازی AVX2/ AVX-512

در این بخش ما به ارائه ی نتایج مربوط به شبیه سازی مولکولی GROMACS، که در بررسی سی پی یوی AMD EPCY 7601 در بنچمارک لینوکس برای بار اول مشاهده کردیم، خواهیم پرداخت. با توجه به روند تست در بنچمارک با گروماک ما تست کوچکی را در نظر می گیریم که مناسب سرورهای تک سوکتی و دو سوکتی می باشد. GROMACS در این جا از فعال سازی AVX2 و AVX-512 استفاده می کند. نتایج تست سی پی یوی اینتل زئون سیلور 4114  در این بنچمارک در نمودار زیر قابل مشاهده است:

کلاک بالاتر و نداشتن ترافیک بین سوکتی در این جا به روشنی دارد به سیلور زئون 4114 کمک می کند تا عملکرد بهتری داشته باشد.

بنچمارک CHESS برای سی پی یو سرور اینتل Intel Xeon Silver 4114

این تست هیجان انگیز برای تست سی پی یوها برای پی بردن به سطح عملکرد پروسسور ها به دلیل پیچیدگی نامحدود آن است. در طی سال ها، ما تقاضا هایی در مورد باز گرداندن آن به تست های خود دریافت کرده بودیم. با توجه به این تقاضا ها ما حالا برای انجام این تست روی محصول اینتل Xeon سیلور 4114  آماده هستیم. با اجرای تست، نتایج به دست آمده از آن برای سی پی یوی زئون سیلور اینتل را در می توانید مشاهده کنید:

باید بگوییم که ما زئون سیلور 4114 تک سوکتی را بر 4112 دو سوکتی ترجیح می دهیم. زیرا که حتی با استفاده از دو سی پی یوی 4 هسته ای، هنوز هم 4114 سریع تر است. هم چنین 25 درصد هسته ی بیشتر سیلور 4114 و کلاک بالاتر ان است که 4114 را از سیلور 4114 جدا می کند و عملکرد بهتری به آن می دهد.

مصرف توان اینتل زئون سیلور 4114

به طور معمول ما نتایج مصرف توان را منتشر می کنیم. ما می خاستیم تا روی حداکثر توان مصرفی این محصول هم که 101 وات است تاکید کنیم. این یک تراشه ی 85 واتی است که با لینک 10 گیگی 10GBase-T فعال، با کنترلر SAS 3008 12 گیگابایت بر ثانیه و تعدادی درایو و DIMM در سیستم کار می کند. نرخ TDP به طور قابل ملاحظه ای همان طور که در متن برای شما مورد اشاره قرار گرفت بیش از توان مصرفی واقعی است.

موقعیت سی پی یوی اینتل زئون سیلور سری 4114 در بازار

سی پی یوی اینتل زئون سیلور سری 4114 دارای قیمت 200 دلاری بیش از زئون سیلور 4110 با تنها 8 هسته می باشد. بر حسب عملکرد نخ این محصولات در سری سیلور با کلاک 3.0 گیگی توربو مشابه هستند. در ورک لود های چند نخی است که تعداد بیشتر هسته و فرکانس پایه خود را نشان می دهد و به بهبود عملکرد کمک می کند.

اگر یک سرور می خرید، 200 دلار که 40 درصد هزینه ی بیشتر برای دست یافتن به 30 درصد عملکرد چند نخی بیشتر، و با هسته های مشابه برای زئون سیلور 4114، در مقایسه با سیلور 4110 می باشد در یک سرور 2000 دلاری افزایش 10 درصدی عملکرد را به همراه دارد. اما این حداقل قیمت سرورها می باشد  و در سرور های 5000 دلاری با دارا بودن کارت های اضافه هزینه ی سرور بیشتر است و این هزینه می تواند تنها 4 درصد قیمت کل سرور را داشته باشد.

اگر به دنبال مقایسه این سی پی یو با سی پی یو های نسل های قبل هستید، در E5-2630 V4 زئون شما نسبت به سیلور 4114، هسته های برابری با 10 درصد سرعت کلاک توربوی کم تر دارید. هم چنین شما به طور حتم لاین PCIE،کانال مموری DDR4، را هم دارید اما هنوز در مقایسه با نسل بعدی کمبودهایی وجود دارد. اما این کمی ناراحت کنند هاست که اینتل در نسل بعد قطعه ای مشابه را با قیمت بالاتر برای عرضه دارد. اگر چه سلور زئون AVX-512 دارد، اما ورژن آن مانند زئون گلد و پلاتینوم نیست. هم چنین مشخصه ی RAS تنها در تراشه های مدل بالاتر پیدا می شود.

اما رقیب بزرگی برای این سی پی یو به نام AMD هم در بازار است که با 700 دلار، که قیمت یک قطعه 16 هسته ای این شرکت (برای مثال EPYC 7351P و EPYC 7281) است، می تواند با اینتل رقابت کند. اما اینتل عملکرد بهتری در عملکرد بر هسته دارد. ابته باید بگوییم که این بهبود عملکرد برای اینتل به اندازه ی 60 درصد در هسته نیست..  AMD پلتفرم بزرگ تری با 8 کانال DDR4 در هر سوکت و 128 لاین PCIE دارد. اما این پلتفرم توان بیشتری هم مصرف می کند. با توجه به ورود ای ام دی برای رقابت می توان دید که اینتل در قیمت ها باید تجدید نظر برای ورود به یک رقابت قانونی کند.

سخن پایانی

شاید شما در این جا توجه کرده باشید که ما در این جا تراشه ی بزرگی را تست کردیم. با 1500 دلار برای هر سی پی یو، بازار تا 50 درصد حجم سی پی یو را برای ان چه ما ذکر کردیم به دست گرفته است. در بیشتر سرورها، این محصول ارتقای خوبی برای سیلور 4110 می باشد. در این جا ما خط زئون سیلور را بر حسب عملکرد به عنوان یک مرجع برای مراجعه ی سریع شما نشان می دهیم:

4112 -> 4108 > 4114 > 4114 > 4116

مگر این که شما تحت فشار برای هزینه ی  لایسنس بر هسته در جهت پرداخت هزینه ی کمتر باشید، اگر نه عبور از سیلور 4112 می تواند ممکن باشد. می توانید در بنچمارک زئون سیلور 4112 بیشتر در مورد این تراشه بدانید. در غیر این صورت، این یک پیکربندی و سیستم با ارزش برای محصول زئون سیلور 4110 است.