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 ۴۱۱۴ در دومین رتبه بین محصولات سیلور اینتل قرار دارد.  با دارا بودن ۱۰ 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 ۴۱۱۴ در پلتفرم ها به طور معمول ۴۰ درصد کمتر از سیلور ۴۱۱۴ و ۴۱۱۲ قیمت دارد و با مزیت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد که با ۱۰ 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 ۱۰ هسته ی پردازشگر و نیز دارای ۲۰ نخ
• با یک کلاک پایه ی ۲.۲ گیگاهرتزی و ۳.۰ گیگاهرتز کلاک توربو بوست
• این محصول دارای ۱۳.۷۵ مگابایت کش هم می باشد.
• سی پی یو دارای۸۵ 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 ۴۱۱۴F  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 ۴۱۱۴
• رم: ۶ رم ۱۶ گیگی DDR4-2400 RDIMM
• SSD ی ۴۸۰ گیگابایتی: اینتل DC S3710
• SATADOM، ۳۲ گیگی سوپر میکرو

یکی از مزایای این سی پی یو دارا بودن توان استفاده از ۱۲ سوکت DIMM می باشد. این پلتفرم و اینتل زئون E3-1200 V6 چهار هسته ای در سال ۲۰۱۷ قادر به این کار نبودند. DDR4-2400 سریع ترین مموری پشتیبانی شده در زئون سیلور است.

خروجی مشخصات سیلور ۴۱۱۴ را در زیر می بینید:

بنچمارک های سی پی یو زئون سیلور ۴۱۱۴ اینتل

برای تست محصول زئون  سیلور ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ استفاده کنیم. ما تعدادی از مشخصه های تست ورک لود برای اینتل زئون ۴۱۱۴ 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 ۲/۴/۴ است، سعی در تست زئون سیلور ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ تغییر می کند و بیشتر از زئون سیلور ۴۱۱۰ است. دوم این که در این محصول دو هسته بیشتر از سیلور ۴۱۱۰ داریم. این دو فاکتور که مربوط به کلاک بالاتر و تعداد هسته ی بیشتر در زئون سیلور ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ 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 ۷-zip

۷-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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ ، ۴۱۱۴ و ۴۱۱۶ 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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ 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 ۸، ۱۰ و ۱۲ هسته ای ها در لاین سیلور زئون و در محصولات زئون سیلور ۴۱۱۰، ۴۱۱۴ و ۴۱۱۶ تفاوت مناسبی وجود دارد.

ما هم چنین زئون دو گانه ی L5520، محصول تک سوکتی ۸ 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 ۴۱۱۴ 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 ۳ 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 ۴۱۰۸ 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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴ 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 ۲ 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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴  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 ۱۰ هسته ی زئون سیلور هستیم که  بهتر از دو ۶ 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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴  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 ۴۱۱۴ 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 ۴۱۱۴  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 ۴۱۱۴ تک سوکتی را بر ۴۱۱۲ دو سوکتی ترجیح می دهیم. زیرا که حتی با استفاده از دو سی پی یوی ۴ هسته ای، هنوز هم ۴۱۱۴ سریع تر است. هم چنین ۲۵ درصد هسته ی بیشتر سیلور ۴۱۱۴ و کلاک بالاتر ان است که ۴۱۱۴ را از سیلور ۴۱۱۴ جدا می کند و عملکرد بهتری به آن می دهد.

مصرف توان اینتل زئون سیلور ۴۱۱۴

به طور معمول ما نتایج مصرف توان را منتشر می کنیم. ما می خاستیم تا روی حداکثر توان مصرفی این محصول هم که ۱۰۱ وات است تاکید کنیم. این یک تراشه ی ۸۵ واتی است که با لینک ۱۰ گیگی ۱۰GBase-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 ۴۱۱۴ در بازار

سی پی یوی اینتل زئون سیلور سری ۴۱۱۴ دارای قیمت ۲۰۰ دلاری بیش از زئون سیلور ۴۱۱۰ با تنها ۸ هسته می باشد. بر حسب عملکرد نخ این محصولات در سری سیلور با کلاک ۳.۰ 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، ۲۰۰ دلار که ۴۰ درصد هزینه ی بیشتر برای دست یافتن به ۳۰ درصد عملکرد چند نخی بیشتر، و با هسته های مشابه برای زئون سیلور ۴۱۱۴، در مقایسه با سیلور ۴۱۱۰ می باشد در یک سرور ۲۰۰۰ دلاری افزایش ۱۰ درصدی عملکرد را به همراه دارد. اما این حداقل قیمت سرورها می باشد  و در سرور های ۵۰۰۰ دلاری با دارا بودن کارت های اضافه هزینه ی سرور بیشتر است و این هزینه می تواند تنها ۴ 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 ۴۱۱۴، هسته های برابری با ۱۰ 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 ۷۰۰ دلار، که قیمت یک قطعه ۱۶ 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 ۶۰ درصد در هسته نیست..  AMD پلتفرم بزرگ تری با ۸ کانال DDR4 در هر سوکت و ۱۲۸ 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 ۱۵۰۰ دلار برای هر سی پی یو، بازار تا ۵۰ 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 ۴۱۱۰ 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:

۴۱۱۲ -> 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 ۴۱۱۲ می تواند ممکن باشد. می توانید در بنچمارک زئون سیلور ۴۱۱۲ بیشتر در مورد این تراشه بدانید. در غیر این صورت، این یک پیکربندی و سیستم با ارزش برای محصول زئون سیلور ۴۱۱۰ است.