Производительность CMP конфигураций AMD Athlon MP 2100+ и Intel Xeon 2.4 ГГц

Учитывая воодушевленный запуск ядра Thoroughbred, кому еще может понадобиться 0,18 мкм процессор? К сожалению, на серверный рынок новые процессоры выходят не в первую очередь. Вместо этого AMD и Intel фокусируют свои новые архитектуры и технологии на мобильном рынке и рынке обычных компьютеров, а уже затем идет переход на рынок серверов, при необходимости.

Причина проста: в серверном мире ставки намного более высоки, следовательно, процессоры должны быть тщательно протестированы, при этом желательно создать максимально "тяжелые" для них условия. Не следует забывать и о проверке многопроцессорных конфигураций, что тоже требует определенного времени. По этой причине существует заметная задержка между выходом Athlon XP для обычных компьютеров и Athlon MP с такой же тактовой частотой.

Раньше у AMD существовала одномесячная задержка между выпуском XP и MP, но, как вы можете заметить, с момента выхода Athlon XP 2100+ прошло больше месяца. По какой-то причине задержка составила три месяца, причем прирост производительности при увеличении тактовой частоты на 66 МГц оказался очень незаметным. В любом случае, MP 2100+ производится по 0,18 мкм технологии и является флагманским серверным процессором AMD.

И хотя с выходом нового MP процессора мы ничего принципиально интересного не получили, мы решили повторить наше тестирование серверов баз данных, взяв самые мощные процессоры от AMD и Intel.

Чипы

Athlon MP 2100+ выглядит идентично Athlon XP 2100+. Посланный нам тестовый экземпляр был окрашен в коричневый цвет, однако все процессоры, которые пойдут в продажу, будут иметь зеленую окраску.

Единственное отличие между Athlon MP 2100+ и Athlon XP 2100+ заключается в том, что L1 мостики не прожжены лазером, таким образом, разгон значительно облегчается. Если посмотреть на цены, то процессоры Athlon MP продаются примерно на $100 дороже своих XP аналогов. Вы переплачиваете деньги за тщательное дополнительное тестирование, которое проходит каждый процессор Athlon MP. Другой вопрос - стоит ли такое тестирование $100, но мы не будем сейчас это обсуждать. У Intel сейчас доступны версии Xeon на 2,4 ГГц. Причем 2,4 ГГц Xeon выпускается по 0,13 мкм технологии, но, к сожалению, он ограничен 400 МГц FSB, поскольку для Xeon пока что не существует 533 МГц FSB платформ. Xeon базируется на ядре Northwood, соответственно кэш L2 составляет 512 кб, что значительно помогает при нагрузке серверного характера (при обработке транзакций).

Intel также объявила о выпуске процессора Xeon MP с поддержкой большего числа процессоров в системе, нежели два. Процессоры Xeon MP оснащены всего 256 кб L2 кэша, зато они имеют встроенный на ядро L3 кэш. Размер кэша L3 может быть 512 кб или 1 Мб. В данное время мы не смогли получить эти процессоры, так что мы протестируем их в недалеком будущем, поскольку довольно интересно, как встроенный L3 кэш будет влиять на производительность серверов баз данных.

Тестирование

В силу того, что мы уже изучали производительность Athlon XP 2100+ в стандартных пользовательских задачах, нет смысла повторять это тестирование на Athlon MP 2100+, поскольку его производительность будет аналогичной. Поэтому мы ограничим тестирование только тестами серверов баз данных. Ниже приводится краткое описание трех тестовых баз данных, на которых мы запускали скрипты: Web DB, Ad DB и Forums DB.

Web DB - это база данных, которая содержит все наполнение сайта Anandtech, начиная от новостей и заканчивая обзорами. Как вы понимаете, по большей части к этой базе данных происходят запросы чтения - посетители приходят на сайт и просматривают различные статьи. Статьи извлекаются из базы данных и направляются на один из четырех веб-серверов для преобразования в страницы вашего браузера. При этом происходит несколько проверок на обновление, однако мы не учитывали их в тестовых прогонах. Эта база данных обладает самым маленьким размером из всех - всего 300 Мб.

Ad DB - очень похожа на базу данных сайта, поскольку здесь тоже происходит множество запросов на чтение. При этом из базы данных извлекается реклама, появляющаяся на экране браузера. Параллельно вместе с выборкой выполняется несколько процедур, но для упрощения ситуации мы не учитывали их в тесте. Рекламная база данных значительно больше базы данных сайта - 2,1 Гб на момент публикации.

Forums DB - база данных форумов Anandtech. Характер нагрузки здесь уже более интересен. Хотя большую часть запросов к базе составляют запросы на чтение (пользователи выбирают категории и ветки форумов), здесь также происходит множество запросов на добавление данных и обновление данных (при добавлении сообщения, вычислении числа просмотров и т.д.). Эта база данных - самая большая из всех, ее размер вырос за последнее время с 3 Гб (во время предыдущего тестирования) до 8 Гб сегодня. (Мы используем старую версию базы данных, взятую несколько месяцев назад).

Для нашей тестовой платформы мы собрали простейший RAID 0 массив (который мы бы никогда не стали использовать в реальных условиях - отсутствие избыточности всегда приводит к верной смерти) на двух винчестерах Seagate Cheetah X15. Хотя такая конфигурация предоставляет меньшую пропускную способность ввода/вывода, нежели наша реальная конфигурация сервера базы данных форумов на 6 дисках Quantum Atlas 10K II, ее вполне хватает для тестирования. Впрочем, в будущем мы, вероятно, перейдем на 4-8 дисковую RAID конфигурацию, по мере усложнения тестов.

Тестовая платформа оснащена 2 Гб DDR226 SDRAM на 1 Гб модулях. Поскольку E7500 требует парной установки модулей, нам пришлось использовать несколько DIMM. Также не забывайте, что двухканальный контроллер памяти на E7500 работает с памятью только на скорости DDR200.

Производительность сервера базы данных сайта

Когда мы последний раз сравнивали двойной 2,2 ГГц Xeon с двойным Athlon MP 2000+, включение многопоточности (Hyper Threading, HT) обеспечило небольшое увеличение числа транзакций в секунду.

Как видим, двойной Athlon MP 2100+ смог обойти двойной Xeon 2,2 ГГц, однако в лидеры все же вышел 2,4 ГГц процессор. Включение многопоточности дает Xeon 2,4 10% прирост производительности по сравнению с двойным Athlon MP 2100+.

Переход к двойному Athlon MP 2100+ дает 4% прирост производительности, в то же время переход от двойного 2,2 ГГц Xeon к двойному 2,4 ГГц Xeon дает 9%. Если мы посмотрим на масштабируемость обеих архитектур, то при 4,1% увеличении тактовой частоты, общая производительность 2100+ улучшилась на 4%. Такая масштабируемость практически идентична Xeon, поскольку у него при 9% увеличении частоты наблюдается 9% увеличение производительности.

Следует заметить, что Athlon MP остается вполне конкурентоспособным, несмотря на 50% меньший размер кэша по сравнению с процессорами Xeon. Если бы Athlon MP перешел на ядро Barton с 512 кб L2 кэшем, его результаты были бы еще лучше.

Производительность сервера рекламной базы данных

Вся реклама на сайте Anandtech и на форумах крутится с помощью e-Zone Media FuseAds. Мы нашли эту программу наиболее подходящей нашим нуждам, при этом она тесно интегрирована с нашей внутренней системой управления содержанием сайта. В результате наши менеджеры по рекламе с легкость управляют размещением рекламы, ее ротацией, статистикой и настройкой, однако столь тесная интеграция означает и повышенную важность сервера рекламной базы данных. Если сервер будет медленно отвечать, или вообще не отвечать из-за чрезмерной загрузки, весь сайт и форумы также будут "подтормаживать".

Сервер рекламной базы данных работает на "медленной" конфигурации - двойном Pentium III 866. Рекламная база данных очень сходна с базой данных сайта, однако ее размер на порядок больше.

Как мы уже отмечали в предыдущих тестированиях, включение многопоточности лишь ухудшает результат двойного 2,4 ГГц Xeon. К сожалению, нельзя заранее сказать, как скажется на данной задаче включение многопоточности, так что единственный способ - тестирование. Как мы видим по нашим тестам, включение многопоточности отнюдь не всегда увеличивает производительность, так что IT менеджерам рекомендуется проводить свое тестирование.

Athlon MP 2100+ в этом тесте выглядит намного лучше, отрыв от двойного 2,4 ГГц Xeon составляет всего 4%.

Производительность сервера базы данных форумов

Ну а теперь пришло время для нашего "монстра" - базы данных форумов. На ней постоянно находятся в log on сотни пользователей, в то время как тысячи пользователей просто просматривают форумы. Так что эта база данных всегда находится под значительной загрузкой. Сегодня в форумах Anandtech зарегистрировано около 92 000 пользователей.

В данное время база данных форумов работает на двухпроцессорной Athlon MP 1800+ конфигурации.

Если вы посмотрите на эти результаты, то вы сразу же поймете, почему мы выбрали Athlon MP для базы данных серверов. И хотя двойной 2,4 ГГц Xeon всего лишь на 5% хуже Athlon MP 2100+, с более медленными процессорами Xeon отрыв еще больше. Что интересно, если при включении многопоточности у 2,2 ГГц Xeon мы наблюдаем значительный прирост, то у двойного 2,4 ГГц Xeon мы не наблюдаем почти никаких изменений. Две системы работают практически с равной скоростью, поэтому, по всей видимости, что-то мешает Xeon расправить свои крылья при включении многопоточности. Единственное, что мы можем предположить - производительность при включении многопоточности ограничена пропускной способностью ввода/вывода, поэтому мы и наблюдаем заметного роста производительности. Если бы у 2,4 ГГц Xeon наблюдался такой же прирост от включения HyperThreading, что и у 2,2 собрата, то он бы вышел на первое место.

Заключение - есть ли будущее у Athlon MP?

Как мы уже отметили выше, ничего особо революционного в Athlon MP 2100+ нет - всего лишь прирост тактовой частоты на 66 МГц. Прирост производительности по сравнению с Athlon MP 2000+ составляет около 4% в лучшем случае, что видно по тесту базы данных сайта. Так что наибольший интерес представляет не Athlon MP 2100+, а дальнейшая стратегия AMD, в том числе и в 2003 году.

Вы уже, наверное, знаете, что в соответствии с последней версией планов AMD планирует выпустить ядро Barton. Однако Barton не будет использовать технологию "кремний на изоляторе (SOI)", он попросту будет основан на 0,13 мкм техпроцессе, по которому производится сегодняшний Thoroughbred. Единственное отличие от Thoroughbred будет заключаться в 512 кб L2 кэша, который явно необходим сегодняшнему Athlon. Из-за архитектуры L2 кэша в ядре K7 и из-за очень большого L1 кэша, у Barton общий размер кэша данных будет больше, чем у Xeon, несмотря на то, что оба процессора используют 512 кб L2 кэш. К концу этого года Barton будет введен как процессор Athlon XP, в течение нескольких последующих месяцев мы увидим переход Barton к MP. Ядро Barton MP будет нацелено на рабочие станции и серверы начального уровня, поскольку его намного дешевле производить, чем Opteron, который тогда уже будет доступен.

Ну и опять же, не стоит забывать и Opteron. Вы, без сомнения, уже слышали, что ClawHammer (вариант Hammer для обычных компьютеров) задерживается до первого квартала 2003 года. Официальные представители AMD по всем вопросам отсылают к публично доступным планам AMD, по которым ClawHammer должен выйти между второй половиной этого года и началом следующего. Мы слабо верим в выход Hammer в 2002 году, однако выход в начале 2003 года выглядит вполне правдоподобным.

В соответствие с AMD, на дату выпуска процессора влияет несколько факторов, среди них - состояние процессора и доля выхода годных кристаллов, готовность чипсета и материнских плат, поддержка ОС и доступность соответствующих 64-битных приложений для получения преимущества от 64-битной технологии. Все эти факторы в немалой степени определяют выход ClawHammer/Opteron как для обычных компьютеров, так и для серверов.

Ну а пока что Athlon MP явно находится во вполне конкурентоспособном состоянии, однако при переходе платформы Xeon в 533 МГц FSB Intel получил заметный прирост производительности. AMD также нечем ответить на процессоры Xeon MP с большим размером кэша, и такая ситуация продолжится до первой половины 2003 года, когда мы увидим Opteron с 1 Мб L2 кэша. Фактически до 2003 года не следует ожидать каких-либо серьезных действий AMD на серверном рынке, за исключением Thoroughbred MP. Похоже, все силы компании брошены на Hammer.