Почти каждый год на рынок выходит новое поколение центральных процессоров Intel Xeon E5. В каждом поколении попеременно меняются сокет и технологический процесс. Ядер становится всё больше и больше, а тепловыделение понемногу снижается. Но возникает естественный вопрос: «Что даёт новая архитектура конечному пользователю?»
Для этого я решил протестировать производительность аналогичных процессоров разных поколений. Сравнивать решил модели массового сегмента: 8-ядерные процессоры 2660, 2670, 2640V2, 2650V2, 2630V3 и 2620V4. Тестирование с подобным разбросом поколений является не совсем справедливым, т.к. между V2 и V3 стоит разный чипсет, память нового поколения с большей частотой, а самое главное - нет прямых ровесников по частоте среди моделей всех 4-х поколений. Но, в любом случае, это исследование поможет понять в какой степени выросла производительность новых процессоров в реальных приложениях и синтетических тестах.
Выбранная линейка процессоров имеет много схожих параметров : одинаковое количество ядер и потоков, 20 MB SmartCache, 8 GT/s QPI (кроме 2640V2) и количество линий PCI-E равное 40.
Для оценки целесообразности тестирования всех процессоров, я обратился к результатам тестов PassMark .
Ниже привожу сводный график результатов:
Так как частота существенно отличается, сравнивать результаты не совсем корректно. Но несмотря на это, с ходу напрашиваются выводы:
1. 2660 эквивалентен по производительности 2620V4
2. 2670 превосходит по производительности 2620V4 (очевидно, что за счёт частоты)
3. 2640V2 проседает, а 2650V2 бьёт всех (также из-за частоты)
Я поделил результат на частоту и получил некое значение производительности на 1 ГГц:
Вот тут уже результаты получились более интересные и наглядные:
1. 2660 и 2670 - неожиданный для меня разбег в рамках одного поколения, 2670 оправдывает только то, что общая производительность у него весьма высока
2. 2640V2 и 2650V2 - весьма странный низкий результат, который хуже чем у 2660
3. 2630V3 и 2620V4 - единственный логический рост (видимо как раз за счёт новой архитектуры...)
Проанализировав результат я решил отсеять часть неинтересных моделей, которые не имеют ценности для дальнейшего тестирования:
1. 2640V2 и 2650V2 - промежуточное поколение, и не очень удачное, на мой взгляд - убираю из кандидатов
2. 2630V3 - отличный результат, но стоит необоснованно дороже 2620V4, учитывая аналогичную производительность и, к тому же - это уже уходящее поколение процессоров
3. 2620V4 - адекватная цена (сравнивая с 2630V3), высокая производительность и, самое главное - это единственная модель 8-ядерного процессора последнего поколения с Hyper-threading в нашем списке, поэтому однозначно оставляем для дальнейших тестов
4. 2660 и 2670 - отличный результат в сравнении с 2620V4. На мой взгляд, именно сравнение первого и последнего (на данный момент) поколения в линейке Intel Xeon E5 представляет особый интерес. К тому же у нас на складе остались достаточные запасы процессоров первого поколения, поэтому для нас это сравнение весьма актуально.
Стоимость серверов на базе процессоров 2660 и 2620V4 может отличаться почти до 2 крат не в пользу последних, поэтому сравнив их производительность и выбрав сервер на процессорах V1 - можно существенно сократить бюджет на покупку нового сервера. Но об этом предложении я расскажу после результатов тестирования.
Для тестирования было собрано 3 стенда:
1. 2 x Xeon E5-2660, 8 x 8Gb DDR3 ECC REG 1333, SSD Intel Enterprise 150Gb
2. 2 x Xeon E5-2670, 8 x 8Gb DDR3 ECC REG 1333, SSD Intel Enterprise 150Gb
3. 2 x Xeon E5-2620V4, 8 x 8Gb DDR4 ECC REG 2133, SSD Intel Enterprise 150Gb
PassMark PerformanceTest 9.0
При отборе процессоров на тесты я уже пользовался результатами синтетических тестов, но сейчас интересно сравнить эти модели более детально. Сравнение сделал группами: 1-ое поколение против 4-го.
Более подробный отчёт о тестировании позволяет сделать некоторые выводы:
1. Математика, в т.ч. и с плавающей точкой, в основном зависит от частоты. Разница в 100 МГц позволила 2660 опередить 2620V4 в расчётных операциях, в шифровании и компрессии (и это не смотря на существенную разницу в частоте памяти)
2. Физика и вычисления с использованием расширенных инструкций на новой архитектуре выполняются лучше, не смотря на низкую частоту
3. Ну и, разумеется, тест с использованием памяти прошёл в пользу процессоров V4, так как в данном случае соревновались уже разные поколения памяти - DDR4 и DDR3.
Это была синтетика. Посмотрим что покажут специализированные бенчмарки и реальные приложения.
Архиватор 7ZIP
Тут результаты перекликаются с предыдущим тестом - прямая привязка к частоте процессора. При этом не важно, что установлена более медленная память - процессоры V1 уверенно берут первенство частотой.
CINEBENCH R15
CINEBENCH - это бенчмарк для оценки рабочих характеристик компьютера для работы с профессиональной программой для создания анимации MAXON Cinema 4D.
Xeon E5-2670 вытянул по частоте и побил 2620V4. А вот E5-2660, имеющий не столь видимое преимущество по частоте, проиграл процессору 4-го поколения. Отсюда вывод - этот софт использует полезные дополнения новой архитектуры (хотя возможно всё дело в памяти...), но не на столько, чтобы это было решающим фактором.
3DS MAX + V-Ray
Для оценки производительности процессоров при рендеринге в реальном приложении я взял связку: 3ds Max 2016 + V-ray 3.4 + реальная сцена с несколькими источниками света, зеркальными и прозрачными материалами, и картой окружения.
Результаты получились схожи с CINEBENCH: Xeon E5-2670 показал самое низкое время рендеринга, а 2660 не смог обойти 2620V4.
1С: SQL/File
В заключение тестирования прилагаю результаты тестов gilev для 1С.
При тестировании базы с файловым доступом уверенно лидирует процессор E5-2620V4. В таблице приведены средние значения 20 прогонов одного и того же теста. Разница между результатами каждого стенда в случае с файловой базой была не больше 2%.
Однопоточный тест базы SQL показал весьма странные результаты. Разница получилась незначительной, учитывая разную частоту у 2660 и 2670, и разную частоту у DDR3 и DDR4. Была попытка оптимизировать настройки SQL, но результаты оказались хуже, чем было, поэтому я решил тестировать все стенды на базовых настройках.
Результаты многопоточного теста SQL оказались ещё куда более странными и противоречивыми. Максимальная скорость 1 потока в МБ/с была эквивалентна индексу производительности в предыдущем однопоточном тесте.
Следующим параметром была максимальная скорость (всех потоков) - результат получился практически идентичным у всех стендов. Так как результаты разных прогонов сильно колебались (+-5%) - иногда они были у разных стендов с существенным отрывом как в одну так и в другую сторону. Одинаковые средние результаты многопоточного теста SQL наводят меня на 3 мысли:
1. Такая ситуация вызвана неоптимизированной конфигурацией SQL
2. SSD стал узким местом системы и не позволил процессорам разогнаться
3. Разницы между частотой памяти и процессоров под эти задачи почти нет (что крайне маловероятно)
Также оказался необъяснимым результат по параметру «Рекомендуемое кол-во пользователей». Средний результат у 2660 оказался выше всех - и это при низких результатах всех тестов.
По этому вопросу также буду рад увидеть Ваши комментарии.
Выводы
Результаты нескольких разносторонних вычислительных тестов показали, что частота процессора в большинстве случаев оказалась важней поколения, архитектуры и даже частоты памяти. Безусловно есть современный софт, который использует все улучшения новой архитектуры. Например, транскодирование видео иногда производится в т.ч. с использованием инструкций AVX2.0, но это специализированное ПО - а большинство серверных приложений по прежнему привязаны к количеству и частоте ядер.Разумеется я не заявляю, что разницы между процессорами нет совсем никакой, я лишь хочу отметить, что для определённых приложений нет смысла в «плановом» переходе на новое поколение.
Если Вы со мной не согласны или у Вас есть предложения для тестирования - стенды пока не разобраны, и я буду рад произвести тестирование Ваших задач.
Экономическая выгода
Как я уже писал в начале статьи - мы предлагаем линейку серверов на базе процессоров Xeon E5 первого поколения, которые по стоимости существенно бюджетней серверов на E5-2620V4.Это такие же новые серверы (не путать с б/у) с гарантией 3 года.
Ниже привожу ориентировочный расчет.
ARM процессор - мобильный процессор для смартфонов и планшетов.
В этой таблице представлены все известные на сегодняшний день ARM процессоры. Таблица ARM процессоров будет дополнятся и модернизироваться по мере появления новых моделей. В данной таблице используется условная система оценки производительности CPU и GPU. Данные о производительности ARM процессоров были взяты из самых разных источников, в основном исходя из результатов таких тестов, как: PassMark , Antutu , GFXBench .
Мы не претендуем на абсолютную точность. Абсолютно точно ранжировать и оценить производительность ARM процессоров невозможно, по той простой причине, что каждый из них, в чем-то имеет преимущества, а в чем-то отстает от других ARM процессоров. Таблица ARM процессоров позволяет увидеть, оценить и, главное, сравнить различные SoC (System-On-Chip) решения. Воспользовавшись нашей таблицей, Вы сможете сравнить мобильные процессора и достаточно точно узнать, как позиционируется ARM-сердце Вашего будущего (или настоящего) смартфона или планшета.
Вот мы провели сравнение ARM процессоров. Посмотрели и сравнили производительность CPU и GPU в различных SoC (System-оn-Chip). Но у читателя может возникнуть несколько вопросов: Где используются ARM процессора? Что такое ARM процессор? Чем отличается архитектура ARM от x86 процессоров? Попробуем разобраться во всем этом, не сильно углубляясь в подробности.
Для начала определимся с терминологией. ARM - это название архитектуры и одновременно название компании, ведущей ее разработку. Аббревиатура ARM расшифровывается как (Advanced RISC Machine или Acorn RISC Machine), что можно перевести как: усовершенствованная RISC-машина. ARM архитектура объединяет в себе семейство как 32, так и 64-разрядных микропроцессорных ядер, разработанных и лицензируемых компанией ARM Limited. Сразу хочется отметить, что компания ARM Limited занимается сугубо разработкой ядер и инструментария для них (средства отладки, компиляторы и т.д), но никак не производством самих процессоров. Компания ARM Limited продает лицензии на производство ARM процессоров сторонним фирмам. Вот неполный список компаний, получивших лицензию на производство ARM процессоров сегодня: AMD, Atmel, Altera, Cirrus Logic, Intel, Marvell, NXP, Samsung, LG, MediaTek, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments, nVidia, Freescale ... и многие другие.
Некоторые компании, получившие лицензию на выпуск ARM процессоров, создают собственные варианты ядер на базе ARM архитектуры. Как пример можно назвать: DEC StrongARM, Freescale i.MX, Intel XScale, NVIDIA Tegra, ST-Ericsson Nomadik, Qualcomm Snapdragon, Texas Instruments OMAP, Samsung Hummingbird, LG H13, Apple A4/A5/A6 и HiSilicon K3.
На базе ARM процессоров сегодня работают
фактически любая электроника: КПК, мобильные телефоны и смартфоны
, цифровые плееры, портативные игровые консоли, калькуляторы, внешние жесткие диски и маршрутизаторы. Все они содержат в себе ARM-ядро, поэтому можно сказать, что ARM - мобильные процессоры для смартфонов
и планшетов.
ARM процессор представляет из себя SoC , или "систему на чипе". SoC система, или "система на чипе", может содержать в одном кристалле, помимо самого CPU, и остальные части полноценного компьютера. Это и контроллер памяти, и контроллер портов ввода-вывода, и графическое ядро, и система геопозиционирования (GPS). В нем может находится и 3G модуль, а также многое другое.
Если рассматривать отдельное семейство ARM процессоров, допустим Cortex-A9 (или любое другое), нельзя сказать, что все процессоры одного семейства имеют одинаковую производительность или все снабжены GPS модулем. Все эти параметры сильно зависят от производителя чипа и того, что и как он решил реализовать в своем продукте.
Чем же отличается ARM от X86 процессоров
? Сама по себе RISC (Reduced Instruction Set Computer) архитектура подразумевает под собой уменьшенный набор команд. Что соответственно ведет к очень умеренному энергопотреблению. Ведь внутри любого ARM чипа находится гораздо меньше транзисторов, чем у его собрата из х86 линейки. Не забываем, что в SoC-системе все периферийные устройства находится внутри одной микросхемы, что позволяет ARM процессору быть еще более экономным в плане энергопотребления. ARM архитектура изначально была предназначена для вычисления только целочисленных операций, в отличии от х86, которые умеют работать с вычислениями с плавающей запятой или FPU. Нельзя однозначно сравнивать эти две архитектуры. В чем-то преимущество будет за ARM. А где-то и наоборот. Если попробовать ответить одной фразой на вопрос: в чем разница между ARMи X86 процессорами, то ответ будет таким: ARM процессор незнает того количества команд, которые знает х86 процессор. А те, что знает, выглядят гораздо короче. В этом его как плюсы, так и минусы. Как бы там ни было, в последнее время все говорит о том, что ARM процессора начинают медленно, но уверенно догонять, а кое в чем и перегонять обычные х86. Многие открыто заявляют о том, что в скором времени ARM процессоры заменят х86 платформу в сегменте домашних ПК. Как мы уже , в 2013 году уже несколько компаний с мировым именем полностью отказались от дальнейшего выпуска нетбуков в пользу планшетных пк. Ну а что будет на самом деле, время покажет.
Мы же будем отслеживать уже имеющиеся на рынке ARM процессоры.
Итог банален: судить о производительности любого центрального процессора только по одному параметру нельзя. Лишь совокупность характеристик дает понимание того, что это за чип. Сузить круг рассматриваемых процессоров очень просто. Из современных у AMD - это чипы FX для платформы AM3+ и гибридные решения A10/8/6 6000-й и 7000-й серий (плюс Athlon X4) для FM2+. У Intel - процессоры Haswell для платформы LGA1150, Haswell-E (по сути, одна модель) для LGA2011-v3 и новейшие Skylake для LGA1151.
Процессоры AMD
Повторюсь, сложность выбора процессора заключается в том, что моделей в продаже очень много. Элементарно путаешься в этом многообразии маркировок. Вот есть у AMD гибридные процессоры A8 и A10. В обе линейки входят только четырехъядерные чипы. Но в чем же разница? Об этом и поговорим.
Начнем с позиционирования. Процессоры AMD FX - топовые чипы для платформы AM3+. На их основе собираются игровые системные блоки и рабочие станции. Гибридные процессоры (со встроенным видео) А-серии, а также Athlon X4 (без встроенной графики) - чипы среднего класса для платформы FM2+.
Серия AMD FX делится на четырехъядерные, шестиядерные и восьмиядерные модели. Все процессоры не имеют встроенного графического ядра. Следовательно, для полноценной сборки потребуется либо материнская плата со встроенным видео, либо дискретный 3D-ускоритель.
При выборе процессора от компании Intel встает вопрос: а какой чип от этой корпорации выбрать? У процессоров есть множество характеристик и параметров, которые влияют на их производительность. И в соответствии с ней и некоторыми особенностями микроархитектуры производитель дает соответствующее название. Нашей задачей является освещение этого вопроса. В этой статье вы узнаете, что именно означают названия процессоров Intel, а также узнаете про микроархитектуры чипов от этой компании.
Указание
Надо заранее отметить, что здесь не будут рассматриваться решения раньше 2012 года, так как технологии идут быстрыми темпами и эти чипы имеют слишком малую производительность при большом энергопотреблении, а также их трудно купить в новом состоянии. Также здесь не будут рассмотрены серверные решения, так как они имеют специфичную сферу применения и не предназначены для потребительского рынка.
Внимание номенклатура изложенная ниже может оказаться недействительной для процессоров старее, чем обозначенный выше срок.
А также при возникновении трудностей можете посетить сайт . И прочесть вот эту статью, где рассказано про . А если хотите узнать про интегрированную графику от Intel, то вам .
Тик-Так
У Intel особая стратегия выпуска своих «камней», называющаяся Тик-Так (Tick-Tock). Она заключается в ежегодных последовательных улучшениях.
- Тик означает смену микроархитектуры, которая ведет к смене сокета, улучшению производительности и оптимизации энергопотребления.
- Так означает , что ведет к уменьшению энергопотребления, возможности расположения большего числа транзисторов на чипе, возможному поднятию частот и увеличению стоимости.
Вот так выглядит данная стратегия у десктопных и ноутбучных моделей:
| МИКРОАРХИТЕКРУРА | ЭТАП | ВЫХОД | ТЕХПРОЦЕСС |
|---|---|---|---|
| Nehalem | Так | 2009 | 45 нм |
| Westmere | Тик | 2010 | 32 нм |
| Sandy Bridge | Так | 2011 | 32 нм |
| Ivy Bridge | Тик | 2012 | 22 нм |
| Haswell | Так | 2013 | 22 нм |
| Broadwell | Тик | 2014 | 14 нм |
| Skylake | Так | 2015 | 14 нм |
| Kaby Lake | Так+ | 2016 | 14 нм |
А вот у маломощных решений (смартфоны, планшеты, нетбуки, неттопы) платформы выглядят следующим образом:
| КАТЕГОРИЯ | ПЛАТФОРМА | ЯДРО | ТЕХПРОЦЕСС |
|---|---|---|---|
| Нетбуки/Неттопы/Ноутбуки | Braswell | Airmont | 14 нм |
| Bay Trail-D/M | Silvermont | 22 нм | |
| Топовые планшеты | Willow Trail | Goldmont | 14 нм |
| Cherry Trail | Airmont | 14 нм | |
| Bay Tral-T | Silvermont | 22 нм | |
| Clower Trail | Satwell | 32 нм | |
| Топовые/средние смартфоны/планшеты | Morganfield | Goldmont | 14 нм |
| Moorefield | Silvermont | 22 нм | |
| Merrifield | Silvermont | 22 нм | |
| Clower Trail+ | Satwell | 32 нм | |
| Medfield | Satwell | 32 нм | |
| Средние/бюджетные смартфоны/планшеты | Binghamton | Airmont | 14 нм |
| Riverton | Airmont | 14 нм | |
| Slayton | Silvermont | 22 нм |
Надо отметить, что Bay Trail-D сделана для десктопов: Pentium и Celeron с индексом J. А Bay Trail-M для – это мобильное решение и также будет обозначаться среди Pentium и Celeron своей буквой – N.
Судя по последним тенденциям компании, сама производительность прогрессирует достаточно медленно, в то время как энергоэффективность (производительность на единицу потребленной энергии) растет год от года, того и гляди скоро в ноутбуках будут такие же мощные процессоры, как и на больших ПК (хотя такие представители есть и сейчас).
