Intel日前推出了Haswell家族的最后一名成员:专门用于多路数据中心市场的Haswell-EX Xeon E7-x800 v3系列。
Xeon E7的每一代产品都会有更多核心、更强RAS性能、更高能耗比,以及更贵的价格。这一代也不例外。
那么,它和Haswell-EP Xeon E5-x600 v3家族有何异同?在这个顶级领域内有何表现?尤其是对比同样定位的IBM Power8孰优孰劣?
首先看一下市场大环境。如今98%以上的新服务器系统都是Intel Inside,92-94%的四路服务器都属于Intel,这也约等于x86服务器的规模,RISC架构则越来越沉沦。
还记得吗?IBM都已经将其x86服务器彻底卖给联想,转而一门心思发展Power系列,还发起了OpenPower基金会,已有113个成员。
Xeon E7 v3的核心架构也是Haswell,事实上它和Xeon E5 v3几乎没有任何区别:
看出来了吗?E7 v3就多了一条QPI总线,从而可以顺利地组建四路、八路系统,而二者的晶体管数量(56.9亿个)、核心面积(662平方毫米)是完全一样的,也就是说,E5 v3只是屏蔽了一条QPI总线而已。——E5-2600系列是双路的,E5-4600系列则是四路的。
不过,虽然核心是一样的,但因为应用环境不同,E7 v3的外部扩展功能更加丰富、复杂,尤其是内存子系统,搭配新的控制芯片可以支持更多、更大的DDR3、DDR4内存,四路系统如果有96条插槽可以支持最多6TB。这里就不细说了。
Intel产品线的一大特色就是型号众多而复杂,上一代E7 v2就针对不同用户,划分了多达21个型号:
E7 v3系列就精简到了仅仅13款,尤其是砍掉了双路的E7-2800系列(在这方面E5-2600已经干得很好了),而且基础型号从六核1.9GHz升级到八核2.0GHz,高端型号则其实都能拓展用于八路系统。
价格方面依然很残暴,并且延续了顶级型号涨价的惯例,8890 v2标价为6841美元,8890 v3就涨到了7174美元:这多出来的333美元换来的是额外三个核心、10W热设计功耗和更快的QPI总线。
以下是官方宣称的基准性能提升,事实如何后边来检验。
【最大的敌手:IBM Power8】
蓝色巨人的杰作是一个高IPC、高频率的精品,每个核心每时钟周期可以解码、分发、执行、收回8条指令,所以八线程是很必要的,因此核心数量虽然只有12个,Intel的三分之二,但线程数高达96个,Intel的2.7倍。
官方宣称第二条线程能提高大约45%的性能,第三和第四条能再提升30%,最后四条则可继续提升7%。
IBM Power8的整体规格要比Intel Xeon E7 v3强得多,但也有不足的地方,包括二级缓存非全速运行、eDRAM三级缓存更大但更慢、超标量架构和高频率导致功耗过高等。
12核心的频率只能达到3.1GHz,此时热设计功耗已达190W;4GHz则只有8核心能做到,热设计功耗此时是疯狂的247W。相比之下,E7 v3系列最高也不过165W(18核心2.5GHz、10核心2.8GHz)。
另外,IBM的内存控制芯片功耗也更高,达到了16-20W,Intel这边则只有9W,所以一颗处理器加内存控制芯片,Intel 201W(165+9×4),IBM 270W(190+20×4)。
本次参加测试的Intel处理器主要有:
- Xeon E7-8890 v3 18核心2.5GHz/45MB/165W
- Xeon E7-4890 v2 15核心/2.8GHz/37.5MB/155W
- Xeon E7-4870 10核心/2.4GHz/30MB/130W
- Xeon X7650 8核心/2.3GHz/24MB/130W
- Xeon E5-2699 v3 18核心/2.3GHz/45MB/145W
【实测成绩一览】
旗开得胜,四路E7 v3(72核心144线程)完爆双路Power8(24核心192线程),甚至上代的E7 v2都能战胜后者,但是双路E5 v3(36核心72线程)不低。
如果是八路系统,IBM取得完胜,但别忘了价格上IBM也是完胜,一套顶Intel好几套。
内存带宽表现不错,得益于更快的SMI总线比上代有了很大进步,不容易。
单核心压缩性能:如果只开一个线程,E7 v3比上代提升了大约10%,也完胜Power8,但如果都打开超线程,Power8四倍的线程数量就发威了。
单核心解压性能:E7 v3因为频率吃了点亏,Power8则依然可以凭借更多线程遥遥领先。
多线程压缩解压:18核心36线程轻松灭掉更高频率的15核心30线程,而且压缩对更多核心的支持更好。
Linux内核编译性能也比上代提升了40%,更是五年前的足足三倍。
高性能计算性能倒是一般,看来得对AVX2指令集深度优化才行。
空闲功耗比上代有所增加,可能是DDR4缓冲芯片的缘故?(工艺都是22nm)
满载功耗还降低了呢。
总能耗方面,E7 v3也有所降低,虽然差别很小,但可别忘了总体性能是有了巨大提升的,所以能耗比明显更强了。