hp服务器性能测试,较新架构服务器用CPU性能对比测试

SPEC FP和lnt 2000是用来测试CPU性能的标准测试软件。不过,实际的测试得分受编译器的影响相当大。SPEC fp和integer将会显示较佳的性能表现。不过在实际运用中,处理器的表现会相对保守一些。

而在我们的这篇文章中,这代表着SPEC的测试数据会比它在实际应用程序的表现中略高一些。不过,通过SPEC CPU 2000,我们倒是可以很好地了解一颗处理器的性能。正如前述,测试中的Xeon 5000就是采用了新Woodcrest核心的Xeon处理器。

SPECfp

Clockspeed SPEC fp 2000

POWER5+ 2200 3271

Itanium 2 1666 2851

Xeon 5160 3000 2783

Opteron 2800 2256

Pentium 4 E 3733 2232

我们看到,新核心的Woodcrest要比最快的双核心Opteron快20-25%左右。而得益于新的65nm工艺,Woodcrest的核心速度提高了7%。如果AMD能够让自己的处理器频率达到英特尔的水平,将能带来15%左右的性能提升。不过在大部分的64bit和128bit SSE程序中,英特尔的Woodcrest依旧占据了非常明显的性能优势。

SPECint

Clockspeed SPEC Int 2000

Xeon 5160 3000 3057

Pentium 4 E 3733 1870

Opteron 2800 1837

Pentium 4 Xeon 3733 1813

POWER5+ 2200 1705

Itanium 2 1666 1502

在对整数性能的测试中,Woodcrest轻松超越了其他几款横向对比的处理器。接下来我们就看看在服务器程序中SPEC lnt 2000的整数性能。

延迟

LMBench是一款能够用来判定内存时序和指令时序的测试软件。我们使用LMBench3.0a-5进行了测试。应该说LMBench的结果通常都是正确的,但并不总是正确的。如果软件无法正确识别出某种架构,很有可能出现错误的测试结果。因次我们非常有必要事先来检查好。

LMBench

Clockspeed L1 (ns) L1 (cycles) L2 (ns) L2 (cycles) RAM (ns) RAM (cycles)

Xeon 5160 3 GHz 3000 1.01 3 4.7 14 117.3 345

Pentium- M 1.6 GHz 1593 2 3 6 10 92.1 147

Sun T1 1 GHz 980 3 3 22.1 22 107.5 105

Opteron 275 2209 1 3 5.5 12 73 161

Xeon Irwindale 3.6 GHz 3594 1 4 8 28 48.8 175

大容量的4MB L2缓存拥有一个非常低的延迟：14cycle。如果我们使用诸如ScienceMark这样的测试工具的话,我们得到的数值将是12cycle,这样来看,它会是一个非常不好的结果。不过,即便是14cycle,在3GHz下,它的表现依然令人吃惊。而Core Duo(Yonah),

另一方面,缓存的延迟相当高,不过凭借4MB的L2缓存还是将这种影响降到了最低。造成这种现象的原因可能是FB-DIMMs。AMB会造成高延迟,CAS为4的registered DDR2 533芯片会造成一个更高的延迟。这使得内存子系统中的延迟达到了非常高的115ns,而Opteron只有73ns。

ScienceMark的结果则不尽相同,Opteron系统的测试结果为65-70ns,而Woodcrest的测试结果则在70-76ns。

不过在这里,我们则更倾向于LMBench的结果。

由于具备了可以支持模块取幂和乘法的MAU,Sun T1能够加速处理SSL的RSA(Rivest Shamir Adleman)和DSA(Digital Signal ALGorithm)的加密、解密操作。每颗T1核心都具备了一个MAU(modular arithmetic unit),这样8个核心就有了9个MAU。为了能够充分利用8个MAU,我们需要通过SCF(Solaris Cryptographic Framework)来完成SSLI的计算过程。我们使用命令openssl speed -engine pkcs11 rsa来测试T1的MAU。Solaris 10系统还提供了in-kernel SSL终端,它的安全性要比kernel之外的SSL终端要更完善。

我们在测试中选择了惠普的DL585来测试Opteron 880的8个核心是否可以和Sun T1 的8个MAU一拼高下。如果想要对Woodcrest和Opteron进行比较,我们则需要检测2和4并行码。我们可以在下面的图表中看到1024bit的数值。每颗核心一个线程师较好的选择,因此我们测试DL585时使用较大的16线程,这样8线程的性能就是最强的。测试Xeon Irwidale使用8线程,因此5线程就是最强的,如此类推。

我们注意到8MAU的Sun T1在关闭32“SSL RSA signing”线程后只能获得全效性能。在那种情况下,1GHz的T1能够和2.4GHz的8核心DL585取得近似的性能。如果不考虑MAU,T1的性能表现会和1.8GHzde Xeon Irwindale一样快。因此如果你想要在Sun T2000上运行自己的安全网络服务的话,对你的网络服务器进行SCF的检查将会是必不可少的了。

此外,我们注意到之前的Netburst架构的表现非常糟糕。这是因为在Pentium 4核心的内部缺少了barrel shifter,这是一种能够将大量数据转换或者循环进入一个时钟周期的电路。由于缺少了这种转换装置,造成延迟过高。就大多数的x86代码而言不能忽视这一点,不过代码的加密常常需要使用到这个转换和循环的过程。我们分别在HYper-Threading打开和关闭的两种情况下进行了测试。在这种情况下,Hyer-Threading为编码加密带来了20-28%的性能提升。

我们对四核心AMD Opteron 2.4GHz、四核心Xeon Woodcrest和Sun T1(打开MAU,分配不同长度的RSA)进行了对比测试。RSA Encryption (Signs/s)

Opteron 2.4 GHz

4 threads Xeon 5160 3 GHz

4 threads SUN T1 with MAU

32 threads

512 bit 19003 21194 35613

1024 bit 6098 6240 10722

2048 bit 1145 1087 1918

4096 bit 185 164 1

我们注意到T1的硬件加速并没有在2048bit下表现得更加先进一些。考虑到大部分的安全程序依然是使用的1024bit,这样的结果我们也可以接受了。

在信号的检测中,服务器必须鉴定客户端的一致性。在1024bit下Woodcrest和Opteron都能检测到每颗核心超过50000keys,而且这还是OpenSSL检测程序的硬件限制。

Opteron再次在测试中取得了一马当先。8MAU Sun T1的速度只有4Opteron和Woodcrest的一半。加密往往要比检测代码更加损耗服务器的速度。

Apache/PHP/MySQL性能

英特尔的新Xeon在这里“扫了地”。比2.4GHz的Opteron高出75%的性能,新Xeon即使在面对3GHz的Opteron也不会存在什么问题。我们本应该做更深一步的研究,不过现在看来似乎是由于大的4MB L2缓存和Woodcrest本身不更加先进的整数性能。而T1在这项测试中的表现则属于不好不坏。

Java Webserving

整个测试包括了如下几个部分： Caucho Technology''s Resin 2.1.17

Java Virtual Machine: Java HotSpot(TM) Server VM (build 1.5.0_04-b05)

Sybase ASE 15.0 for Solaris / Linux

AMD在这里的表现仍然只能算是差强人意,如果我们撇开2.4GHz和2.2GHz的两块CPU不看,3GHz的Opteron仍要比3GHz的Woodcrest慢25%!

本次用于测试的MySQL参数如下：

[mysqld]

port3306

socket= /tmp/mysql.sock

skip-locking

key_buffer = 1G

max_allowed_packet = 1M

table_cache = 1024

sort_buffer_size = 2M

read_buffer_size = 2M

read_rnd_buffer_size = 8M

thread_cache = 125

max_user_conNECtions = 450

max_connections = 450

thread_concurrency = 16

测试结果：

T1需要20-30 MySQL线程才能全速运行,这很大程度上是受到了8核心"4 thread Gatling gun core"架构的影响。

MySQL的性能很难令人满意,和上述的优化以后的图表比起来,性能下降了大约有4-5倍。

接下来我们看看单颗的双核心Woodcrest和双核心的Opteron、四核心的Sun T1的比较。

为了能对双核心进行测试,我们在这里对Xeon Irwindale也进行了测试。额外的1MB缓存使得Irwindale测试成绩改善了7-8%。不过Hyper-Threding并没有对MySQl起到什么帮助,我们注意到这里出现的一个大约7%的性能降幅。

MySQL Linux (Queries/s)

Sun T1

4/8 cores 1 GHz MSI K2-102A2M

Opteron 275 Xeon 5160

Woodcrest 3 GHz MSI K2-102A2M

Opteron 280

Average Dual-core

(T1: quad-core) 362 749 996 805

Average Quad-core

(T1: octal-core) 433 590 904 622

Speedup Dual to Quad 20% -21% -9% -23%

在Linux平台上,双核的X86核心要比四核的表现更加好一些,不过使用Solaris系统的T1则为4-8核心方面的性能作了很多改进。

究竟孰好孰坏？是Linux还是Opteron？我们需要通过在Opteron上的Solaris系统来进行测试。不过由于MSI 1U服务器的芯片并不支持x86Solaris。我们只有使用MSI K8N Master2-FAR来判定了。

MySQL Solaris (Queries/s)

Sun T1 4/8 cores 1 GHz Opteron 280 Solaris Opteron 280 Linux

Average Dual-core

(T1: quad-core) 362 456 799

Average Quad-core

(T1: octal-core) 433 605 625

Speedup Dual to Quad 20% 33% -22%

Database PerformANCe (Linux)

MSI K2-102A2M Opteron 275 MSI K2-102A2M Opteron 280 Opteron 280 vs.

Opteron 275 Extrapolated Opteron 3 GHz Xeon 5160

3 GHz

MySQL - Dual-core 749 805 7% 946 996

MySQL - Quad-core 590 622 5% 703 904

PostgreSQL 490 524 7% 616 673

由于Xeon 5160尚未发布,我们现在也尚不可知AMD对此会有怎样的反应,而我们最关心的则是3GHz的Opteron和3Ghz的Woodcrest的对决。两个架构的管线长度一样,同核心技术下能够达到的时钟频率也很相近。我们总店来看看和新Xeon比,Opteron的表现。 Database Scaling (Extrapolated)

Xeon 5160 vs.

Opteron 280 Xeon 5160 vs.

Extrapolated Opteron 3 GHz

MySQL - Dual-core 24% 5%

MySQL - Quad-core 45% 29%

PostgreSQL 28% 9%

Xeon在开源数据库上的优势相当显著,不过还是比不上Spec 2000的整数测试。而Woodcrest能有如此表现的原因很大程度上也是由于其4MB的L2缓存。正如我们之前所说的,相对于前代的Xeon增加的缓存直接为处理器带来了7-8%的性能提升。我们现在还无法确定在Opteron和Woodcrest上是否也是如此,不过对于较新的Xeon,它的确带来性能上的增进。

Web Server分析 Webserver Performance

MSI K2-102A2M Opteron 275 MSI K2-102A2M Opteron 280 Opteron 280 vs.

Opteron 275 Extrapolated Opteron 3 GHz Xeon 5160

3 GHz

Jsp - Peak 144 154 7% 182 230

AMP - Peak 984 1042 6% 1178 1828

分别和2.8GHz的Opteron、3.0GHz的Opteron对比测试的结果： Webserver Scaling (Extrapolated)

Xeon 5160 vs.

Opteron 280 Xeon 5160 vs.

Extrapolated Opteron 3 GHz

Jsp - Peak 49% 26%

AMP - Peak 75% 55%

在Web Server的性能测试中,较新的Xeon表现得非常强大,即便是一颗3GHz的Opteron也对他无能为力。

功耗 Max Power usage (全部 CPU load - WaTts)

Configuration Power

Sun T2000 1CPU / 8 Cores - 8 GB RAM 188

Dual Opteron 275 HE 2CPU''s (275HE) - 4 GB RAM 192

Dual Opteron 275 2CPU''s - 4 GB RAM 239

Dual Xeon 5160 3 GHz 2 CPU''s - 4 GB RAM 245

Dual Xeon "Irwindale" 3.6 GHz 2CPU''s - 8 GB RAM 374

单纯从测试结果来看,T2000服务器的表现较好。据悉,一经上市的T2000服务器都将配备450W电源。从性能/功耗比来看,新的Woodcrest在大多数场合下要略胜一筹。

首先我们对各款处理器的性能作一个大概的描述：Sun T2000服务器及其32线程的T1处理器表现比较中庸,它不会使开源数据库的较好选择。在Solaris上的PostGreSQL和MySQL的表现要超过了在Linux上的表现。英特尔的Xeon 5160也就是Woodcrest或许会成为本年度最成功的的服务器处理器。正如我们所看到的,2.6GHz的Woodcrest甚至能够打败当前的Opteron 285,一马当先幅度从5-55%不等。而AMD呢？Opteron在不同的平台上都有着出色的架构。它已经成为了出色的四处理器平台的选择,不过在IPC和缓存的增补上,还需要进行一些改进。

Intel Xeon 5160 (Woodcrest)

优点：

所有程序中性能表现较好

高端产品中较好的性能/功耗平衡

GB-DIMMs提供了高带宽和高容量的内存

缺点：

在一些特别情况(RSA、AES)下需要SSE优化代码

FB-DIMM会造成额外的延迟和功耗损失

UltraSparc T1 / Sun T2000

优点：

超强的SSL性能

SSL/Java下不错的性能/功耗平衡

支持Solaris系统

四通道提供了大容量的内存

缺点：

必须进行相关的优化,否则性能不高

单线程下性能较低,直接导致了服务器软件的性能低下

性价比不如Woodcrest

AMD Opteron

优点：

在四处理器平台下表现优异

得益于NUMA,无需FB-DIMM,即可获得大容量内存(DDR2内存具备了低延迟、低功耗的特点)

缺点：

Web Server性能不如Woodcrest

高频下功耗较大