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数据中心性能革命 Intel Xeon E5v2解析

  【IT168 案例】在民用处理器全面进入HASWELL时代之后,这个秋季Intel也为服务器平台带来了全新的产品,那就是Intel Xeon E5 v2家族。与此前的Xeon E5相比,内核从Sandy Bridge-EP升级成了Ivy Bridge-EP,那么这样的革新为用户带来了什么呢?

  数据中心面临压力

  作为率先使用Xeon E5 v2产品的企业,搜狐研发中心的彭毅先生谈到了与前代产品的显著的变化,一是E5-2600 v2带来了50%的线程增加、更多内存支持、I/O接口改进、缓存增加,另一个是E5-2600 v2家族的功耗上有了15%到30%的下降,对于数据中心的成本控制起到了重要作用。

  英特尔(中国)有限公司服务器平台产品经理罗一峰先生这样描述IT行业的发展。在90年代,通过计算机实现自动化,把由人工完成的工作便促成了自动化的工作,叫做计算机为中心的时代。到2000年以后,IT更多的是用来控制成本。比如利用互联网来改变业务模式、沟通方式,一切都是以减少成本为最终目的,被称作以网络为中心的时代。在当下,IT已经成为企业不可或缺的一部分,这时候就要求IT设施能够更高效的运作。这种要求反应在两个层面,在数据中心层面是要求服务器能够快速高效的交付服务,在终端层面所反映出来的则是类似智能手机、智能平板等设备全面普及。

  在服务器方面,Intel一直在随着用户的需求不断完善自身的产品,比如2009年推出了Xeon 5500处理器率先引入了QPI总线,接下来的Xeon 5600采用了32nm晶体管提升性能以及改善虚拟化支持,在去年发布了Xeon E5-2600家族第一次将I/O整合进处理器,都是在尽力满足用户对于IT运行效率的更高要求。

  用户需求与IT基础设施之间的缺口有多大呢?目前有调查显示,在全球领域,有大约6%的企业级客户利用大数据来帮助业务,9%的云计算跑在公有云上,12%的美国企业在利用高性能计算改进产品。这些数据都反映出了在大数据和云计算领域,都还有巨大的增长空间。

  同时,罗一峰先生预计,到2016年的时候大概会有140亿台智能设备,其中消费者手中的终端有几亿台,其他则来自物联网,这些设备又拉动了大量传感器的需求,最终形成了排山倒海般的数据汹涌而来,将会全面拉动数据中心基础设施建设。

  而对于现在和未来的数据中心,目前正面临变革,新技术层出不穷,各种优化方案和定制化方案不断出现,甚至连SoC芯片都被引入到数据中心中,一切变革都是基于用户对数据中心能效和性能的进一步需求,因此最新的Xeon E5 v2家族也是在响应这种需求而诞生的。

  用户的诉求也反映在能耗和扩展性方面。以通信行业举例,电信运营商的流量正在快速增长,年增长率高达66%,大量涌现的智能设备给电信运营商带来了巨大压力。但是目前的基础架构并不能满足快速增长的需求,而且升级非常麻烦,这种现状催生了新的解决方案,比如Intel的软件定义基础架构,就是在这样的思路下提出的。传统的数据中心从设计到交付需要大约90天时间,而Intel将这个时间压缩到了45分钟。

  架构设计响应用户需求

  软件定义基础架构的前提是硬件的支持,基于目前的需求,Intel详细分析了各种情况下用户对于产品规格需求的区别,比如有的解决方案需要CPU和内存性能,有的需要CPU和I/O性能,有的是对三者都有很高需求,有的是对三者要求都不高,由此衍生出了多样化的Intel解决方案,目前Intel有100多种处理器覆盖到用户需求的方方面面。

  现在推出的Xeon E5 v2家族,就是这些多样化解决方案中的重要成员之一,也是数据中心的重要组成部分。搜集和分析了大量数据中心的诉求之后,Intel对Xeon的负载全面进行优化,使它能够充分满足各种应用需求,同时对于目前数据中心行业非常敏感的虚拟化和I/O部分,Intel也尽量让Xeon做到最好。Xeon是服务器处理器的中流砥柱,不论单项性能和综合性能都在尽量做到最强,以确保能够扮演不同角色时都能够发挥出重要作用。

  比如在具体的特性上,与前代产品相比,能效提升了45%,性能提升了50%,从核心和缓存上来说,都增加了50%,同时性能也提升了50%,在I/O方面也做了很大改进,在双路服务器方案中最大可以支持1.5TB内存,并且能够更好的和Xeon Phi进行微异构协作,从最终的性能结果上来看,这些改进让Xeon变得更具竞争力。

  从案例来看,目前天河2号超级计算机已经部署了Xeon E5-2600 v2,在性能方面与Nehalem Xeon相比性能提高3.4倍,能效提高2.8倍,虚拟化性能提高30%。另外在东软的案例中,利用AVX Float做CT图像处理的软件性能提升1.54倍。类似的案例还有很多,比如在中控公司的解决方案中,Xeon E5v2带来的性能提升是前代产品的1.46倍,在东方通中间件中,比前一代产品性能提升1.41倍,在用友SaaS在线服务系统中,性能比前一代提升1.41倍,在用友ERP产品中,性能比前代产品提升接近1.4倍。在理论测试中,Xeon E5v2的Benchmark成绩也达到了前代产品的1.5倍,能效水平是前代的1.45倍。另外就是前面提到的搜狐应用案例,搜狐也带来了相当不错的反馈。

  总体来看,作为新一代服务器处理器,Xeon E5 v2家族不论是从设计理念还是从用户反馈上,都是令人满意的。然而数据中心的发展并不会停止,因为当前的数据中心环境与用户需求之间还有巨大的缺口,并且还有很多领域、很多潜在用户有待发掘,从Xeon E5进化到Xeon E5v2,只能说Intel已经走好了迎接变革的前两部,未来还将面临巨大挑战。

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