Вдвое мощней за те же деньги! Intel Xeon E5 против E3-серии

Не так давно мы публиковали статью Сравнение производительности процессоров Intel разных поколений ^[1], в которой представлены результаты тестирования 8-ядерных процессоров Intel Xeon E5. С тех пор, по акции, было продано несколько сотен серверов на базе процессоров V1/V2, которые стали достойным аналогом E5-2620V4/2630V3 в таких задачах как: сервер баз данных, терминальный сервер, видеонаблюдение и пр. Но, к сожалению, модельный ряд был ограничен только 2-процессорными платформами, что накладывало дополнительную финансовую нагрузку при использовании 1-процессорных конфигураций. Большое количество запросов побудило нас разработать бюджетную модель 1-процессорного сервера/рабочей станции, которая должна существенно выигрывать по производительности у платформ на базе Xeon E3/Core i7, и при этом конкурировать с ними по цене.

Для этой линейки серверов использовали материнскую плату на чипсете C602, которая не снята с производства. В качестве основы выбрали три типа исполнения: MidiTower, Tower/4U и 2U.
Для того, чтобы правильно позиционировать линейку серверов на рынке, было произведено
сравнительное тестирование процессоров Intel Xeon E5-2650V2, E5-2680V2 и E5-1650V2 против E3-1230V6.

Конфигурации стендов

Стенд №1:
1. Материнская плата: MBD-X9SRL-F
2. Процессор: Intel Xeon E5-2650V2
3. Память: 4 х 8Гб DDR3L-1333 ECC Reg
4. Диски: 2 х 150Gb SSD

Стенд №2:
1. Материнская плата: MBD-X9SRL-F
2. Процессор: Intel Xeon E5-2680V2
3. Память: 4 х 8Гб DDR3L-1333 ECC Reg
4. Диски: 2 х 150Gb SSD

Стенд №3:
1. Материнская плата: MBD-X9SRL-F
2. Процессор: Intel Xeon E5-1650V2
3. Память: 4 х 8Гб DDR3L-1333 ECC Reg
4. Диски: 2 х 150Gb SSD

Стенд №4:
1. Материнская плата: MBD-X11SSH-F
2. Процессор: Intel Xeon E3-1230V6
3. Память: 4 х 8Гб DDR4-2133 ECC
4. Диски: 2 х 150Gb SSD

Результаты тестирования

PerformanceTest 9.0

Общий тест показал, что процессоры E5 уверенно превосходят процессоры E3 за счёт большего количества ядер. И это не смотря на более низкую частоту памяти и процессора. В некоторых вычислительных задачах преимущество 10-ядерного процессора было более чем в 2 раза.
Разумеется, процессоры V2 имеют раннюю версию SSE и AVX, поэтому этап тестирования расширенных инструкций был проигран, равно как и тест памяти — так как сравнивались разные поколения: DDR3 и DDR4.

Но всё это не помешало процессорам E5-V2 получить лучший результат по суммарному коэффициенту.

CINEBENCH R15

Рендеринг — задача, которая отлично распараллеливается, используя все вычислительные мощности. Очевидно, что в данном тесте многоядерные процессоры E5 также обошли 4-ядерную модель Xeon E3. Подобный результат наблюдался и в других программных продуктах, например 3DsMAX. Также линейка E5 показала почти 2-кратный прирост в задачах по кодированию видео.

7-ZIP

Тест производительности, встроенный в архиватор 7-ZIP, показал аналогичный предыдущему тесту результат — параллельные расчеты быстрее выполняются на большем количестве ядер, хоть и с меньшей частотой.

3DMark

Особый интерес вызывали результаты игрового теста — как поведёт себя серверный процессор в популярном бенчмарке 3DMark.

Для этих задач был собран отдельный стенд с игровой видеокартой среднего уровня.
Сравнивали десктопный процессор i7-7700 и серверный E5-2650V2

Результат не выявил серьёзных отличий производительности, но показал, что даже в играх E5-2650V2 не уступает десктопному i7 с частотой 4,2ГГц в режиме Turbo Boost.

Краткий анализ характеристик

Для того, чтобы отчасти понять почему мы видим такие результаты, давайте рассмотрим основные параметры тестируемых процессоров.

Помимо стандартных характеристик, я добавил одну строку — «Разница между базовой частотой и максимальной частотой при разгоне». Именно в этом параметре, по моему мнению, скрыта доля успеха многоядерных Xeon E5. Ведь как работает Turbo Boost? Если нагрузка на все ядра не высокая, или же часть ядер совсем простаивает — процессор может разогнать активные ядра до частоты выше чем базовая. Причём разгон может происходить ступенями — в зависимости от нагрузки.

Так вот дельта этих частот у 2650V2 и 2680V2 составляет 0,8ГГц, а у 1230V6 — только 0,4ГГц.
Это означает, что если процесс поддерживает параллельные расчеты, но ограниченно (например в 3-4 потока) — то процессор 1230V6 сможет обрабатывать его на частоте 3,5ГГц, так как Turbo Boost будет не активен из-за нагрузки на все имеющиеся ядра процессора. А процессор 2680V2 будет загружен лишь на треть, поэтому аналогичную задачу сможет обработать на частоте близкой к максимальной — 3,6ГГц. Эта ситуация вероятна, если выполняются необходимые условия — Turbo Boost последней версии при разгоне оценивает множество параметров, включающих терморежим и энергопотребление каждого ядра в отдельности и процессора в целом. А значит, если перегрева нет и энергопотребление в норме, теоретически, процессору ничего не мешает разогнать до максимальной частоты не одно (как в ранней версии Turbo Boost), а сразу несколько ядер.
На мой взгляд, именно этот эффект мы увидели в результатах теста 3DMARK.
Ну а если процесс параллелится идеально, то 10 ядер против 4 — показывают очевидный результат, не смотря на разницу в частоте.

Возможность существенно повышать частоту при однопоточных вычислениях и использовать все ядра при многопоточных — делает процессоры E5 универсальным решением для большинства типовых и специализированных задач, включая как профессиональные, так и домашние.

Ценовой анализ моделей

У нас есть три 1-процессорные модели на базе многоядерных процессоров Intel Xeon E5-V2:

• 2U: EX127.3-008LH ^[2]
• 4U/Tower: EX140.3-008LH ^[3]
• Miditower: EX120.3-008LF ^[4]

Сравним стоимость классических 2U-серверов на базе E3 и E5 в тестовой комплектации:

• E3-1230V6: 3223$
• E5-1620V2: 3255$
• E5-2650V2: 3139$
• E5-2680V2: 3349$

Сравним стоимость 4U/Tower-серверов на базе E3 и E5 в тестовой комплектации:

• E3-1230V6: 3622$
• E5-1620V2: 3381$
• E5-2650V2: 3265$
• E5-2680V2: 3475$

Сравним стоимость Miditower-серверов/рабочих станций на базе i7 и E5 в тестовой комплектации:

• i7-7700/H270: 2121$
• E5-1620V2: 2289$
• E5-2650V2: 2173$
• E5-2680V2: 2383$

Итого — в случае со стоечным исполнением, модель на базе E5 имеет аналогичную или ниже стоимость, чем модель на базе E3.

В случае с рабочей станцией ситуация отличается за счет не совсем прямого сравнения — в рабочей станции на базе i7 посчитана десктопная материнская плата и память без коррекции ошибок. Рабочая станция на базе E5 напротив — имеет серверную МП и ОЗУ. Если сравнивать не с ПК на i7, а с сервером на E3, то модели на базе E5 также окажутся чуть дешевле.

Почему мы торгуем «устаревшим оборудованием»? Наш модельный ряд включает разные поколения по двум причинам. Первая причина отражена в прошлой статье о сравнении производительности — новое поколение не всегда даёт преимущества по производительности. Вторая причина — это срок жизни модели. Низкий срок жизни модели губителен для проектного бизнеса. Есть проекты которые реализуются очень долго. С момента проектирования до момента поставки может пройти не один год. Если срок жизни модели будет ниже чем срок реализации, то возникают очевидные трудности в согласовании различий между заложенной в проект спецификацией и поставляемой по факту.

С такими проблемами сталкиваются любители HP и прочих вендоров. Заложили везде 8-ое поколение серверов, а после выхода 9-го оно стремительно исчезло с рынка. Тоже самое ждёт и Gen9 в скором будущем — часть моделей либо уже снято с производства, либо снимется в ближайшее время и будет труднодоступно, т.к. сформирован новый модельный ряд на Gen10.

Почему V2 у нас дешевле чем V4 или Scalable? Изначально они закупались, в своё время, по тем же ценам. Но, в последнее время, рынок заполнился предложениями б/у серверов на базе процессоров этого поколения по ценам существенно ниже, чем у наших новых серверов. Поэтому было принято решение об уценке комплектующих для создания конкурентных условий. Эта акция показала положительный эффект, что и побудило нас продлить её до окончания производства материнских плат и полной распродажи существующих стоков. На данный момент доступны новые серверы с гарантией 3 года по ценам существенно ниже, чем аналоги последнего поколения.

Или же, в рамках этой статьи, сравнивая с младшими процессорами Intel Xeon — существенно мощнее, но за те же деньги.

Выводы

Сравнение производительности и ценовой анализ показывает, что линейка серверов/рабочих станций на базе процессоров Xeon E5-V2 может быть не только более бюджетной альтернативой серверам последнего поколения при равной мощности, но и существенно выигрывать по производительности у 1-процессорных систем в одинаковом ценовом диапазоне.

Однопроцессорные серверы STSS Flagman серии EX, активно используются нашими заказчиками для различных задач, начиная с серверов БД и терминальных серверов, заканчивая видеонаблюдением и виртуализацией. Как я уже упоминал, безусловно есть определённый процент программного обеспечения, которое использует в расчетах новейшие технологии процессоров последнего поколения. Под такой специализированный спектр задач мы рекомендуем новые модели ^[5] на базе Intel Xeon Scalable.

Если рассматривать рабочую станцию STSS Flagman EX в качестве персонального рабочего места, то мы получаем высокопроизводительную многоядерную серверную конфигурацию за те же деньги, что и ПК на базе i7 последнего поколения.

Из личного опыта

Когда я заменил свой рабочий системник на конфигурацию E5-2650V2 + 32 ГБ ОЗУ — я забыл что такое тормоза в принципе. По долгу службы у меня постоянно что-то крутится на компе, кодируется и проигрывается видео, тестируется ПО. И это помимо обычных офисных задач. Постоянно открыто 3 браузера и 100500 вкладок, базы, почты, таблицы. Всё летает, процессор уверенно работает в Turbo Boost на 3 ГГц (3,4 ГГц в пике), загрузка редко превышает 65%. Памяти — из 32 ГБ максимум отъедал 24-26 ГБ. Причиной замены ПК стала как раз невозможность десктопного 4-ядерного процессора справиться с моими повседневными потребностями.

Читателям Хабра, обратившимся за линейкой STSS Flagman EX по кодовому слову HABR — скидка 5%.

Делаем запрос через конфигуратор ^[6] или пишем на 1@stss.ru

Спасибо за внимание!

Автор: Кирилл

Источник ^[7]