Давайте разберемся, чем отличается серверный компьютер от обычного настольно-персонального и какие могут быть практические задачи покупки серверного компьютера для дома.
Прежде немного теории. Какой смысл заложен в сам термин «серверный компьютер», он же «сервер»? Латинский корень «серв» означает «слугу», а также выступает ключевой частью в производных словах. «Сервер» необходимо понимать как компьютер, задача которого — предоставлять находящемуся в отдалении пользователю какой-либо набор сервисов-услуг, при том — в автоматическом режиме, без участия постоянного контроля со стороны человека-оператора.
Можно представить себе студенческое общежитие, где парни и девушки с разных этажей и комнат делятся друг с другом файлами, доступом к интернету или запускают игры с совместным участием — на совершенно обычных компьютерах и ноутбуках. Несколько сетевых настроек — и на ровном месте возникает настоящий серверный компьютер. В самом простом варианте сервером вообще может выступать по-настоящему старый компьютер — задаем настройки, втыкаем провода и задвигаем под стол.
Но то, что годится для нескольких единиц или даже десятков людей, совершенно не будет работать на более масштабном уровне. Три главных свойства отличают серверные компьютеры от обычных:
- Сервер должен обработать запросы всех пользователей с максимальным уровнем быстродействия.
- Сервер должен работать непрерывно, даже штатные перезагрузки — крайне нежелательны. На сетевом сленге непрерывность работы сервера называется «аптайм».
- Тем более нежелательно отключение всего сервера при необходимости замены какого-либо компонента. Способность не выключать целое при замене частного можно назвать «горячим подключением».
Серверный компьютер провайдера предоставил человеку доступ к интернету, а из чего же состоит последний? Упрощенно — из сайтов. И это опять серверы, только не провайдеров связи, а провайдеров хостинга — услуг по созданию, хранению и предоставлению сайтовых данных. В одних случаях множество малых сайтов будет физически находится на одной машине, в других — мощный выделенный сервер будет работать в интересах только одного популярного сайта.
Серверы не обязательно соединены с мировой сетью. Можно упомянуть научные вычисления, где необходимы гигантские вычислительные ресурсы, популярны серверы и на множестве предприятий — от заводов до магазинов, что позволяет эффективно вести учет и контроль, обрабатывая множество статистических запросов. Ни один обычный персональный компьютер с этим не справится.
Из чего состоит сервер
В техническом отношении серверный компьютер «начинается» с материнской платы и центрального процессора. Общая логика здесь такая же, как и в обычном компьютере. Но есть и несколько генеральных отличий — процессоров на материнской плате может быть несколько, а уж слотов для подключения оперативной памяти радикально больше, чем это принято в самых продвинутых персональных компьютерах.Если на топовом персональном Intel Core i7-2600K поддерживается до 32 гигабайт оперативной памяти, то еще далеко не самый-самый Intel Xeon Processor X5570 вполне способен работать со 144 гигабайтами! Более того, если процессор настольного компьютера как правило двух- или четырехъядерный, то серверные чипы имеют как минимум десять ядер. В приведенном примере количество ядер, кстати, одинаково.
Стоит отметить, что если на рынке персональных ЭВМ в целом лидируют Intel и AMD, то в сегменте серверных решений весомую роль имеют также IBM, HP, Oracle и Fujitsu. При этом, если в персональном сегменте популярна ныне архитектура х86, то в серверном практически все значимые игроки рынка продолжают предлагать собственные технологические решения, можно упомянуть интеловскую IA-64, айбиэмовскую POWER и совместную для Oracle и Fujitsu - SPARC. Это в свою очередь налагает определенные ограничения, так как возможности серверного софта напрямую связаны с решениями производителей.
В чем сходятся все производители — так это в способности серверов к т. н. аппаратной виртуализации — очень насущная функция, особенно для хостинга сайтов — на одном сервере можно запустить сразу несколько виртуальных машин — и все они будут работать практически с таким же быстродействием, что и сам физический сервер как таковой.
В общем, серверные компьютеры быстрые и мощные. Но у всего есть своя цена. Работа сервера — это высокое энергопотребление. Тратить энергию на лишние цели никому не нужно, поэтому такие привычные аппаратные функции как, например, звуковой контроллер или USB каналы в серверном варианте просто отсутствуют. Видеокарта также зачастую отсутствует или же присутствует в крайне ограниченном виде. Как правило, все что нужно первоначально настроить или увидеть оператору сервера, можно сделать посредством командной строки — крутой видеокарты для этого не требуется.
Восемь мегабайт видеопамяти для сервера это нормально, намного важнее — объем оперативной памяти. Дело не просто в стремлении к совершенству, когда инженеру хочется вставить память в слот, раз уж слот есть. Проблема в том, что современные винчестеры пока еще не перешагнули рубеж в несколько терабайтов, для получения больших объемов они объединяются в т.н. RAID-массивы, но весь этот набор винчестеров еще нужно физически крутить (как вам скорость в 10 тыс. об/мин?) и считывать, оперативная же память позволяет временно хранить довольно большие объемы данных для ускорения доступа.
Виды серверов
Внешне серверные компьютеры бывают двух видов — башенные и стоечные. Башенный вариант, он же «ящик» - может иметь практические такие же габариты, что и персональный компьютер, корпус его сделан из прочной массивной стали, задача которой — поглощать вибрации и шум.В практических масштабах более распространен вариант стоечных серверов — компьютеры устанавливаются в специальные монтажные шкафы, которые сами стоят в особом помещении — серверной комнате. Стоечный вариант внешне похож на ящик из письменного стола или большую автомагнитолу.
При настройке стоечных серверов необходимо разбираться не только с электропитанием и шумоподавлением, но и с охлаждением. Дело доходит до того, что операторы серверов работают в серверных комнатах в зимней одежде, потому что если отключить кондиционер, то сервера очень быстро перегреются и начнут разрушаться. С другой стороны, серверную стойку легко расширять — в монтажный шкаф новый сервер просто докупается и ставится по необходимости, это и есть «горячее подключение».
Что касается операторов и командной строки, которой достаточно для настройки сервера, то это и в самом деле так — в отличие от рынка операционных систем для персональных компьютеров, где лидируют решения Microsoft, на рынке серверного софта доминируют UNIX-подобные системы, иначе говоря — Linux. А эти операционные системы даже и в персональном варианте вплоть до последнего времени не очень-то стремились к графическим интерфейсам.
Кроме операционной системы, разумеется, могут быть установлены и другие необходимые приложения, смотря какие перед компьютером задачи.
Чем заменить сервер?
Таким образом, можно прийти к следующему: если вам нужно получить новые оттенки удовольствия от компьютерный игры или мультимедиа, или раздавать свои файлы всем соседям по дому, то покупать серверный компьютер для этого не стоит.Достаточно просто хорошей модели современной персональной ЭВМ. Если же у вас есть какие-то научные или бизнес задачи, для которых требуются существенные вычисления и объемы данных, то и в этом случае именно домашняя эксплуатация серверного компьютера будет не очень здравой идеей — у вас вырастут счета за электроэнергию, появятся затраты на услуги оператора-администратора (настраивать и проверять все равно нужно), нужно будет также переоборудовать практически целое помещение, отдав его во власть компьютерного железа.
Пожалуй, лучше воспользоваться услугами удаленных облачных сервисов и серверных датацентров, к мощностям которых вы сможете получать доступ с обычного настольного компьютера, а всю настройку и обслуживание возьмут на себя специалисты. Но если ваше желание все равно сильно — вам нужен собственный сервер и точка, то быть может вам пора попросту создавать свой собственный датацентр?
В каждом сервере установлена материнская плата, а в каждой материнской плате установлен процессор. Центральное процессорное устройство (ЦПУ)
определяет, каким количеством данных сервер может управлять одновременно и как он может обработать все эти данные.
Эта статья будет полезна всем будущим владельцам серверов, которые не знают, сервер с каким процессором выбрать.
Какие основные моменты необходимо рассмотреть при выборе процессора:
- Цели дальнейшего использования.
- Количество ядер.
- Совместимость с другими компонентами.
- Скорость ЦПУ.
- Цена.
Процессоры для настольных компьютеров
Процессоры, применяемые в настольных компьютерах, были специально разработаны для этих задач. Хотя они в основном выполняют те же функции, что и серверные процессоры, отличия кроются в архитектуре. Например, одно из преимуществ таких процессоров – их легче разогнать.
Серверные процессоры
Процессоры для серверов спроектированы в первую очередь для обеспечения высокой надежности. Тестируют такие процессоры в стрессовых условиях при высоких температурах и высоких вычислительных нагрузках. Они могут работать на очень высоких частотах, обеспечивая качественную обработку массивных данных.
Чем отличаются серверные процессоры от десктоптных?
- Высокий контроль качества . Серверные процессоры проходят через все виды тестирований в самых суровых условиях. В качестве аналога можно привести следующий пример: двигатель пассажирского самолета требует более тщательного тестирования, чем двигатель автомобиля. Несомненно, риск неисправности двигателя самолета выше.
- Надежность . Серверные процессоры отличаются отказоустойчивостью. В критической ситуации серверы могут избежать выключения или перезагрузки (при 2-х процессорной конфигурации). Они рассчитаны на работу нон-стоп 24/7. Десктопные варианты больше предназначены для «бытовой» многозадачности.
- Наличие самокорректирующей системы . Серверные ЦПУ имеют алгоритм, позволяющий корректировать ошибки памяти, которые могут влиять на стабильность оборудования. Эта технология называется «проверка и исправление ошибок» (ECC).
Основные критерии выбора процессора
» ЯдраМенее десяти лет назад все процессоры выпускались с одним ядром. Сейчас одноядерные процессоры стали исключением из-за повсеместной распространенности многоядерных процессоров. В последнее время даже софт разрабатывают таким образом, чтобы приложения могли задействовать многоядерную технологию. Существует большое количество вариантов для выбора – начиная от 2-х и заканчивая 22 ядрами.
Когда процессоры запускались на одном ядре, оно полностью отвечало за обработку данных, которые передавались на процессор. Чем больше ядер встроено в ЦПУ, тем больше они способны распределять его задачи. Это делает процессор быстрее и эффективнее. Очень важно понимать, что процессор отвечает только за исполнение задач, как и софт, работающий на нем. Всю основную работу выполняют ядра. Однако стоит учитывать, что если для корректной работы приложений используются 3 ядра из 8, то 5 ядер остаются незадействованными. Чтобы минимизировать затраты, стоит сопоставить системные требования с количеством ядер .
» Кэш
Кэш процессора можно сравнить с памятью компьютера. По сути, это небольшое количество очень быстрой памяти, которая используется для временного хранения данных. Это позволяет компьютеру очень быстро восстанавливать файлы, находящиеся в кэш-памяти процессора. Чем больше кэш-память, тем оперативнее процессор выполняет возложенные на него задачи.
» Сокет
Совместимость сокетов – это первоочередная задача при выборе процессора. Сокет является средством связи между материнской платой и ЦПУ. Если вы уже купили материнку, проверьте, что установленный процессор совместим с ее сокетом. И наоборот, отдельно покупая процессоры, проверьте совместимость с материнкой. Это может пригодиться для дальнейшего апргрейда.
» Графический процессор (GPU)
Многие современные процессоры имеют встроенные графические процессоры, которые выполняют расчеты, относящиеся к графике. Если у процессора отсутствует встроенный GPU, сервер все равно сможет отображать графику (если установлена отдельная видеокарта или материнка позволяет запускать видео). Однако для работы софта и приложений, интенсивно нагруженных графикой, ЦПУ со встроенным GPU будет работать намного эффективнее.
» Частота
Частота ЦПУ, измеряемая герцами, это скорость, на которой он работает. Раньше было так: высокая частота = лучшая производительность. Эта формула более не действует. В некоторых случаях ЦПУ, работающий на низкой частоте, может в действительности работать лучше, чем процессор, обладающей высокой частотой. На это влияет архитектура процессора. Наравне с частотой очень важно обращать внимание на число команд процессора, выполняемых за цикл. Хотя частота по-прежнему является важным индикатором быстродействия процессора, теперь это не ключевой момент, влияющий на реальную скорость ЦПУ.
» Величина отвода тепловой мощности (TDP)
Процессоры генерируют тепло. Величина отвода тепловой мощности, назначенная для процессора, объясняет, сколько тепла процессор может выделять. Это напрямую будет влиять на тип охлаждения, необходимого для ЦПУ. Если процессор поставляется без системы охлаждения, или эта система не используется, необходимо продумать систему охлаждения для корректной работы сервера. Перегрев – основная опасность для серверных компонентов.
Какая из спецификаций подойдет для вашей компании?
Во время выбора процессора некоторые критерии будут иметь большее значение, чем остальные. Для того, чтобы облегчить задачу по выбору процессора, мы подготовили типовые варианты решений в зависимости от размера вашей компании.Небольшая компания:
- Ядра . Для большинства задач подойдет сервер с 4-х ядерным процессором. Если перед вами стоят более требовательные задачи – необходимо работать с графическим дизайном, выясните, какое количество ядер необходимо для конкретного софта. Если необходимо 8 ядер, то лучше всего инвестировать деньги сразу в сервер на базе 8-ядерных процессоров.
- Память . Количество памяти, которое поддерживает сервер, тоже может играть свою роль. Материнская плата и тип операционной системы помогут определиться с необходимым объемом.
- Частота . Софт, с которым вы планируете работать, будет влиять на скорость ЦПУ. Например, постоянное использование программы Adobe CS 6 потребует процессор со скорость как минимум 2 Ггц.
- Цена . Большинство средних компаний должны придерживаться установленного бюджета, когда дело касается покупки оборудования. Цена относительно производительности процессора может стать ключевым фактором.
- Многопоточность . При выборе серверного процессора обязательно обратите внимание на технологию гиперпоточной обработки (Hyper-Threading). Эта технология обеспечивает более эффективное использование ресурсов процессора, позволяя выполнять несколько потоков на каждом ядре и повышает пропускную способность процессоров, улучшая общее быстродействие многопоточных приложений.
- Ядра . При выборе ЦПУ стоит учитывать количество ядер. Необходимо ориентироваться на технические требования приложений. Например, если установлен 8-и ядерный процессор, но для приложения необходимо только 4 из них, то нет смысла переплачивать. Размер не всегда имеет значение.
- Частота . Здесь тоже стоит ориентироваться на софт – некоторым компаниям хватает 2 Ггц, а другим и 4 Ггц мало.
- TDP . Проверьте этот показатель перед покупкой процессоров. Тогда вы будете уверенным, что система охлаждения справится с выделением тепла.
Есть ли смысл переплачивать за производительность?
Мы составили сравнительный список процессоров, относительно аналогичных по характеристикам, и указали цены за серверы, на борту которых установлены нижеуказанные модели ЦПУ (цены взяты на Яндекс.Маркет и Сквадра Груп от 23.05.2016):| Процессоры Сквадра Груп
|
CPU Benchmark
|
Цена за сервер, ₽
|
Новые процессоры
|
CPU Benchmark
|
Цена за сервер, ₽
|
| Intel Xeon E5530 (4 Core, 8M Cache, 2.40 GHz) |
4621 |
18 000 |
Intel Core i5-2300 (4 Core, 6M Cache, up to 3.10 GHz) |
5283 |
78 000 |
| Intel Xeon E5620 (4 Core, 12M Cache, 2.40 GHz) |
4903 |
21 800 |
Intel Core i7-870 (4 Core, 8M Cache, 2.93 GHz) |
5487 |
85 000 |
| Intel Xeon E5645 (6 Core, 12M Cache, 2.40 GHz) |
6533 |
39 400 |
Intel Xeon E3-1225 v3 (4 Core, 8M Cache, 3.20 GHz) |
7005 |
124 300 |
| Intel Xeon X5650 (6 Core, 12M Cache, 2.66 GHz) |
7601 |
45 400 |
Intel Xeon E5-2620 v2 (6 Core, 15M Cache, 2.10 GHz) |
8689 |
195 000 |
| Intel Xeon E5-2670 v1 |
12497 |
77 900 |
Intel Xeon E5-2640 v3 (8 Core, 20M Cache, 2.60 GHz) |
14055 |
375 000 |
Так выглядит наглядная диаграмма соотношения производительности процессоров и цен на б/у и новые серверы:
Очевидно, что цены на новые серверы значительно отличаются от б/у, хотя производительность процессоров примерно одинаковая.
Заключение
Итак, при выборе процессора определите для себя следующие вещи:- Цель использования сервера.
- Технические характеристики приложений, для которых будет предназначен сервер.
- Совместимость с другими компонентами (память, ОС и т. д.).
- Размер компании.
Процессоры продаются уже больше 15 лет, но до сих пор у пользователей остаются вопросы относительно зоны их применения. Многие считают, что дорогие многоядерные серверные чипы могут ускорить выполнение «домашних» задач и увеличить производительность в играх, а бизнесмены надеются на возможность использования процессоров в рабочих станциях. Чем же отличаются Xeon от «домашних» аналогов?
Поддержка ЕСС
Самой старой особенностью Xeon является поддержка памяти. Защита от однобитовых ошибок крайне важна для систем, работающих круглосуточно. Некоторые мейнстримовые процессоры тоже поддерживают коррекцию «на лету», но гарантировано работает она только на серверном оборудовании.
Использование нескольких процессоров
Многопроцессорность является привилегией Xeon, способного координировать распределение нагрузки между несколькими CPU. Обычные Core на такое не способны. Возможность работы в связке обозначена в первой цифре названия: E3 1246 V3 (1 – в паре не работает), E5 4627 V2 (4 – до 4-ёх процессоров). Каждый Xeon имеет собственный PCI-Express контроллер, поддерживающий определённое количество линий, поэтому их связки повышают эффективность использования PCIe сопроцессоров типа Nvidia Tesla или в определённых конфигурациях.
Многоядерность
Некоторые серверные процессоры обладают большим количеством физических ядер, вплоть до 18. Обратной стороной медали является относительно низкая частота каждого отдельного ядра. Эффективность зависит от способности программного обеспечения "распараллеливаться".
Виртуализация
Поддержка также является одной из сильнейших сторон серверного железа, но современные комплектующие позволяют получить её и на домашней системе, потратив некоторое время на поиск совместимых компонентов.
Вывод
Многоядерный Xeon не сможет увеличить производительность вашей домашней системы. Современные игры рассчитаны на обычные процессоры, имеющие 2-4 ядра с высокой рабочей частотой, поэтому 14 из 18 серверных ядер, каждое из которых медленнее аналогов из Core, будут простаивать и не принесут никакой пользы.
Разгон также не применим. Множитель у Xeon заблокирован, а серверные материнские платы не предоставляют необходимых опций. При проектировании подобных комплектующих в первую очередь заботятся об их надёжности и долговечности, а нештатное повышение частоты увеличивает риск выхода из строя.
Серверные комплектующие хороши для многопоточной обработки данных и для обеспечения надёжности. Процессоры Xeon мощны, но не предоставляют преимущества по производительности для домашнего компьютера и стоят намного дороже.
О серверах и серверном "железе" пишет очень немного изданий. И главной причиной является техническая сложность - здесь существует и много отличий от обычного потребительского "железа", и ограниченная читательская аудитория. Подобные статьи интересны только администраторам и тем, кто принимает решение о закупках, ну и некоторым читателям-энтузиастам, увлекающимся аппаратным обеспечением профессионального уровня. Впрочем, серверное "железо" ближе к настольному, чем вы думаете, а дополнительные знания никогда не вредили.
Когда люди думают о серверах, они представляют большие компьютеры, тяжеленные платы и запредельную производительность, но реальность часто иная. Сегодня существует множество форм-факторов и огромное количество аппаратного и программного обеспечения, поэтому вынести универсальное определение слову "сервер" сложно.
Хотя профессиональное и потребительское "железо" во многом схоже, мы считаем, что именно упор на некоторые функции и качества позволяет отнести аппаратное обеспечение к профессиональному уровню. Например, ваш домашний ПК должен быть быстрым, тихим, с возможностью модернизации и, конечно, за разумные деньги. Он проработает несколько лет, при этом зачастую будет простаивать по нескольку часов, и у пользователя будет возможность заменить вышедшую из строя "железку" или просто убрать накопившуюся пыль. К серверам предъявляются иные требования: здесь на первом месте стоят надёжность, доступность в режиме 24/7, техническое обслуживание без остановки работы.
Первое и самое главное - сервер должен быть надёжным. Будь это сервер баз данных, файловый сервер, web-сервер или сервер другого типа, он должен быть очень надёжным, поскольку от его работы зависит ваш бизнес. Во-вторых, сервер должен быть всегда доступен, то есть аппаратное и программное обеспечение должно быть подобрано таким образом, чтобы время простоя было минимальным. Наконец, быстрое техническое обслуживание в профессиональной сфере очень критично. То есть если администратору требуется выполнить какую-то задачу, она должна выполняться максимально эффективно, не вступая в конфликт с упомянутыми выше критериями. Именно поэтому производительность серверов часто является следствием учёта необходимых требований и долговременных стратегий, а не следствием какого-то эмоционального шага, как часто бывает с геймерскими ПК.
В нашей статье мы расскажем о серверных компонентах и опишем технологии, общие для серверов и потребительских ПК, а также поговорим об отличиях и преимуществах. Поскольку все комплектующие профессионального уровня намного дороже обычных, мы начнём наш экскурс с этого вопроса.
Профессиональное, значит дорогое
Если вы будете покупать профессиональные комплектующие или серверы и рабочие станции, вы быстро обнаружите, что стоят они дороже обычного потребительского "железа". И причина часто кроется не в какой-то сложной технологии, а в спецификациях профессиональных комплектующих, в их тестировании и валидации. Например, процессор Core 2 Duo Conroe очень близок к Xeon Woodcrest по производительности. Но различия кроются в используемых сокетах, спецификациях и системах, в которые устанавливаются эти процессоры. Серверные жёсткие диски специально предназначены для продолжительной работы в режиме 24/7, в то время как настольные винчестеры - нет.
Обычно мы подразумеваем, что любые потребительские продукты совместимы со всеми другими, что выполняется не всегда, но чаще всего. Поэтому можно заменять один совместимый компонент другим, проблем, скорее всего, не возникнет. Но такой подход уже неприемлем, если вы планируете модернизировать сервер или выполнить техническое обслуживание.
Новые продукты для профессионального рынка разрабатываются с учётом предсказуемого пути модернизации, поскольку производители желают, чтобы эти продукты работали с существующими системами, с нынешними и будущими поколениями комплектующих. Клиенты AMD и Intel регулярно получают планы компаний по своим продуктам, которые позволяют заглянуть в будущее. Потребители могут покупать продукт с уверенностью, что на какое-то время получат поддержку и возможности модернизации.
Гарантия и замена комплектующих тоже очень важна. Если вышедший из строя настольный жёсткий диск по гарантии заменяется любой новой моделью, то профессиональные решения часто требуют точно таких же комплектующих. Поэтому администратору нужно искать точно такой же продукт, в то время как обычные пользователи, напротив, будут недовольны, если не получат комплектующее последнего поколения (что, кстати, большинству производителей обходится дешевле).
Магическим словом для профессионального рынка является валидация. Когда принципиально новый продукт готовится к выпуску, он будет проверяться и тестироваться на популярных аппаратных системах. Процесс валиадции гарантирует, что компании могут поставлять очень сложные системы на корпоративный рынок. Действительно, бизнес может строиться, только если ИТ-платформа будет работать безупречно.
AMD Opteron (Socket 940), Intel Xeon Dempsey и Xeon Woodcrest (Socket 771): популярные серверные двуядерные процессоры.
Конечно, вы наверняка знакомы с линейками процессоров Athlon, Celeron, Core 2 и Sempron, которые являются настольными процессорами для домашних и офисных компьютеров. Но у AMD и Intel есть продукты, нацеленные на профессиональных клиентов: AMD Opteron, Intel Xeon и Itanium. Opteron построен на архитектуре AMD64, как и процессоры Athlon 64 и Sempron, а Xeon - на архитектуре Core 2 или Pentium NetBurst, в зависимости от модели.
Профессиональные процессоры обычно обладают большим числом интерфейсов - несколько каналов HyperTransport у Opteron, две независимые шины FSB (по одной на процессор) в мире Intel - и более богатым набором функций, которые часто требуются для серверных приложений и ПО для рабочих станций.
На рынке можно обнаружить две разных версии процессоров Opteron: одна использует Socket 940 с памятью DDR, вторая - Socket 1207 (Socket F) и память DDR2 RAM. Как и в случае всех процессоров AMD64, контроллер памяти является частью процессора, что можно назвать существенным преимуществом при росте числа процессоров: вы получите не только больше контроллеров памяти, чтобы установить больше памяти, но каждый процессор будет работать с собственным блоком памяти. Конечно, при этом возникают проблемы когерентности и увеличивается сложность многопроцессорных систем, но и пропускная способность суммарно тоже оказывается выше. Opteron под Socket 940 Opteron используют упаковку PGA, то есть ножки находятся на процессоре. Opteron под Socket 1207 перешли на упаковку LGA, когда ножки находятся на сокете, а на процессоре - плоские контакты.
В наши дни следует выбирать двуядерные процессоры. Двуядерные процессоры, пусть даже с меньшей тактовой частотой, превосходят на серверном рынке одноядерные модели. Двуядерные Opteron под Socket 940 построены на ядрах Egypt и Italy, последний вариант является более совершенным. Но сегодня мы рекомендуем выбирать модели под Socket 1207 (Socket F), благодаря поддержке памяти DDR2 и возможности перейти на четырёхядерные процессоры, которые появятся где-то в этом году.
Текущий AMD Socket F с 1207 контактами подходит для современных двуядерных и будущих четырёхядерных процессоров Opteron.
Процессоры Intel Xeon доступны в разных видах, причём предыдущие версии использовали Socket 604. Современные платформы базируются на Socket 771, относящемся к сокетам LGA. Существуют разные процессоры Intel Xeon, но мы рекомендуем останавливаться только на двуядерных моделях. В таблице http://www.intel.com/products/processor_number/chart/xeon.htm есть полный список процессоров.
Модели от 5030 до 5080 производятся по 90-нм техпроцессу и основаны на уже устаревшей архитектуре NetBurst. Мы рекомендуем брать процессоры Xeon на основе Woodcrest, их модельные номера начинаются от 5110 (1,6 ГГц) до 5160 (3,0 ГГц). Они производятся по 65-нм технологии, требуют меньше энергии, но обеспечивают высокую производительность. Линейка E53xx построена на четырёхядерных процессорах Clovertown с частотами от 1,6 до 2,66 ГГц.
Процессоры Xeon не имеют встроенного контроллера памяти. Вместо этого они опираются на четырёхканальный контроллер памяти DDR2-667 чипсета материнской платы. Чтобы обеспечить достаточную пропускную способность для дву- или четырёхядерных процессоров, современная платформа Socket 771 (Blackford) обеспечивает две независимые шины FSB (DIB), по одной на каждый процессор.
Intel - первый производитель, представивший четырёхядерные процессоры. Clovertown собирается из двух двуядерных кристаллов Woodcrest, помещённых в одну упаковку.
Intel Xeon Dempsey (65-нм NetBurst), Woodcrest (65-нм двуядерный Core 2) и Clovertown (65-нм четырёхядерный Core 2).
Серверная память работает по такому же принципу, что и обычная память для потребительских ПК. Современным стандартом является память DDR2 (Double Data Rate SDRAM второго поколения). DDR2 работает с большим числом буферов предварительной выборки (4 вместо 2), поэтому частоту интерфейса можно увеличить вдвое по сравнению с DDR1.
Если сравнивать с потребительской памятью, то профессиональная память отличается двумя разными механизмами, призванными сохранить целостность данных. Регистровая память содержит небольшой чип, так называемый "регистр", который отвечает за обновление сигнала. Если память обычного ПК не может состоять больше, чем из четырёх (или иногда шести) DIMM - сигналы проходят через все модули памяти и затухают, то регистровая память с лёгкостью позволяет устанавливать восемь модулей. Кроме регистра, память DDR2 содержит терминацию на кристалле, которая предотвращает отражение сигнала.
Второй механизм - код коррекции ошибок ECC. Вместо хранения стандартных 64 битов на канал DIMM с ECC добавляют ещё один чип памяти, который может хранить ещё 8 битов, позволяющих восстанавливать данные. Поэтому однобитовые ошибки можно будет исправлять "на лету".
Все процессоры AMD Opteron для Socket 940 требуют регистровую память DDR333/DDR400, в то время как поколение Socket F (Socket 1207) требует регистровую память DDR2-667.
Fully-Buffered DIMM (FB-DIMM) используют так называемый буферный компонент, микросхему с большим энергопотреблением, которая преобразует параллельные сигналы в последовательный интерфейс. Основная её цель заключается в подключении более восьми модулей памяти на контроллер. С четырёхканальным контроллером памяти Intel DDR2 вы можете устанавливать восемь 2-Гбайт DIMM на каждый из четырёх каналов, если производители материнских плат, конечно, захотят поддержать такую конфигурацию.
FB-DIMM стоят дороже, греются сильнее и работают не быстрее обычной регистровой памяти. Да, за ними, скорее всего, будущее серверов с большими объёмами памяти, эта же технология используется для текущих платформ Intel Xeon.
Нажмите на картинку для увеличения.
В качестве примера мы взяли серверную материнскую плату Asus P5MT (она применяется в серверах начального уровня, поскольку позволяет использовать обычные процессоры, а не более дорогие серверные). Серверные материнские платы не поддерживают разгон и обычно оснащены большим количеством интерфейсов, а также слотами расширения с большой пропускной способностью.
Шина PCI-X на 133 МГц продолжает являться доминирующим интерфейсом для карт расширения. Она построена на параллельной шине PCI, которая сегодня есть практически в любом ПК. PCI-X имеет ширину 64 бита, в то время как в шина PCI в вашем компьютере 32-битная. PCI-X 133 поддерживает пропускную способность до 533 Мбайт/с. Впрочем, следует помнить, что пропускная способность контроллера PCI-X распределяется между всеми подключёнными устройствами.
Интерфейс PCI Express (PCIe) более современный. PCI Express - последовательный интерфейс, использующий несколько линий для подключения устройства к контроллеру. Профессиональные карты расширения используют слоты PCIe x4 (четыре линии), но есть и карты/слоты x1, x8 и x16 PCIe. PCIe x16 обычно используется для высокопроизводительных видеокарт, графические рабочие станции несут два полноценных слота PCIe x16 для двух видеокарт.
Материнские платы для серверов и рабочих станций обычно содержат встроенный сетевой контроллер. Он может строиться на тех же компонентах, что встречаются в материнских платах потребительского уровня, но обычно здесь встраиваются более мощные чипы, обеспечивающие, например, аппаратную поддержку вычислений TCP/IP или другие функции, чтобы увеличить производительность.
Данная плата оснащена четырьмя слотами памяти DDR2, одним разъёмом Socket 775 для установки процессора Pentium 4 или Core 2, одним 32-битным слотом PCI, одним слотом PCI Express x16 для видеокарты или мощного контроллера накопителей, а также двумя слотами PCI-X 133. Два гигабитных Ethernet-контроллера Broadcom отвечают за сетевые возможности. На материнскую плату установлен графический процессор ATi. Он, конечно, устарел, но его достаточно для отображения рабочего стола или командной строки, что и требуется для серверных ОС.
Все остальные интерфейсы и компоненты встречаются и на потребительском "железе": южный мост, контроллеры UltraATA/100 или Serial ATA, стабилизаторы напряжения и т.д. Существенная разница, опять же, заключается в процессе валидации, во время которого производители проверяют работу своих продуктов с другими и публикуют списки совместимости.
Чипу ATi RageXL уже много лет, он не поддерживает 3D-графику, но его достаточно для серверов. Тем более что там большую часть времени никто на экран и не смотрит.
Чуть выше мы уже упоминали материнскую плату с интегрированной видеокартой. Все серверные материнские платы оснащаются очень простым графическим процессором с небольшим количеством выделенной памяти - здесь решения, забирающие память из оперативной, не популярны. Преемником RageXL сегодня можно считать графический процессор ATi ES1000, который изначально работал на потребительском рынке, но затем появился и в серверах из-за совершенствования аппаратной части и драйверов. Администраторам даже не нужно задумываться об установке специальной или обновлённой версии драйвера: драйвер поставляется вместе с ОС и сертифицирован.
Рабочим станциям, с другой стороны, требуется более мощная аппаратная начинка. ATi на этот рынок позиционирует графические ускорители FireGL, построенные на линейке Radeon X1000. nVidia предлагает линейку Quadro FX, очень близкую к семейству GeForce 7000. Различие между потребительскими и профессиональными чипами может быть небольшим, например, в оптимизации драйверов. Профессиональные видеокарты обеспечивают великолепную производительность в специализированных приложениях, но и стоят они намного дороже.
Жёсткие диски - ещё один интересный аспект касательно серверов и рабочих станций. Несколько лет назад серверные жёсткие диски использовали интерфейс Small Computer System Interface (SCSI) и скорость вращения шпинделя 10 000 или 15 000 об/мин, которые ощутимо обгоняли настольные накопители со скоростью 7 200 об/мин. Серверные жёсткие диски по-прежнему быстрее, хотя разница уже не так велика.
Рынок профессиональных жёстких дисков разделён на три сегмента. В первом сегменте повышенной ёмкости используются обычные 3,5" жёсткие диски Serial ATA, валидированные на работу в режиме 24/7. Производительный сегмент пытается максимально увеличить плотность хранения данных, поэтому мы наблюдаем появление всё большего количества 2,5" высокопроизводительных жёстких дисков на 10 000 об/мин с интерфейсом Serial Attached SCSI (SAS). Высокопроизводительный сегмент опирается на жёсткие диски SCSI или SAS со скоростью вращения 15 000 об/мин.
Жёсткие диски для серверов и рабочих станций обычно требуют активного охлаждения, поскольку они оптимизированы для максимальной надёжности и производительности. Все профессиональные жёсткие диски поставляются с пятилетней гарантией.
Блоки питания для профессионального сектора специально разработаны с учётом максимальной надёжности. Любой приличный блок питания может устранить последствия одной отсутствующей фазы, но профессиональные решения справляются и с более серьёзными сбоями. Некоторые обеспечивают ещё и защиту от перенапряжения, хотя здесь мы получаем перехлёст с областью, которая лежит в зоне ответственности бесперебойных систем питания (UPS).
Профессиональные блоки питания модульные и обеспечивают избыточность в виде двух модулей, каждый из которых способен дать системе достаточное питание. Если один блок питания выйдет из строя, система продолжит свою работу от второго блока.
Маркетологи активно вливают в уши потребителей информацию о количестве ядер в процессорах. Складывается впечатление, что если установить , то получится очень мощная игровая система. Насколько Вы должны знать – цены на комплектующие для серверного сегмента рынка очень разнятся с решениями для домашнего или офисного оборудования. Что же получится, если установить 12-ядерный CPU Xeon E5 в «обычный» компьютер для повседневных задач? Сегодня мы ответим на Ваш вопрос.
Как говорится – всё познаётся в сравнении. Мы протестируем быстродействие двух компьютеров в разных задачах: играх, бенчмарках и ресурсоёмких «боевых/реальных» приложениях. Серверные CPU обычно ориентированы на использование в многопроцессорных системах, но и в десктопах на материнских платах «ASUS X99-Deluxe» и «ASUS Rampage V Extreme» наш E5-4650 завёлся без проблем. Причём не пришлось тратиться на память – он отлично работает и с простой небуферизованной DDR4 SDRAM .
Не будем больше тянуть и представим номинантов сегодняшней битвы: Intel Xeon E5-4650 v3 (Haswell-EP, 12 ядер + Hyper-Threading, 2.0 - 2.6 ГГц, L3-кеш 30 МБ) и Intel Core i7-5960X Extreme Edition (Haswell-E, 8 ядер + Hyper-Threading, 3.0 - 3.5 ГГц, L3-кеш 20 МБ). Номинанты устанавливались на материнскую плату «ASUS X99-Deluxe» с 4 модулями DDR4-2133 по 4 ГБ. Система хранения представлена SSD накопителем Crucial M550 512 ГБ. Дискретной видеокартой был . Сравнение производительности проводилось под управлением операционной системы Microsoft Windows 8.1 Pro x64.
Первым делом мы прогнали утилиты «синтетического» тестирования производительности . Ими выступили «PCMark 8 Pro » и «3DMark Pro » от Futuremark. Первая программа запускалась в режимах «Home», «Work» и «Creative». Три этих сценария имитируют нагрузку обычного домашнего компьютера, офисного использования, развлечений и работы с мультимедиа контентом соответственно. «3DMark Pro» известен своей оптимизацией под многоядерные системы, но результаты обеих утилит показывают, что серверный процессор в игровой компьютер – выбор нерациональный.
Для сравнения скорости в приложениях мы отобрали несколько «тяжёлых» пакетов с оптимизацией под несколько потоков, которые должны по максимуму загрузить процессоры и показать реальное положение дел. «3DS Max 2015» занимался финальным рендерингом одного кадра Space_flyby. «Finereader 12.0» переводил в текстовый форма заранее отсканированный текст с большим количеством формул и графиков. «Photoshop CC 2014» обрабатывал несколько 24-мегапиксельных кадра с цифровой камеры заранее подготовленным скриптом. «WinRAR 5.1» настолько любил архивировать, что и на этот раз упаковывал папку с данными различных форматов объёмом в 1,7 ГБ. «x264» занимался кодированием AVC файла с исходным битрейтом порядка 30 Mbit/s (1080p и 50fps).
По итогам замеров серверный Intel Xeon обогнал Core i7 лишь в 2-х приложениях. Итоговое положение E5-4650 завидным не назовёшь – большое отставание при значительно большей стоимости. Однако не забывайте, что Xeon’у поручены несвойственные для него задачи . Чтобы выполнить «план максимум» – проверим производительность систем в реальных играх, хотя тест в 3DMark нам уже многое сказал.
Отметим, что обычно максимальная нагрузка в современных играх ложится на графическую карту . Ввиду этого ждать большого отрыва одной конфигурации от дугой в высоких разрешениях (1920*1080) не приходится. Поэтому мы выполнили сравнение в этих же игровых приложениях при несколько меньшем разрешении – 1280*800 (фактически это аналогично установке более мощной карты без снижения разрешения). Результаты поражают.
Итог вполне предсказуем – использовать серверный процессор в игровом компьютере нелогично. За гораздо большую стоимость владелец покупает меньшую по производительности систему. Так что, Intel Xeon E5-4650 отправляется на своё законное место – в многопроцессорную серверную материнскую плату и продолжает «служить родине» в свойственных ему задачах. В одном лишь E5 сегодня выиграл – в энергопотреблении под нагрузкой (утилитой ). Конечно, замерялось потребление тестового стенда целиком (без монитора). Влияние КПД блока питания (80 Plus Platinum) должно быть минимальным. Гораздо логичней - на CPU потратить несколько меньшую сумму, чем стоимость серверного процессора, но купить видеокарту ТОПового сегмента, к примеру - новинку 2017 года .