Как выбрать процессор для сервера: рекомендации специалистов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Гайд | Блог компании AND-Systems

Правильный подбор процессора критически важен для обеспечения эффективной работы серверной инфраструктуры.

Процессор является сердцем любого сервера — именно этот компонент во многом определяет производительность, масштабируемость и способность сервера справляться с поставленными задачами. В данной статье мы подробно рассмотрим все аспекты, связанные с выбором процессора для сервера:

  • Основные характеристики и параметры процессоров
  • Факторы, влияющие на производительность в разных сценариях
  • Рекомендации по подбору процессора для конкретных задач
  • Обзор производителей процессоров для серверов
  • Советы по выбору оптимальной конфигурации

Ориентируясь на эти рекомендации, можно подобрать идеальный вариант процессора, полностью отвечающий требованиям и потребностям вашей ИТ-инфраструктуры.

Основные характеристики процессоров

При выборе процессора для сервера в первую очередь стоит обратить внимание на следующие ключевые характеристики:

Количество ядер и потоков

Этот показатель напрямую влияет на способность процессора выполнять параллельные задачи и поддерживать многопоточность.

Тактовая частота

Определяет пиковую скорость работы отдельных ядер процессора. Современные процессоры поддерживают динамическое увеличение тактовой частоты при необходимости.

Объем и уровни кэш-памяти

Кэш-память используется для временного хранения часто используемых данных прямо на кристалле процессора. Больший объем кэша ускоряет работу приложений за счет сокращения обращений к оперативной памяти.

Техпроцесс

Определяет плотность размещения транзисторов на кристалле процессора. Чем меньше техпроцесс, тем он компактнее, производительнее и энергоэффективнее.

Тепловыделение (TDP)

Показывает, какое количество тепла процессор выделяет в процессе работы. Чем выше TDP, тем мощнее нужна система охлаждения.

Набор инструкций

Наличие расширенных наборов инструкций (SSE, AVX, AVX2) ускоряет работу специализированного ПО для машинного обучения, анализа данных, визуализации.

Графический процессор

Некоторые модели процессоров имеют встроенный графический чип, что увеличивает их возможности при работе с графикой и визуализацией данных. Комбинируя эти характеристики, можно подобрать процессор, оптимально подходящий под требования ваших бизнес-задач. Рассмотрим подробнее факторы, влияющие на производительность.

Максимальная процессорная конфигурация

Данный параметр определяет в какой максимальной процессорной конфигурации сможет работать сервер. Возможные варианты:

  • UP или однопроцессорная. Для односокетных плат.
  • DP или двухпроцессорная. Подходят как для односкетных, так и для двусокетных плат.
  • MP или мультипроцессорная. Подходят как для односокетных, так и для четырех и восьмисокетных конфигураций.

Стоит помнить, что не всякая система будет работать при установке UP процессора в двусокетную плату даже при отсутствии второго процессора. А в некоторых случаях и двусокетные платы не будут стартовать при установке MP процессоров. Так-же важными моментом является то, что в случае DP и MP все процессоры должны быть одинаковые.

Факторы, влияющие на производительность

Производительность процессора зависит от ряда факторов, главные из которых:

Количество ядер и потоков

Большее число ядер и потоков позволяет лучше распараллеливать задачи, увеличивая общую производительность системы. Это особенно важно для нагрузок, связанных с обработкой больших объемов данных, виртуализацией и требующих высокой масштабируемости.

Тактовая частота

Влияет на быстродействие отдельных вычислительных потоков. При прочих равных условиях, более высокая тактовая частота обеспечит лучшую производительность в задачах, выполняемых последовательно в одном потоке.

Кэш-память

Увеличение объема быстрого кэша помогает сократить латентность обращений к основной памяти, что положительно влияет на производительность. Особенно заметно это для приложений, активно использующих память.

Техпроцесс

Меньший техпроцесс позволяет увеличить тактовую частоту и количество ядер при том же уровне мощности и тепловыделения.

Архитектура и набор инструкций

Современные архитектуры включают расширенные наборы команд для ускорения обработки мультимедиа, статистики, данных искусственного интеллекта. Это значительно повышает производительность соответствующих приложений. Комбинируя все эти факторы, производители процессоров добиваются оптимального баланса характеристик для решения задач современных центров обработки и хранения данных.

Рекомендации по выбору процессора

Оптимальный выбор процессора напрямую зависит от того, для решения каких задач будет использоваться сервер. Рассмотрим рекомендации для различных сценариев.

Веб-серверы

Для веб-серверов и не требуется высокая масштабируемость, но важна высокая тактовая частота. Поэтому приоритет отдается высокочастотным процессорам. Также желательна поддержка технологий виртуализации. Рекомендуемые процессоры: Intel Xeon E с количеством ядер 4-6.

Облачные приложения

С точки зрения сервера облачные приложения являются разновидностью баз данных. Основная разница в том, что в одном комплексе задействовано сразу несколько работающих как между собой, так и с пользовательскими запросами баз. Для таких задач предпочтительнее будут многоядерные процессоры. Рекомендуемые процессоры подбираются персонально исходя из количества пользователей и объемов данных в сервисах.

Серверы баз данных

Производительность СУБД напрямую зависит как от быстродействия центрального процессора, так и от скорости доступа к оперативной памяти. Поэтому для таких серверов важными параметрами являются как высокая тактовая частота, большой кэш и так и поддержка ОЗУ с пропускной способностью. При этом для небольших баз данных актуальней будут процессоры начального уровня, а для больших баз — двупроцессорные конфигурации с 16 канальной памятью. Рекомендуемые процессоры: Intel Xeon E 6-8и ядерные и Gold 6000ых серий.

Машинное обучение и анализ данных

Для эффективной работы приложений искусственного интеллекта требуются процессоры, оптимизированные для вычислений с плавающей запятой. Приоритет отдается поддержке расширенных наборов инструкций, большому количеству ядер и высокоскоростной памяти. Рекомендуемые процессоры: Intel Xeon Scalable Gold и Platinum, AMD EPYC 7003 и 9004 серий с количеством ядер более 48.

Рендеринг и работа со сложной графикой

Такие задачи требуют как можно большего количества вычислительных ядер, а также наличия ускорителей в виде графических процессоров. Большой объем кэш-памяти также положительно сказывается на производительности. Рекомендуемые процессоры: AMD Threadripper Pro, Intel Xeon W 3300.

Виртуализация

Для эффективной работы гипервизоров необходимо наличие аппаратной поддержки виртуализации, большое количество ядер/потоков и возможности по распределению памяти между виртуальными машинами. Рекомендуемые процессоры: Intel Xeon Scalable, AMD EPYC 7002/7003/9004.Таким образом, исходя из профиля нагрузки сервера, можно подобрать оптимальную конфигурацию процессора, которая обеспечит максимальную производительность для решения необходимых бизнес-задач.

Обзор производителей процессоров для серверов

На рынке представлено несколько основных разработчиков и поставщиков серверных процессоров. Рассмотрим подробнее их продуктовые линейки:

Intel

Компания Intel удерживает лидирующие позиции на рынке серверных процессоров. В линейке Intel Xeon Scalable представлен широчайший выбор моделей от 4 до 60 вычислительных ядер и поддержкой до 6 Тбайт оперативной памяти на систему. Процессоры Intel отличаются предсказуемой производительностью, богатыми возможностями виртуализации и широкой экосистемой решений.

AMD

Процессоры AMD EPYC, основанные на микроархитектуре Zen, предлагают высочайшее соотношение цены и производительности. В линейке представлены модели до 128 вычислительных ядер с поддержкой до 6 Тбайт памяти и 128 линий PCI Express 5.0 на CPU. Это делает такие процессоры идеальным выбором для задач, требующих максимальной масштабируемости.

ARM

Процессоры на базе архитектуры ARM постепенно находят свое место на рынке серверов благодаря выдающейся энергоэффективности. На текущий момент наследие Applied Micro в лице решений Ampere Altra уже доступно обычным пользователям, а соответствующие платформы появляются в свободной продаже. В перспективе они могут составить конкуренцию решениям Intel и AMD. Таким образом, все основные разработчики процессоров предлагают широкий выбор решений практически для любых задач и потребностей современных центров обработки данных.

Практические советы по подбору процессоров

Чтобы упростить задачу выбора оптимальной конфигурации процессора, стоит придерживаться следующих практических советов:

  1. Оцените бюджет на покупку и владение сервером на 3-5 лет вперед. Это поможет подобрать оптимальное соотношение характеристик и стоимости.
  2. Тщательно проанализируйте типы нагрузок и требования бизнес-задач, которые будет решать сервер. На основе этого определите нужный объем вычислительных ресурсов.
  3. Учитывайте возможности расширения и модернизации выбранной платформы. Оцените запас по количеству ядер, памяти, линий PCIe для будущего роста.
  4. Обратите внимание на энергопотребление и возможности охлаждения. Планируйте достаточный запас по тепловыделению процессоров и бюджет мощности для всего оборудования.
  5. Выбирайте решения от проверенных поставщиков с широкой линейкой совместимых платформ и долгосрочной поддержкой. Это позволит избежать проблем при эксплуатации.
  6. Регулярно отслеживайте появление новых моделей процессоров. Своевременная модернизация позволит идти в ногу с ростом нагрузки и требований.

Следуя этим советам и рекомендациям, можно существенно упростить задачу выбора оптимальной конфигурации серверных процессоров, полностью отвечающей как текущим, так и будущим потребностям вашего бизнеса.

Заключение

Подводя итог, отметим основные моменты, на которые стоит обратить внимание при подборе процессоров для сервера:

  • Ориентируйтесь на профиль нагрузки и требования приложений
  • Учитывайте количество ядер/потоков, тактовую частоту, объем кэша
  • Рассмотрите варианты от разных производителей
  • Закладывайте запас по масштабируемости и модернизации
  • Планируйте достаточный бюджет на 3-5 лет эксплуатации

Комплексный подход позволит подобрать идеальный вариант конфигурации процессора, который будет долгие годы надежно работать на ваш бизнес.