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¿Por qué cambiar a Supermicro con procesadores Intel Xeon de 4.ª generación?

Los últimos servidores de Supermicro los procesadores Intel Xeon de cuarta generación. Estas nuevas CPU ofrecen un aumento significativo del rendimiento con respecto a las dos generaciones anteriores de CPU de Intel. Se pueden realizar muchas pruebas de rendimiento, así que veamos algunas.

Las capacidades básicas comparan las distintas generaciones de CPU Intel Xeon .

 2ª generación (Cascade Lake) (serie 92xx excluida)3ª generación (Ice Lake)4ª generación (Sapphire Rapids)Aumentar de 2ª a 4ª
Núcleos máximos284060114%
GHz máximos en núcleos máximos2.72.31.9 
Núcleo máximo*GHz=28*2.7 = 75.6 =60*1.9 = 11451%
Velocidad de la memoria2400 MHz3200 MHz4800 MHz100%
Memoria máxima por zócalo38TB (sólo DRAM)8TB (sólo DRAM)166%
Memoria de gran ancho de bandaXXHasta 64 GBN/A
Enlaces UPI*Rendimiento2 a 9,6 GT/s = 19,2 GT/s3 @ 11,2 GT/s = 33,6 GT/s4@16 GT/s = 64 GT/s233 %

Gama de puntos de referencia

Aunque pueden existir puntos de referencia específicos generalmente aceptados, muchas cargas de trabajo que puede ejecutar una empresa moderna no pueden forzarse simplemente en un informe general de puntos de referencia. Los puntos de referencia pueden clasificarse en la siguiente jerarquía, desde aplicaciones de bajo nivel hasta aplicaciones completas.

Mínimo - rendimiento máximo absoluto basado en las capacidades de la CPU. Este número es el rendimiento teórico de una única CPU y generalmente puede calcularse multiplicando la velocidad de reloj por el número de núcleos por las instrucciones por reloj.

Niveles del núcleo matemático: una pequeña aplicación muy ajustada a la arquitectura de la CPU. El rendimiento máximo suele rondar el 85% del rendimiento teórico. El punto de referencia Math más común es LINPACK, que resuelve ecuaciones lineales.

Pequeñas aplicaciones - El más popular para servidores de clase empresarial que se utiliza habitualmente para probar el rendimiento del sistema es SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation). SPEC ha sido el proveedor y recopilador de varias suites de pruebas durante más de 30 años).

Aplicaciones completas - Se ejecutan aplicaciones completas y se registra el tiempo transcurrido hasta su finalización.
 

Supermicro con procesadores Intel Xeon de 4.ª generación ofrecen un rendimiento excelente en diversos resultados SPEC. En concreto:

La suite SPECcpu2017 mide el rendimiento de un sistema de las siguientes maneras:

Punto flotante: (las aplicaciones están muy centradas en el punto flotante)

  1. Velocidad - Se ejecuta una sola copia de cada aplicación del paquete. A continuación se calcula la "puntuación" dividiendo el tiempo hasta la finalización de una máquina de referencia.
  2. Tasa - El sistema se carga con muchas copias del conjunto de pruebas (normalmente igual al número de hilos), y el resultado se divide por un tiempo de una máquina de referencia.

Entero: (las aplicaciones sólo utilizan cálculos con números enteros)

  1. Velocidad - Se ejecuta una sola copia de cada aplicación del paquete. A continuación se calcula la "puntuación" dividiendo el tiempo hasta la finalización de una máquina de referencia.
  2. Tasa - El sistema se carga con muchas copias del conjunto de pruebas (normalmente igual al número de hilos), y el resultado se divide por una máquina de referencia.

Pico - El código fuente de cada aplicación puede recompilarse con banderas específicas.

Base - Se utilizan las mismas banderas del compilador para compilar todas las aplicaciones.

Resultados SPEC

Pruebas de rendimiento SPEC CPU Supermicro :

SPECcpu2017 Entero
SistemaIntel XeonCarga de trabajoSignificadoPuntuación
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_speed_baseEl mejor sistema de 8 tomas13.8
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_speed_peakEl mejor sistema de 8 tomas14.0
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_tasa_int_baseLos 3 mejores sistemas de 8 tomas3510
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_rate_peakLos 2 mejores sistemas de 8 tomas3560
SPECcpu2017 Punto flotante
SistemaIntel XeonCarga de trabajoSignificadoPuntuación
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_rate_baseLos 2 mejores sistemas de 8 tomas3540
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_rate_peakLos 2 mejores sistemas de 8 tomas3560
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_speed_baseEl mejor sistema de 8 tomas343
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_speed_peakEl mejor sistema de 8 tomas334

Pruebas de rendimiento SPEC CPU de Supermicro :

SPECcpu2017 Entero
SistemaIntel XeonCarga de trabajoSignificadoPuntuación
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_tasa_int_baseLos 4 mejores sistemas de 4 tomas1930
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_rate_peakLos 4 mejores sistemas de 4 tomas1970
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_speed_baseTop 3 Mejor sistema de 4 tomas16
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_speed_peakTop 3 Mejor sistema de 4 tomas16.2
SPECcpu2017 Punto flotante
SistemaIntel XeonCarga de trabajoSignificadoPuntuación
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_rate_baseTop 2 Mejor sistema de 4 tomas1900
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_rate_peakTop 2 Mejor sistema de 4 tomas2010
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_speed_baseTop 2 Mejor sistema de 4 tomas387
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_speed_peakTop 2 Mejor sistema de 4 tomas387

SPECStorage

El benchmark SPECstorage Solution 2020 mide el rendimiento de toda una configuración de almacenamiento en su interacción con cargas de trabajo basadas en aplicaciones. La última versión incluye nuevas cargas de trabajo para inteligencia artificial (IA) y genómica, capacidades ampliadas de cargas de trabajo personalizadas, una mejora masiva del escalado y un mecanismo de visualización estadística para mostrar los resultados del benchmark.
(https://www.spec.org/storage2020/press/release.html)

SistemaIntel XeonCarga de trabajoSignificadoPuntuación
Servidor de Hyper SYS-221H-TN24R8468V
8450H
Solución SPECstorage 2020Mejor resultado SpecStorage_2020 en imagen AI0.57
Servidor de Hyper SYS-221H-TN24R8468V
8450H
Solución SPECstorage 2020Mejor resultado SpecStorage_2020 en SWBUILD/Jobs: 720.47
SYS-221H-TN24R Hyper Storage Sever8468V
8450H
Solución SPECstorage 2020#Nº 1 SpecStorage_2020 liderazgo en Genómica según los 5 principales proveedores de IDC.0.19
SYS-221H-TN24R Hyper Storage Sever8468V
8450H
Solución SPECstorage 2020#Nº 1 SpecStorage_2020 liderazgo en VDA/Trabajos: 720 según los 5 principales proveedores IDC.5.56
SYS-220U-TNR con 22 nodos de almacenamiento NVMe8380
8360Y
Solución SPECstorage 2020#1 Liderazgo SpecStorage_2020 en EDA/Trabajos: 240 según los 5 principales proveedores de IDC.0.28
SuperServer SYS-741GE-TNRT8490HSPEChpc2021_DiminutoMejor resultado base de un solo nodo en el modelo MPI8.20
SuperServer SYS-741GE-TNRT8490HSPEChpc2021_Diminuto#Líder en resultados de base de nodo único en el modelo OPM entre los 5 principales proveedores según IDC9.24
SuperServer SYS-741GE-TNRT8490HSPECpower_ssj2008#Liderazgo nº 1 en servidores 4U entre los 5 principales proveedores según IDC13546

Benchmarks de aplicaciones completas utilizando los motores del acelerador Intel

Supermicro realizado varias pruebas comparativas entre los procesadores Intel Xeon de cuarta generación con diferentes motores aceleradores Intel activados. El siguiente gráfico muestra las pruebas comparativas reales y compara un Intel Xeon con un Intel Xeon tanto en rendimiento como en rendimiento por vatio. También se indica el motor acelerador Intel que se utilizó para la prueba comparativa en cuestión. Las características específicas de los servidores en los que se realizaron las pruebas de rendimiento se describen al final de este documento.

Aumento significativo del rendimiento y del rendimiento/vatio: ventajas de los motores Intel® para aceleradores

Se utilizó CloudDC X13 CloudDC Supermicropara probar el benchmark de inferencia ResNet 50 v1.5, y se comparó el Intel Xeon con la CPU Intel Xeon . En el gráfico siguiente, la ganancia de rendimiento fue de 2,38 a 3,24 veces, dependiendo del conjunto de datos. Para este benchmark se utilizaron las funciones de aceleración AMX de Intel.

Mejoras en el rendimiento Supermicroen IA: inferencia ResNet 50 v1.5 en CloudDC SuperServer Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX). Rendimiento hasta 3,24 veces superior.

El sistema X13 GrandTwin® Supermicrose comparó con los procesadores Intel Xeon de tercera generación y con los procesadores Intel Xeon de cuarta generación utilizando las funciones Intel® AMX. Los resultados muestran que se produjo una aceleración de entre 2,38 y 3,24 al ejecutar la prueba de inferencia ResNet 50 v1.5.

Mejoras en el rendimiento Supermicroen IA: inferencia ResNet 50 v1.5 en GrandTwin SuperServer Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX). Rendimiento hasta 2,85 veces superior.

Se observa una mejora significativa en las aplicaciones de bases de datos y análisis al pasar de un sistema Supermicro de tercera generación con procesador Intel Xeon de tercera generación (con 80 núcleos) a un procesador Intel Xeon de cuarta generación (con 48 núcleos). Al utilizar una Ultra X12 Ultra en comparación con una Hyper X13 Hyper , se observa un aumento del rendimiento del 25 % al utilizar la base de datos ClickHouse con un 40 % menos de núcleos.

Mejoras en el rendimiento Supermicroen análisis: mejora de ClickHouse generación tras generación. Un 25 % más de rendimiento con un 40 % menos de núcleos.

Resumen

Los procesadores Intel Xeon de cuarta generación muestran un aumento significativo del rendimiento al ejecutar aplicaciones en los sistemas Supermicro y 4 zócalos. El sistema Supermicro de ocho zócalos muestra el rendimiento más rápido jamás registrado en un solo sistema para:

  • SPECcpu2017_tasa_int_base
  • SPECcpu2017_int_rate_peak
  • SPECcpu2017_fp_rate_base
  • SPECcpu2017_fp_rate_peak

La arquitectura SMP de los Supermicro de ocho y cuatro zócalos es ideal para aplicaciones empresariales a gran escala que requieren muchos núcleos y memoria.

Intel mejora constantemente el rendimiento y la seguridad de generación en generación. A continuación se muestra una comparación, cortesía de Intel, que muestra cómo Intel está mejorando su rendimiento. Supermicro incorporan los últimos procesadores Intel Xeon de 4.ª generación en toda la línea de productos, desde los sistemas periféricos hasta los sistemas multiprocesador que residen en el centro de datos.

Motores del acelerador Intel por generación de procesadores (cuadro comparativo)
Recursos y configuraciones