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Pourquoi passer aux serveurs Supermicro équipés de processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération

Les derniers serveurs de Supermicro intègrent les processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération. Ces nouveaux CPU offrent une amélioration significative des performances par rapport aux deux générations précédentes de CPU Intel. De nombreux benchmarks peuvent être réalisés, examinons-en quelques-uns.

Les capacités de base comparent les différentes générations de CPU Intel Xeon .

 2e génération (Cascade Lake) (à l'exclusion de la série 92xx)3ème génération (Ice Lake)4e génération (Sapphire Rapids)Augmentation de la 2e à la 4e
Nombre maximal de cœurs284060114%
Fréquence maximale en GHz pour le nombre maximal de cœurs2.72.31.9 
Max Core*GHz=28*2.7 = 75.6 =60*1.9 = 11451%
Vitesse de la mémoire2400 MHz3200 MHz4800 MHz100%
Mémoire maximale par socket38 To (DRAM uniquement)8 To (DRAM uniquement)166%
Mémoire à large bande passanteXXJusqu'à 64 GoN/A
Liens UPI*Performance2 @ 9,6 GT/s = 19,2 GT/s3 @ 11,2 GT/s = 33,6 GT/s4@16 GT/s = 64 GT/s233 %

Gamme de critères de référence

Bien qu'il existe des critères de référence spécifiques qui sont généralement acceptés, de nombreuses charges de travail qu'une entreprise moderne peut exécuter ne peuvent pas être simplement forcées dans un rapport de référence général. Les critères de référence peuvent être classés selon la hiérarchie suivante, du niveau le plus bas aux applications complètes.

Le plus bas - performance maximale absolue basée sur les capacités du processeur. Ce chiffre correspond à la performance théorique d'un seul processeur et peut généralement être calculé en multipliant la fréquence d'horloge par le nombre de cœurs par les instructions par horloge.

Niveaux du noyau mathématique - une petite application très adaptée à l'architecture du processeur. Les performances maximales sont généralement de l'ordre de 85 % des performances théoriques. Le benchmark mathématique le plus courant est LINPACK, qui résout des équations linéaires.

Petites applications - Le plus populaire pour les serveurs de classe entreprise qui sont couramment utilisés pour tester les performances du système est SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation). SPEC est le fournisseur et le collecteur de diverses suites de tests depuis plus de 30 ans).

Applications complètes - Des applications entières sont exécutées et le temps de réalisation est enregistré.
 

Les serveurs Supermicro équipés de processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération obtiennent d'excellents résultats sur divers benchmarks SPEC. Plus précisément,

La suite SPECcpu2017 mesure les performances d'un système de la manière suivante :

Virgule flottante : (les applications sont fortement axées sur la virgule flottante)

  1. Vitesse - Une seule copie de chaque application de la suite est exécutée. Le "score" est ensuite calculé en divisant le temps d'exécution d'une machine de référence.
  2. Taux - Le système est chargé avec de nombreuses copies de la suite de tests (typiquement égal au nombre de threads), et le résultat est ensuite divisé par le temps d'une machine de référence.

Entier : (les applications n'utilisent que des calculs sur des nombres entiers)

  1. Vitesse - Une seule copie de chaque application de la suite est exécutée. Le "score" est ensuite calculé en divisant le temps d'exécution d'une machine de référence.
  2. Taux - Le système est chargé avec de nombreuses copies de la suite de tests (typiquement égal au nombre de threads), et le résultat est ensuite divisé par une machine de référence.

Peak - Chaque code source d'une application peut être recompilé avec des drapeaux spécifiques.

Base - Les mêmes drapeaux de compilation sont utilisés pour compiler toutes les applications.

Résultats du SPEC

Benchmarks SPEC CPU Supermicro à 8 sockets :

SPECcpu2017 Entier
SystèmeIntel XeonCharge de travailImportanceScore
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_speed_baseMeilleur système à 8 prises13.8
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_speed_peakMeilleur système à 8 prises14.0
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_rate_baseTop 3 des meilleurs systèmes à 8 prises3510
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_int_rate_peakTop 2 des meilleurs systèmes à 8 prises3560
SPECcpu2017 Points flottants
SystèmeIntel XeonCharge de travailImportanceScore
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_rate_baseTop 2 des meilleurs systèmes à 8 prises3540
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_rate_peakTop 2 des meilleurs systèmes à 8 prises3560
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_speed_baseMeilleur système à 8 prises343
SuperServer SYS-681E-TR8490HSPECcpu2017_fp_speed_peakMeilleur système à 8 prises334

Benchmarks SPEC CPU Supermicro à 4 sockets :

SPECcpu2017 Entier
SystèmeIntel XeonCharge de travailImportanceScore
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_rate_baseTop 4 Meilleur système à 4 prises1930
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_rate_peakTop 4 Meilleur système à 4 prises1970
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_speed_baseTop 3 Meilleur système à 4 prises16
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_int_speed_peakTop 3 Meilleur système à 4 prises16.2
SPECcpu2017 Points flottants
SystèmeIntel XeonCharge de travailImportanceScore
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_rate_baseTop 2 Meilleur système à 4 prises1900
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_rate_peakTop 2 Meilleur système à 4 prises2010
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_speed_baseTop 2 Meilleur système à 4 prises387
SuperServer SYS-241H-TNRTTP8490HSPECcpu2017_fp_speed_peakTop 2 Meilleur système à 4 prises387

SPECStorage

Le benchmark SPECstorage Solution 2020 mesure les performances d'une configuration de stockage complète lorsqu'elle interagit avec des charges de travail basées sur des applications. La dernière version comprend de nouvelles charges de travail pour l'intelligence artificielle (AI) et la génomique, des capacités étendues de charges de travail personnalisées, une meilleure mise à l'échelle massive et un mécanisme de visualisation statistique pour afficher les résultats du benchmark.
(https://www.spec.org/storage2020/press/release.html)

SystèmeIntel XeonCharge de travailImportanceScore
SYS-221H-TN24R Serveur Hyper Storage8468V
8450H
SPECstorage Solution 2020Meilleur résultat de SpecStorage_2020 sur AI Image0.57
SYS-221H-TN24R Serveur Hyper Storage8468V
8450H
SPECstorage Solution 2020Meilleur résultat de SpecStorage_2020 sur SWBUILD/Jobs : 720.47
SYS-221H-TN24R Hyper Storage Sever8468V
8450H
SPECstorage Solution 2020#1 SpecStorage_2020 leadership sur la génomique selon les 5 premiers vendeurs IDC.0.19
SYS-221H-TN24R Hyper Storage Sever8468V
8450H
SPECstorage Solution 2020#1 SpecStorage_2020 leadership sur VDA/Jobs : 720 selon les 5 premiers vendeurs IDC.5.56
SYS-220U-TNR avec 22 nœuds de stockage NVMe8380
8360Y
SPECstorage Solution 2020#1 SpecStorage_2020 leadership sur EDA/Jobs : 240 selon les 5 premiers vendeurs IDC.0.28
SuperServer SYS-741GE-TNRT8490HSPEChpc2021_TinyMeilleur résultat de base pour un seul nœud sur le modèle MPI8.20
SuperServer SYS-741GE-TNRT8490HSPEChpc2021_Tiny#1er résultat de base de nœud unique sur le modèle OPM parmi les 5 premiers fournisseurs selon IDC9.24
SuperServer SYS-741GE-TNRT8490HSPECpower_ssj2008Serveur 4U leader #1 parmi les 5 premiers fournisseurs selon IDC13546

Benchmarks d'applications complètes utilisant les moteurs d'accélération d'Intel

Supermicro a réalisé plusieurs benchmarks comparant les processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération avec différents moteurs d'accélération Intel activés. Le graphique ci-dessous présente des benchmarks en conditions réelles et compare un Intel Xeon 8380 à un Intel Xeon 8490H en termes de performances et de performances par watt. Le moteur d'accélération Intel utilisé pour chaque benchmark spécifique est également indiqué. Les détails des serveurs sur lesquels les benchmarks ont été exécutés sont décrits à la fin de ce document.

Gains significatifs en termes de performance et de rendement par watt - Avantages des moteurs d'accélération Intel

Le serveur X13 CloudDC de Supermicro a été utilisé pour tester le benchmark d'inférence ResNet 50 v1.5, et l'Intel Xeon 8480+ a été comparé au CPU Intel Xeon 8380. Le graphique ci-dessous montre un gain de performance allant de 2,38X à 3,24X, selon l'ensemble de données. Les fonctionnalités d'accélération AMX d'Intel ont été utilisées pour ce benchmark.

Gains de performance de Supermicro en IA – Inférence ResNet 50 v1.5 sur SuperServer CloudDC – Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX). Jusqu'à 3,24 fois plus de performance.

Le système X13 GrandTwin® de Supermicro a été comparé aux processeurs Intel Xeon Gold de 3e génération avec les processeurs Intel Xeon Gold de 4e génération, en utilisant les fonctionnalités Intel® AMX. Les résultats montrent une accélération comprise entre 2,38 et 3,24 lors de l'exécution du test d'inférence ResNet 50 v1.5.

Gains de performance de Supermicro en IA – Inférence ResNet 50 v1.5 sur SuperServer GrandTwin – Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX). Jusqu'à 2,85 fois plus de performance.

Une amélioration significative est observée pour les applications de base de données et d'analyse lors du passage d'un système Supermicro de génération X12 avec le processeur Intel Xeon Scalable de 3e génération (utilisant 80 cœurs) au processeur Intel Xeon Scalable de 4e génération (utilisant 48 cœurs). En utilisant une plateforme X12 Ultra par rapport à une plateforme X13 Hyper, un gain de performance de 25 % est constaté avec la base de données ClickHouse, en utilisant 40 % de cœurs en moins.

Gains de performance de Supermicro en analyse – Amélioration de ClickHouse génération après génération. 25 % de performance en plus avec 40 % de cœurs en moins

Résumé

Les processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération affichent des gains de performance significatifs lors de l'exécution d'applications sur les systèmes Supermicro à 8 et 4 sockets. Le système Supermicro SYS-681E-TR à huit sockets présente les performances les plus rapides jamais enregistrées sur un seul système pour :

  • SPECcpu2017_int_rate_base
  • SPECcpu2017_int_rate_peak
  • SPECcpu2017_fp_rate_base
  • SPECcpu2017_fp_rate_peak

L'architecture SMP des serveurs Supermicro à huit et quatre sockets est idéale pour les applications d'entreprise à grande échelle qui nécessitent de nombreux cœurs et de la mémoire.

Intel améliore constamment les performances et la sécurité de génération en génération. Vous trouverez ci-dessous une comparaison, fournie par Intel, qui illustre l'amélioration de ses performances. Les serveurs Supermicro intègrent les derniers processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération sur l'ensemble de la gamme de produits, depuis l'edge jusqu'aux systèmes multiprocesseurs résidant dans le centre de données.

Moteurs d'accélération Intel par génération de processeur (tableau comparatif)
Ressources et configurations