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HPE DL560 Gen10高密度四路伺服器評測

至頂網報道

作者:盤駿

就性價比上來看,雙路機架式伺服器當是最理想的,這也是出貨量最多的規格。不過,除了常規的需求之外,很多用戶也需要更強大的機器,而且是使用多台雙路機器Scale-Out(橫向擴展)所不能帶來的,如Business-Critical(關鍵業務)和Mission-Critical(關鍵任務,有時也做「關鍵業務」),不僅僅需要更高的性能,同時也需要更多的RAS(Reliability,Availability,Serviceability,可靠性,可用性,可服務性)特性,以滿足「Critical」的需求。伴隨著「Xeon」品牌的誕生,Intel將雙路伺服器平台和四路及更多路伺服器平台所用的至強處理器進行了區分,前者通常帶一個「DP」後綴(2001年,代號Foster DP),後者帶一個「MP」後綴(2001年,代號Foster MP),但很快變成為「EP」和「EX」(2009年,Nehalem-EP/EX)後綴,並逐漸將高性能和RAS特性進行了解綁,例如,EP平台也可以具有四路的配置,但其RAS特性維持在EP的等級。

HPE ProLiant 500系列Gen10伺服器HPE四路伺服器的名稱,包含兩個型號:DL580(左)和DL560(右),來源:HPE

在前段日子我們測試了來自新華三的H3C UniServer R4700 G3雙路機架伺服器之後,我們又收到了來自HPE的一台四路機架伺服器:HPE ProLiant DL560 Gen10。HPE(Hewlett Packard Enterprise,慧與)是世界著名的老牌伺服器廠商,擁有企業級IT市場最全面的產品組合,包括全球銷量第一、面向重要業務應用的工業標準伺服器(ProLiant),全球第一款基於開放平台的關鍵業務伺服器(Superdome X)和高端容錯伺服器(Nonstop X),業界第一款軟體定義伺服器(Moonshot),專為高性能計算設計的伺服器(Apollo),還擁有包括全球首款企業級高端全快閃記憶體(3PAR)在內的全面的存儲產品。新華三(H3C)是HPE品牌的伺服器、存儲和技術服務的中國獨家提供商。我們還沒測試過HPE的Superdome/Nonstop產品(屬於和ProLiant相應的Integrity品牌系列),不過,就四路平台來看,HPE ProLiant 500系列的性能表現應該不輸於HPE Integrity Superdome X的繼任者HPE Superdome Flex(Superdome Flex最多可以支持32路配置)。

HPE ProLiant Gen10四路伺服器的配置區別:DL560(左)和DL580(右),來源:HPE

為什麼我們需要四路(或更多路)的伺服器?買兩台雙路伺服器Scale-Out不可以嗎?如前面所述,因為性能和RAS特性。很多Business-Critical和Mission-Critical應用無法——或者不能很好地——通過Scale-Out擴展性能,儘管有一個比較明顯的例外:Oracle RDBMS,它是通過一個略微複雜的Oracle RAC(Real Application Clusters,真實應用集群)來達到負載均衡提升性能的效果,但Oracle RAC出現的初衷是通過集群的形式提高資料庫系統可用性,其在性能上的提升並不是最主要的目標,而且,其提升效率也不如直接增加處理器Scale-Up。日前,隨著Intel Xeon Scalable Processor(至強可擴展處理器)的推出,在Scale-Up和Scale-Out、性能和RAS特性上都能很好地滿足用戶多樣化的需求,這也正是「Scalable」的本意。

Intel Xeon可擴展處理器家族,Platium可以支持八路,Gold可以支持四路,Silver和Brozen可以支持雙路配置,來源:Intel

有一點上圖沒有標明的是,Xeon SP可以支持八路以上的配置,但其需要Platium和Gold 61xx系列處理器,Gold 51xx系列處理器僅支持四路配置。無論如何,結果非常明顯,多路的Platium系列和Gold系列提供的性能和RAS特性都是雙路的Silver和Brozen所無法具備的,這就是四路(或更多路)伺服器平台的價值所在。

帶前面板的HPE ProLiant DL560 Gen10四路伺服器,透過面板可以看出其為24SFF規格,來源:HPE

我們收到的HPE ProLiant DL560 Gen10可以支持Intel全系列Platium/Gold處理器,最高可以支持至TDP 205W的Xeon SP Platium 8180M,可以每顆處理器提供28個核心、56個線程,以及1.5TiB的內存支持能力,整機可以支持最多至112核心、224線程以及6TiB內存。我們收到的機器配置的是……四個Xeon Gold 5118,這幾乎是最低端的四路處理器型號了,不過內存容量比較出色,達到了768GiB。我們特別想指出的一點是,我們覺得這個伺服器的前面板很好看,但可惜HPE並沒有提供。

去掉面板的24SFFHPE ProLiant DL560 Gen10四路伺服器,來源:HPE

接下來,我們先稍微詳細介紹一下,HPE ProLiant DL560 Gen10四路機架伺服器的設計。

除了包含ProLiant的兩大系列——300系列和500系列之外,HPE Gen10 Server還涵蓋Synergy BL4xx系列,這些同代機器共享一系列相同的技術:HPE Gen10技術,其主要包括了四個方面:

1,世界最安全的標準工業伺服器

2,Intelligent System Tuning,智能系統優化技術

3,新的計算能力(新一代Intel處理器平台帶來的新能力)

4,增強的存儲能力(主要是NVMe存儲能力)

後兩者將會在後面的系統拆解當中逐一介紹,這裡主要介紹前兩者,第一個其實是基於HPE Gen10伺服器使用的新iLO5(Integrated Lights Out 5)管理引擎,第二個這是HPE Gen10伺服器上研發的新功能。HPE Gen10伺服器整合了HPE的多種設計,極大地提高了HPE Gen10伺服器的安全性:

HPE Secure Compute Lifecycle,來源:HPE

HPE將安全嵌入了傳統的Compute Lifecycle計算生命周期,形成了新的安全計算生命周期——HPE Secure Compute Lifecycle,其根基就是iLO5上搭載的新Silicon Root of Trust(硅晶元信任根,官方名稱是「可信硅根」)能力,提供了固件保護、蠕蟲監測和固件恢復等能力。

HPE Gen10 iLO5 Silicon Root of Trust,iLO實際上是一種增強的BMC控制晶元,來源:HPE

新的iLO5 ASIC晶元在引導時可以檢測包括iLO5、UEFI等在內的各種系統固件,從硅晶片上確保了系統的可信任性。實際上,HPE Gen9伺服器搭載的iLO4也提供了基於固件的Silicon Root of Trust能力,它已經非常安全,不過,它僅能確保UEFI BIOS固件的安全性,無法保護自身,也無法保護UEFI BIOS以外的固件,因此,HPE推出了iLO5,實現了真正的Silicon Root of Trust:

HPE Silicon Root of Trust Gen10(下) vs Gen9(上),來源:HPE

HPE Gen10 iLO5 Silicon Root of Trust可以保護自身的Firmware,真正確保了一個安全根基,在這個根基上,iLO5進一步掃描CPLD、IE、SPS和UEFI BIOS固件:

HPE Gen10 Silicon Root of Trust工作流程,來源:HPE

和iLO4不同,iLO5的UEFI BIOS還額外檢測Option ROM固件,通過Secure Boot保護OS則和之前一樣。

HPE ProLiant DL560 Gen10上提供Silicon Root of Trust能力的iLO5晶元

通過iLO5,HPE Gen10伺服器提供了基於晶片的真正Silicon Root of Trust。除此之外,HPE Gen10伺服器還提供了一些額外的特性,如自動安全恢復(發現異常時自動恢復到已知的安全狀態)、運行時固件驗證(每天一次自動驗證所有的固件)、安全刪除、商用的安全加密演算法CNSA(Commercial National Security Algorithm Suite)等等特性需要iLO5新增加的iLO Advanced Premium Security Edition License:

HPE Gen10/iLO5引入一個新的iLO Advanced Premium Security Edition,來源:HPE

通過與Intel的緊密合作,HPE在Gen10伺服器上引入了一套Intelligent System Tuning(IST,智能系統優化)技術,可以顯著地優化系統的性能,它包含了三種技術:Workload Matching、Jitter Smoothing和Core Boosting:

HPE Intelligent System Tuning包含的三種技術,來源:HPE

其中,Worload Matching其實是一種預配置的工作負載配置文件(後面會提到),Jitter Smoothing用來與Intel的Turbo Boost合作,降低Turbo Boost頻率變化帶來的延遲和性能不穩定最終造成的性能影響,Jitter Smoothing需要iLO5 Advanced或以上的License。Core Boosting則可以讓處理器能達到比標準Intel處理器配置文件更高的頻率和更多的活躍核心,從而提供更好的性能,這個功能依賴於特定的Intel處理器和特定的HPE Gen10型號。

四路伺服器也不算少見,不過,HPE ProLiant 500 Series Gen10伺服器的設計有些與眾不同,同時與上一代也不一樣,我們先看看Intel的標準Glueless多路處理器架構:

注意,右側的八路配置並非環形架構,只有2UPI的四路配置才是,3UPI的四路配置亦非環形架構,來源:Intel

八路對應的架構細節在我們碰到對應產品的時候我們再予以討論,現在我們探討的是兩種四路的配置:4S-2UPI(基於2UPI的四路配置)和4S-3UPI(基於3UPI的四路配置),基本上,所有基於Skylake微架構Xeon Scalable Processor的四路伺服器都能支持這兩種配置,具體是哪一種配置基本上取決於用什麼CPU,伺服器決定的是CPU的其它方面的連接能力,主要就是PCI Express和DMI(連接PCH)連接能力:

HPE ProLiant DL580 Gen10(上)/DL560 Gen10(下);使用Platium和Gold 61xx處理器時,支持的是全部四個處理器點對點連接所有其它處理器(4S-3UPI);使用Gold 51xx處理器時,四個處理器成環狀,對角的處理器無法直接訪問而需要臨近處理器中轉(4S-2UPI);使用更低端的處理器可能可以組成後面展示的雙路配置;來源:HPE

DL580 Gen10是一個4U高度的機架式伺服器,DL560 Gen10這是2U高度,從計算密度來看,DL560 Gen10顯然要高一倍,這也是為什麼我們稱其為高密度四路伺服器的原因,就個人而言,我們也更喜歡DL560 Gen10的緊湊設計:

HPE ProLiant 500系列Gen10伺服器HPE四路伺服器的名稱,包含兩個型號:DL580(左)和DL560(右),來源:HPE

可以認為,HPE ProLiant DL560/DL580 Gen10共享了大部分的架構設計和組件,除了更高的身軀從而前面板提供更強大的存儲能力之外,DL580 Gen10也提供了更多的PCI Express連接能力。在DL560 Gen10當中,Socket 3/4的PCI Express介面基本上是浪費的(除了使用NVMe驅動器的特例之外):

HPE ProLiant DL560 Gen10伺服器架構,來源:HPE

可以看到,HPE ProLiant 500 Series Gen10伺服器最顯著的特點是:使用了CPU夾層板(CPU Mezzanine Board)的設計,這個夾層板搭載了額外的兩個CPU和24個內存DIMM,它是可選的:

HPE ProLiant 500 Series Gen10伺服器的CPU Mezzanine Board

更多的細節見後面的拆解,這種夾層板的設計一方面是HPE ProLiant DL560 Gen10能在2U高度實現四路多處理器的基礎,一方面,它提供了任意切換為雙路/四路伺服器的能力:

不使用CPU夾層板的時候就變成了一台雙路伺服器,來源:HPE

這有什麼好處呢?它與普通雙路伺服器相比可以提供額外的Intel高端Xeon可擴展處理器以及HP ProLiant 500系列伺服器帶來的RAS特性,當然,就我們而言,這種配置並沒有什麼吸引力,接下來我們來看看HPE ProLiant DL560 Gen10伺服器的詳細拆解分析。

HPE ProLiant DL560 Gen10是標準的2U機架式伺服器,在以往,2U雙路是一個標準的配置,因此,在2U內做到四路的就稱為高密度:

前面板具有三個功能Box,從左到右為1到3

我們收到的機器僅安裝了Box 3,為8SFF配置,僅搭載了4個SFF HDD,顯得前面板有些空曠。

It"s a HPE, It"s a ProLiant, It"s DL560 Gen10

四個信號燈,兩個同時也是按鈕

從上到下分別為電源燈/開關、心跳燈、網路燈、UID燈/開關,由於前面板大面積留給存儲,因此指示燈和開關都非常細小。指示燈下方是帳號密碼拉條以及iLO、USB3.0插槽各一個。

HPE ProLiant DL560 Gen10,不算重,如果是DL580 Gen10,一個人可能很難搬動

在這裡需要插播的是,HPE ProLiant DL560 Gen10搭配的機架導軌是筆者用過的最好用的導軌!一般來說,我們測試機器不會上機櫃,即使上架也不會安裝導軌,但HPE ProLiant DL560 Gen10的導軌實在太好用,完全無須特別工具,無需擰動,只需推拉,特別是最後固定伺服器時只需要將伺服器推到盡頭即可,機器會自動扣住導軌。

半插入機架狀態下的HPE ProLiant DL560 Gen10,這個導軌很穩固

前面板兩側的「耳」,下方的扣具構件在伺服器推到盡頭會自動扣住機器

在需要拉出時扳動上面前面板的型號徽標組件即可,我們很喜歡HPE的導軌設計。

搭載四個HPE EG000600JWEBH,實際上是Seagate的ST600MM0208

Seagate ST600MM0208就是Seagate Enterprise Performance 10K HDD,如名字一樣轉速是10,000RPM,介面是SAS 12Gbps,比較特別的地方在於,它支持512e和4Kn兩種格式化規格。我們使用的是512e格式。

HPE的硬碟架具有較多數量的指示燈,用起來感覺很獨特,風景很不錯

接下來就是掀蓋子了。

蓋子背後具有非常非常詳細的指示圖,基本上,你不需要看手冊就能完成大部分操作

伺服器一共配置六個強力台達風扇,12V3A,熱插拔

風扇的運作方式有三種配置,默認為轉速優化——也就是雜訊優化的意思,這種方式風扇的轉速並不高,並自動根據負載調整,整個測試過程中我們沒有感到有必要切換到其他模式:

六個風扇兩側的兩個具有一個特別的百葉窗設計

其用途當然是優化風道,但具體如何發生作用暫時不甚明了

風扇籠的周圍設計配置了大量的海綿,這可以充分提升風道的效率

總的來說,我們對這個風扇的設計感到非常滿意。

移除風扇籠之後就可以看到CPU和內存區域了

後置電源區域

HPE ProLiant DL560 Gen10緊湊的高密度設計給用戶提供了非常具有彈性的擴展選擇,除了前面板的存儲、處理器配置之外,電源和擴展卡也在其中,HPE ProLiant DL560 Gen10最多可以提供4冗餘電源單元的配置,這個區域也可以用來安裝一個Riser卡,提供兩個PCIe全高插槽,但兩者不可兼得。

我們收到的配置是兩個1600W 80Plus Platium單元,HPE稱之為Flex Slot PSU

HPE ProLiant DL560 Gen10僅提供了兩種功率規格的冗餘電源單元:800W和1600W,而且只提供了兩種高效電源選擇:94%效率的白金版(80Plus Platium)和96%效率的鈦金版(80Plus Titanium),80Plus標誌的最初含義就是電源效率典型值不低於80%。在Flex Slot PSU裡面,還有寬電源範圍、240VDC(僅中國)和48VDC直流供電等變體。

HPE ProLiant DL560 Gen10的內部非常緊湊:

熱插拔冗餘風扇後面即為CPU與內存區域

熱插拔冗餘風扇後面就是一共四個CPU和48個DIMM的空間,緊鄰風扇可以讓其得到充分的散熱。

HPE ProLiant 500 Series Gen10伺服器的CPU Mezzanine Board設計,應該是兩個型號通用

無需工具即可輕鬆添加/去除CPU Mezzanine Board,它支不支持熱插拔?我們並不清楚,但應該是不可以的。

HPE ProLiant DL560 Gen10伺服器和CPU Mezzanine Board分立俯視圖,來源:HPE

CPU Mezzanine Board這個設計很有特色,讓人眼前一亮。

銀白色低矮型散熱器下是Intel Xeon Gold 5118處理器,12核心,24線程,2.3GHz主頻,最高Turbo至3.2GHz,全核心Turbo至2.7GHz,不算高;其TDP為105W,也不算高

儘管操作CPU Mezzanine Board無須工具,不過拆卸CPU散熱器需要用到內六角扳手,一般人可能還沒有,大量使用六角緊固件是HPE設備的特色之一。

HPE SmartMemory,這是默認原配的16GiB R-ECC DDR RAM,我們另外還收到24條32GiB的LR DDR RAM,總容量達768GiB,規格為DDR4-2666,但配合Xeon Gold 5118隻能運行在DDR4-2400

去掉風扇模塊和CPU Mezzanine Board之後,可以看到底層的兩個CPU,作為CPU1,右為CPU0

HPE ProLiant DL560 Gen10可以支持全系列Intel Xeon SP處理器,最高端為Xeon Platium 8180M,28核心,56線程,2.50GHz,TDP達205W

左右為UPI+PCIe信號插槽,中央為電源,可以看到插針非常粗

CPU Mezzanine Board對應的介面

銀白色散熱器下就是Intel Lewisburg PCH晶元,型號規格為C621,也就是最低端不帶QAT和集成網卡的型號

HPE ProLiant 500 Series Gen10伺服器應該使用的都是Intel C621 PCH,不帶QAT和集成網卡,提供兩組SATA控制器,一組為傳統的標準SATA控制器,但是埠提升到8個,另一組為sSATA控制器,可以認為是C600/C610的SCU控制器的後代,但是埠數量只有6個,在HPE ProLiant 500 Series Gen10上,標準SATA控制器通過兩個SFF8087埠提供(上圖的PORT 1/2,在使用下圖的陣列卡時一般空置),它可以使用標準的Intel AHCI SATA OpROM,也可以使用HPE Smart Array SR軟體陣列OpROM;sSATA控制器則單獨提供,一般用來接光碟機,sSATA介面附近有兩個藍色的內置USB 3.0介面,可以用來接Hypervisor引導盤。

HPE Smart Array專用板載陣列卡位置,安裝的是8口的P408i-a SR Gen10,基於Adaptec的晶元

在這裡需要指出的是,HPE Gen10伺服器開始,使用了新的HPE Smart Array Gen10陣列卡,其特點是可以支持混合模式:RAID+HBA併發模式,實際上,它使用了Adaptec(現屬Microsemi)的ARoC晶元,在支持正常RAID JBOD/0/1/5/6/50/60之外,還可以將為配置為非RAID模式的HDD/SSD透傳給系統,達到HBA模式的效果。筆者也很喜歡Adaptec的陣列卡,只是不太喜歡他們的MSM軟體,不過,HPE為其準備的SSA(Smart Storage Administrator)軟體用起來感覺還可以。

我們的P408i-a SR配置了2GiB的緩存,並搭配了一個備份電池單元,它放在前置存儲籠和熱插拔風扇之間的位置,我們沒有細究

HPE Embedded FlexibleLOM是一種網路子卡配置,和一般的PCIe網卡有一些分別;這塊FlexibleLOM的準確型號是HP Ethernet 1Gb 4-port 366FLR Adapter

我們不太喜歡HPE Embedded FlexibleLOM的配置,而且,在Xeon SP平台上,我們比較青睞於Intel Lewisburg PCH高端型號上搭載的萬兆集成網卡X722,提供iWARP協議的RDMA能力。HPE FlexibleLOM(有時縮寫為FlexLOM)的優勢是可以更換不同的型號,目前最好的規格是雙口25Gb,基於Mellanox ConnectX-4 Lx晶元,提供RoCE v1/v2的RDMA能力。

只是,我們收到的機器搭載的是Intel I350-T4晶元,只能說,馬馬虎虎

Intel I350-T4算檔次還適中的網卡,提供4個千兆電口,不過其規格比起Lewisburg X722來就沒什麼競爭力了。

這個Riser是整個HPE Gen10產品線公用的,也是所有可用Riser當中最強大的型號

Riser提供了PCIe連接能力,HPE Gen10伺服器默認配置的Riser非常強大,提供一個PCIe x16插槽、兩個PCIe x8插槽,以及一個8PIN PCIe供電插座以支持全高全長的GPU配置,同時還能提供兩個全長的M.2 NVMe SSD連接能力,HPE還提供了數種Riser規格,還算值得一提的是提供兩個PCIe x16插槽的型號(但沒有了第三個插槽),其它在功能性上均落後於上圖的默認配置型號。

提供了Silicon Root of Trust能力的iLO5晶元,右邊為一個SD卡插槽,以及緊挨著的TPM模塊插槽

如前面所述,最新的iLO5晶元組成了HPE Gen10產品線安全特性的根基,值得一提的是,整個伺服器的溫度監測中,它是最熱的,不過也不算高,不會導致問題。

標準iLO界面,規格千兆RJ-45電口

到這裡我們應該對HPE ProLiant DL560 Gen10有了一個充分的了解,它還有很多設計細節,但實在說不完,接下來我們將準備開始介紹我們的測試。

我們試驗了多種操作系統:Windows Server 2016、Debian GNU/Linux 9.3.0 Stretch x64、Red Hat Enterprise Server 7.4和SuSE Linux Enterprise Server 12 SP3 x64(簡稱SLES12 SP3),但最終選擇的仍然是SLES12 SP3。前段日子,HPE將軟體部門售與擁有SuSE Linux的Micro Focus公司,並結成了比較緊密的合作夥伴關係,SLES12 SP3中就特別註明為HPE ProLiant Server Gen10進行了調整、搭載相關驅動。我們測試使用的SLES12 SP3在安裝時自動更新到了Linux Kernel 4.4.103-6.33-default x64內核。

由於發布系統現在不支持圖片長以及寬超過接近1000像素(具體限制不清楚,好像是800像素),因此只能嵌入表格,但這系統不支持表格居中……那就將就看吧

SLES12 SP3默認提供透明大頁支持。

iLO 5界面,Overview

風扇轉速在系統待機的時候非常低

HPE Sea of Sensors 3D,也可以選擇2D顯示

HPE Sea of Sensors 3D,在這台機器上,溫度感測器的數量序號排到了75

Window Server 2016 Task Manager

SPEC CPU是一個應用廣泛的大型CPU性能測試項目,SPEC是標準性能評估公司(Standard Performance Evaluation Corporation)的簡稱,這是一個由計算機廠商、系統集成商、大學、研究機構、諮詢等多家公司組成的非營利性組織,這個組織的目標是建立、維護一套用於評估計算機系統的標準。除了SPEC CPU之外,SPECviewperf系列產品也是常見的測試工作站/圖形卡部件所用到的測試軟體,類似的項目還有如SPECjbb 2015(Java應用性能)、SPEC SFS2014(文件伺服器性能)等。

SPEC CPU是SPEC組織推出的一套CPU子系統評估軟體,目前最新版本是SPEC CPU2017,於2017年6月20日發布,我們正在準備之中,目前我們使用的仍是SPEC CPU2006。SPEC CPU2006包括CINT2006和CFP2006兩個子項目,分別用於測量整數性能和浮點性能。SPEC CPU的測試組件均來源於真實的應用程序,並經過修改以降低對IO子系統的影響,在測試中,測試系統的處理器、內存子系統和使用到的編譯器(SPEC CPU測試提供的是源代碼,並且允許測試用戶按照規則進行一定的編譯優化)都會影響最終的測試性能,而I/O(磁碟)、網路、操作系統和圖形子系統對於SPEC CPU2006的影響非常之小。

SPEC CPU2006包括了12項整數運算和17項浮點運算,除此之外,還有兩個隨機數產生測試程序998.sperand(整數)和999.specrand(浮點),它們雖然也包含在套件中並得到運行,但是它們並不進行計時以獲得得分。這兩個測試主要是用來驗證一些其他組件中會用到的PRNG隨機數生成功能的正確性。各個測試組件基本上由C和Fortran語言編寫,有7個測試項目使用了C++語言,而Fortran語言均用來編寫浮點部分。SPEC CPU2006以一台Sun Ultra Enterpirse 2工作站作為基準參考系統,系統基於一顆296MHz的UltraSPARC II處理器,測試的得分就表明這個項目中測試系統相對基準系統性能的比值。

SPEC CPU2006測試子項目 by 盤駿/Lucifer

測試使用了當前這一個階段我們的基準測試配置,包括基於當然仍然算還比較新的Intel C&Fortran Compiler編譯器17.0 update 3,以及MicroQuill的SmartHeap 10.2堆管理器,只是使用的Linux Kernel由於自動更新變得略微新了一些。

運行SPEC CPU2006測試時的功率,CPU和內存都在全速運轉

除了整數運算和浮點運算的差別之外,SPEC CPU2006測試還分兩種:SPEED測試和RATE測試,SPEED測試類型運行單個實例,用來測試系統運行單作業的時候的運算能力,RATE測試則是運行多個實例,用來測試系統的總運算吞吐能力。SPEC CPU測試還會給出兩種類型的結果:Base基準測試結果和Peak峰值測試結果,Base測試要求編譯器套件按照指定的規則進行優化,而Peak測試則可以允許使用更多的優化技術,可以看出,前者可以用來簡單對比不同的平台,而後者則在對比因素中加入了編譯器等因素,有實力編寫編譯器的廠商可以從中獲益。本頁給出的是SPEED測試結果,按照整數到浮點、Base測試到Peak測試排列四個成績圖標,每個圖表給出了測試系統及對比系統的每個子項目的成績。圖表圖例文字中最後的"4S48C96T"欄位指的是4 Sockets、48 Cores、96 Threads,意思是「4插槽48核心96線程」。

我們先進行的是SPEED測試,這個測試中系統全力以赴運行一個實例——通常是一個進程,但編譯器和操作系統可能會根據情況將其編譯為多個線程並分散到多個核心上運行,因此有些項目會看到非常可觀的性能表現:

SPECint_base2006,整數,SPEED測試,Base基準測試

SPECint2006,整數,SPEED測試,Peak峰值測試

462.libquantum是一個模擬量子計算的子項目,它極大地依賴於內存性能,同時它也能很好利用多核心,新的系統比上一代增加了50%的內存通道數量提供了不錯的優勢。大部分SPEED測試均使用不超過2個CPU核心,因此通常Intel的處理器可以Turbo到最高頻率(但運行AVX2代碼又會降低一些頻率)。在2個核心的情況下,2.7GHz的Skylake-SP/Xeon Gold 5118可以Turbo至3.2GHz(運行AVX2代碼時又會降低一些頻率),而Broadwell-EP/Xeon E5-2699 v4和Haswell-EP/Xeon E5-2699 v3的這個頻率都是3.6GHz,Ivy Bridge-EP/Xeon E5-2697 v2是3.5GHz,因此,這個項目中,頻率更低、核心數量也少的目標測試機器可以獲得與上一代頂級配置相近的性能可說是已經不錯。

SPECfp_base2006,浮點,SPEED測試,Base基準測試

SPECfp2006,浮點,SPEED測試,Peak峰值測試

新的微架構在浮點運算方面具有比較明顯的優勢,我們可以看到,基於四路Xeon Gold 5118的HPE PL DL560 Gen10其SPECint_base2006為61,SPECfp_base2006達108。考慮到其較低的定位,這個性能已經很是不錯。

除了整數運算和浮點運算的差別之外,SPEC CPU2006測試還分兩種:SPEED測試和RATE測試,SPEED測試類型運行單個實例,用來測試系統運行單作業的時候的運算能力,RATE測試則是運行多個實例,用來測試系統的總運算吞吐能力。SPEC CPU測試還會給出兩種類型的結果:Base基準測試結果和Peak峰值測試結果,Base測試要求編譯器套件按照指定的規則進行優化,而Peak測試則可以允許使用更多的優化技術,可以看出,前者可以用來簡單對比不同的平台,而後者則在對比因素中加入了編譯器等因素,有實力編寫編譯器的廠商可以從中獲益。本頁給出的是SPEED測試結果,按照整數到浮點、Base測試到Peak測試排列四個成績圖標,每個圖表給出了測試系統及對比系統的每個子項目的成績。圖表圖例文字中最後的"4S48C96T"欄位指的是4 Sockets、48 Cores、96 Threads,意思是「4插槽48核心96線程」。

SPEED測試關注的是單個任務完成的速度,或說延遲,因此處理器核心的頻率而非數量起主要作用,基本上是一個頻率遊戲;RATE測試關注的整體的吞吐量,這也是一般伺服器應用關注的指標,這時處理器的核心數量就具有了可觀的影響,可以預見四路的HPE PL DL560 Gen10將會有很可觀的性能。在所有核心滿負荷的時候,Ivy Bridge-EP/Intel Xeon E5-2697 v2工作在3.0GHz,Haswell-EP/Intel Xeon E5-2699 v3和Broadwell-EP/Intel Xeon E5-2699 v4都工作在2.8GHz,Skylake-SP/Xeon Gold 5118工作在2.7GHz,運行AVX2/AVX-512代碼時頻率會有所降低,總的來說,HPE PL DL560 Gen10在頻率方面佔劣勢:

SPECint_rate_base2006,整數,RATE測試,Base基準測試

SPECint_rate2006,整數,RATE測試,Peak峰值測試

SPECfp_rate_base2006,浮點,RATE測試,Base基準測試

SPECfp_rate2006,浮點,RATE測試,Peak峰值測試

基本上,在核心數量不佔優勢(48核心對44核心)和運行頻率佔劣勢的情況下,HPE PL DL560 Gen10在四路配置下提供了非常出色的運算性能,特別是AVX2編碼下的浮點性能,幾乎是上一代頂級平台在使用AVX1時的兩倍,極為適合運行較為傳統的計算任務(測試機器使用的Gold 5118處理器核心僅具備一個AVX-512 FMA融乘加單元,AVX-512性能備受影響)。最終測試成績SPECint_rate_base2006為2240,SPECfp_rate_base2006為1870。

【至頂網實驗室】即使使用了接近最低端的四路處理器IntelXeon Gold 5118,我們測試的HPE ProLiant DL560 Gen10四路伺服器也提供了比上一代頂級雙路平台優秀得多的計算能力,整數計算吞吐量SPECint_rate_base2006達2240,浮點計算吞吐量SPECfp_rate_base2006達1870。除此之外,HPE ProLiant DL560 Gen10還提供了Intelligent System Tuning(智能系統優化)的能力,從而降低系統配置的難度和提升性能,從而降低了使用成本。這一切都可以在DL560 Gen10緊湊的2U標準機架高度中達到。

HPE ProLiant DL560 Gen10四路伺服器,來源:HPE

HPE ProLiant DL560 Gen10還具有出色的安全性,通過新iLO5晶元帶來的Silicon Root of Trust(官方中文:可信硅根)硅晶元信任根能力,HPE將Gen10伺服器打造為工業伺服器中最安全性的伺服器。

HPE Gen10 Silicon Root of Trust技術,這只是HPE Gen10伺服器安全特性的基礎能力,來源:HPE

HPE ProLiant DL560 Gen10上提供Silicon Root of Trust能力的iLO5晶元

HPE ProLiant DL560 Gen10還具有出色的擴展能力,最多可以擴展至24SFF,其中還可以選擇至多12SFF NVMe SSD配置:

24SFF HPE ProLiant DL560 Gen10四路伺服器,來源:HPE

12SFF HDD+12SFF NVMe SSD配置,其中中央區域為NVMe SSD,兩側為SFF HDD,來源:HPE

由於HPE ProLiant DL560 Gen10如此完美,因此我們不得不挑出一些缺點,那就是HPE ProLiant DL560 Gen10拋棄了Intel Lewisburg PCH晶元的集成網卡能力,也就是支持iWARP(Internet Wide Area RDMA Protocol)的Intel Ethernet Connection X722四埠萬兆網卡,它具有一些獨特的屬性,即使是使用HPE最高端的10/25Gb乙太網卡不具備。

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