Pokud jste za posledních 12–18 měsíců věnovali pozornost technologickému tisku, možná jste si všimli poměrně velkého množství negativních příběhů o podnikání Intelu. Důkladné sledování komunity hardwarových nadšenců, včetně mnoha nejuznávanějších hardwarových analytiků a recenzentů, vykresluje ještě horší obrázek o Intelu v prostoru serverových procesorů.
Navzdory tomu všemu Intel v dohledné době neztratí celý svůj byznys s procesory pro servery. Jsem však pevně přesvědčen, že Intel ztratí významný podíl na trhu během příštích 12-18 měsíců po uvedení nadcházejících 7nm serverových procesorů AMD EPYC „Rome“. Významným podílem na trhu mluvím v rozmezí 10-15% během tohoto časového období. Předchozí procesory AMD EPYC „Naples“ „nastartovaly pumpu“ v prostoru serveru a hlavní dodavatelé serverů jsou nyní vůči AMD mnohem vstřícnější.
Po mnoho let jsem výslovně doporučoval lidem, aby nespouštěli své úlohy SQL Serveru na hardwaru AMD kvůli mnohem nižšímu výkonu jednovláknového CPU a následně vyšším nákladům na základní licence SQL Serveru. Nyní lidem radím, aby důrazně zvážili pracovní zátěž AMD pro SQL Server, protože procesory AMD EPYC „Rome“ budou vydány ve 3. čtvrtletí roku 2019. Co tedy změnilo můj názor?
Smrt Tick-Tock
Od roku 2007 do roku 2016 byl Intel schopen úspěšně realizovat svou strategii vydání Tick-Tock, kde zhruba každé dva roky představil novou mikroarchitekturu procesoru (vydání Tock). Jeden rok po vydání Tocka by Intel použil stejnou mikroarchitekturu (s několika drobnými vylepšeními) a použil by zmenšení výrobního procesu k vytvoření vydání Tick.
To vytvořilo předvídatelnou kadenci vydání a také přineslo významné zvýšení výkonu a další vylepšení s každým vydáním, zejména vydáním Tock. To usnadnilo databázovým profesionálům zdůvodnit upgrade hardwaru a typický upgrade se tak vyplatil.
Cyklus vydání Tick-Tock se v podstatě rozpadl zhruba do roku 2015, protože Intel nebyl schopen přejít ze 14nm výrobního procesu na 10nm výrobní proces. Intel uvízl na 14nm v serverovém prostoru od vydání Broadwell ve 4. čtvrtletí roku 2016. Intel oficiálně přešel na to, co nazývají „Process-Architecture-Optimization (PAO)“ na začátku roku 2016.
To vedlo k velmi znatelnému snížení generačního nárůstu výkonu od Broadwell-EP, jak je znázorněno na obrázku 1. Tato čísla jsou odhadovaná skóre TPC-E pro dvousocketový server se dvěma, osmijádrovými procesory, využívající nejrychlejší osmijádrové jádrový procesor z každé generace.
Obrázek 1:Generační zvýšení výkonu Intel Xeon
Nedostatek konkurence v prostoru serveru
Serverové procesory Intel od mikroarchitektury Intel Nehalem v roce 2008 historicky poskytovaly výrazně lepší jednovláknový výkon CPU a nižší spotřebu energie než konkurenční procesory AMD. Tato situace byla tak špatná, že Microsoft nabídl 25% slevu na cenu licencí na jádro procesoru SQL Server. pro SQL Server 2012 a SQL Server 2014, pokud jste používali kvalifikované procesory AMD Opteron se šesti nebo více jádry.
I s touto 25% slevou na licenci nebylo skutečně nákladově efektivní používat procesory AMD Opteron pro použití SQL Server, protože měly extrémně nízký výkon s jedním vláknem. S vhodným moderním procesorem Intel Xeon E5 nebo E7 byste v tomto časovém období mohli snadno získat větší celkovou kapacitu CPU, lepší výkon jednovláknového CPU a mnohem nižší náklady na licencování SQL Serveru.
Protože Intel neměl z hlediska výkonu žádnou životaschopnou konkurenci, měl jen malou motivaci pokračovat v inovacích stejným tempem. Intel se za posledních deset let uklidnil a nakonec otevřel velkou příležitost pro AMD. AMD toho využilo se svou architekturou Zen a novou architekturou Zen 2 s využitím modulárního 7nm výrobního procesu od Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).
Chyby zabezpečení procesoru Intel
K strasti Intelu se přidává řada zranitelností procesorů, které byly objeveny a zveřejněny za posledních 18 měsíců. Patří mezi ně Spectre, Meltdown, Foreshadow a jejich varianty spolu s novějšími exploity, jako je Zombieload. Obecně řečeno, moderní procesory Intel jsou vůči těmto typům útoků zranitelnější než moderní procesory AMD.
- Zabezpečení produktu AMD
- Doporučení Intel Product Security Center
Starší procesory Intel jsou vůči těmto exploitům zranitelnější a trpí větším snížením výkonu v důsledku stávajících oprav na úrovni softwaru a firmwaru. Nejnovější procesory Intel Cascade Lake-SP mají omezení na hardwarové úrovni pro některé exploity Spectre a Meltdown, což snižuje dopad na výkon ve srovnání s předchozími opatřeními na úrovni firmwaru nebo softwaru.
V lednu 2018 jsem o tom napsal několik blogových příspěvků, včetně těchto:
- Kontrola vaší instance SQL Server, zda neobsahuje záplaty Spectre/Meltdown
- Kontrola stavu Meltdown a Spectre Mitigation ve Windows
Aktuální specifické pokyny společnosti Microsoft k tomuto tématu pro SQL Server jsou zde.
Nejdůležitější informace o AMD EPYC 7002 Series „Řím“
7nm procesory AMD EPYC 7002 „Rome“ budou mít 8 až 64 fyzických jader plus Simultaneous Multi-Threading (SMT), což je AMD ekvivalent Intel Hyper-Threading. Budou mít také až 256 MB mezipaměti L3 na procesor.
AMD uvádí 15% nárůst počtu instrukcí za hodiny (IPC) mezi stolními generacemi Zen+ a Zen 2 a pravděpodobně uvidíme podobný nárůst mezi předchozími procesory AMD EPYC 7001 „Naples“ a AMD EPYC 7002.
Zatím neznáme oficiální základní a turbo takty, ale nedávno došlo k úniku částečných specifikací a cen evropským prodejcem, který uváděl maximální rychlosti boostu až 3,4 GHz. Skutečný jednovláknový výkon těchto procesorů nebudeme znát, dokud nebudou vydány a porovnány neutrálními testery třetích stran. Jsem optimista, že budou mít vyšší výkon jednovláknového CPU než procesory Intel Cascade Lake-SP.
Tyto procesory Rome budou mít osm paměťových kanálů, které budou podporovat paměti DDR4-3200 s až 4 TB RAM na patici. Procesor bude také podporovat 128 linek PCIe 4.0 (které mají dvojnásobnou šířku pásma než linky PCIe 3.0). Díky této velké paměti a šířce I/O pásma bude tento procesor vynikající volbou pro pracovní zátěže typu DW.
Prodejci hardwaru jsou z Říma docela nadšení a společnost Dell plánuje do konce roku 2019 ztrojnásobit počet modelů serverů založených na AMD, které nabízí. Pokud budou uniklé informace o cenách přesné, procesory AMD Rome budou výrazně levnější než Intel Cascade Lake- SP procesory.
Obrázek 2:Procesor AMD EPYC Rome
Jak je to relevantní pro SQL Server?
Možná se ptáte, proč byste se o to všechno jako profesionál na SQL Server Database měli starat? Důvodů je mnoho! Patří mezi ně celková kapacita procesoru serveru, výkon jednovláknového procesoru, hustota a kapacita paměti, celková I/O kapacita a licenční náklady na SQL Server 2017/2019.
Myslím, že existuje velké množství existujících instancí SQL Serveru, které běží na starších verzích SQL Server, na starších verzích Windows Serveru, možná na starších verzích hypervizoru, běžících hlavně na starších generacích procesorů Intel Xeon. Mnoho organizací nechává svá starší prostředí v provozu již řadu let a čeká na hodnotný soubor důvodů, proč konečně provést kompletní aktualizaci datové platformy. Pro mnoho z těchto organizací bude druhá polovina roku 2019 až první polovina roku 2020 obdobím, kdy bude mít smysl konečně upgradovat.
Jakmile se rozhodnete upgradovat, měli byste se zamyslet nad tím, zda chcete své instance SQL Server provozovat na platformě AMD nebo Intel. Vzhledem k výhodám architektury AMD Zen 2 může být výběr platformy AMD pro váš nový server (y) tou nejlepší volbou z mnoha úhlů pohledu. Patří mezi ně pravděpodobně lepší výkon jednovláknového procesoru, lepší výkon vícevláknového procesoru, vyšší hustota a kapacita paměti, vyšší šířka pásma paměti, vyšší šířka I/O pásma, lepší zabezpečení na úrovni hardwaru a nižší cena procesoru.