Выбираем процессор для сервера: как выбрать и не ошибиться?

В каждом сервере установлена материнская плата, а в каждой материнской плате установлен процессор. Центральное процессорное устройство (ЦПУ) определяет, каким количеством данных сервер может управлять одновременно и как он может обработать все эти данные.

Эта статья будет полезна всем будущим владельцам серверов, которые не знают, сервер с каким процессором выбрать.

Какие основные моменты необходимо рассмотреть при выборе процессора:

• Цели дальнейшего использования.
• Количество ядер.
• Совместимость с другими компонентами.
• Скорость ЦПУ.
• Цена.

Но сначала давайте разберемся, чем отличаются процессоры для настольных ПК и серверов, и могут ли они заменить друг друга.

Процессоры для настольных компьютеров
Процессоры, применяемые в настольных компьютерах, были специально разработаны для этих задач. Хотя они в основном выполняют те же функции, что и серверные процессоры, отличия кроются в архитектуре. Например, одно из преимуществ таких процессоров – их легче разогнать.

Серверные процессоры
Процессоры для серверов спроектированы в первую очередь для обеспечения высокой надежности. Тестируют такие процессоры в стрессовых условиях при высоких температурах и высоких вычислительных нагрузках. Они могут работать на очень высоких частотах, обеспечивая качественную обработку массивных данных.

Чем отличаются серверные процессоры от десктоптных?

• Высокий контроль качества. Серверные процессоры проходят через все виды тестирований в самых суровых условиях. В качестве аналога можно привести следующий пример: двигатель пассажирского самолета требует более тщательного тестирования, чем двигатель автомобиля. Несомненно, риск неисправности двигателя самолета выше.
  
  
• Надежность. Серверные процессоры отличаются отказоустойчивостью. В критической ситуации серверы могут избежать выключения или перезагрузки (при 2-х процессорной конфигурации). Они рассчитаны на работу нон-стоп 24/7. Десктопные варианты больше предназначены для «бытовой» многозадачности.
  
  
• Наличие самокорректирующей системы. Серверные ЦПУ имеют алгоритм, позволяющий корректировать ошибки памяти, которые могут влиять на стабильность оборудования. Эта технология называется «проверка и исправление ошибок» (ECC).

Теперь перейдем непосредственно к выбору процессора.

Основные критерии выбора процессора

» Ядра
Менее десяти лет назад все процессоры выпускались с одним ядром. Сейчас одноядерные процессоры стали исключением из-за повсеместной распространенности многоядерных процессоров. В последнее время даже софт разрабатывают таким образом, чтобы приложения могли задействовать многоядерную технологию. Существует большое количество вариантов для выбора – начиная от 2-х и заканчивая 22 ядрами.

Когда процессоры запускались на одном ядре, оно полностью отвечало за обработку данных, которые передавались на процессор. Чем больше ядер встроено в ЦПУ, тем больше они способны распределять его задачи. Это делает процессор быстрее и эффективнее. Очень важно понимать, что процессор отвечает только за исполнение задач, как и софт, работающий на нем. Всю основную работу выполняют ядра. Однако стоит учитывать, что если для корректной работы приложений используются 3 ядра из 8, то 5 ядер остаются незадействованными. Чтобы минимизировать затраты, стоит сопоставить системные требования с количеством ядер.

» Кэш
Кэш процессора можно сравнить с памятью компьютера.  По сути, это небольшое количество очень быстрой памяти, которая используется для временного хранения данных. Это позволяет компьютеру очень быстро восстанавливать файлы, находящиеся в кэш-памяти процессора. Чем больше кэш-память, тем оперативнее процессор выполняет возложенные на него задачи.

» Сокет
Совместимость сокетов – это первоочередная задача при выборе процессора. Сокет является средством связи между материнской платой и ЦПУ. Если вы уже купили материнку, проверьте, что установленный процессор совместим с ее сокетом. И наоборот, отдельно покупая процессоры, проверьте совместимость с материнкой. Это может пригодиться для дальнейшего апргрейда.

» Графический процессор (GPU)
Многие современные процессоры имеют встроенные графические процессоры, которые выполняют расчеты, относящиеся к графике. Если у процессора отсутствует встроенный GPU, сервер все равно сможет отображать графику (если установлена отдельная видеокарта или материнка позволяет запускать видео). Однако для работы софта и приложений, интенсивно нагруженных графикой, ЦПУ со встроенным GPU будет работать намного эффективнее.

» Частота
Частота ЦПУ, измеряемая герцами, это скорость, на которой он работает. Раньше было так: высокая частота = лучшая производительность. Эта формула более не действует. В некоторых случаях ЦПУ, работающий на низкой частоте, может в действительности работать лучше, чем процессор, обладающей высокой частотой. На это влияет архитектура процессора. Наравне с частотой очень важно обращать внимание на число команд процессора, выполняемых за цикл. Хотя частота по-прежнему является важным индикатором быстродействия процессора, теперь это не ключевой момент, влияющий на реальную скорость ЦПУ.

» Величина отвода тепловой мощности (TDP)
Процессоры генерируют тепло. Величина отвода тепловой мощности, назначенная для процессора, объясняет, сколько тепла процессор может выделять. Это напрямую будет влиять на тип охлаждения, необходимого для ЦПУ. Если процессор поставляется без системы охлаждения, или эта система не используется, необходимо продумать систему охлаждения для корректной работы сервера. Перегрев – основная опасность для серверных компонентов.

Какая из спецификаций подойдет для вашей компании?

Во время выбора процессора некоторые критерии будут иметь большее значение, чем остальные. Для того, чтобы облегчить задачу по выбору процессора, мы подготовили типовые варианты решений в зависимости от размера вашей компании.

Небольшая компания:

1. Ядра. Для большинства задач подойдет сервер с 4-х ядерным процессором. Если перед вами стоят более требовательные задачи – необходимо работать с графическим дизайном, выясните, какое количество ядер необходимо для конкретного софта. Если необходимо 8 ядер, то лучше всего инвестировать деньги сразу в сервер на базе 8-ядерных процессоров.
   
   
2. Память. Количество памяти, которое поддерживает сервер, тоже может играть свою роль. Материнская плата и тип операционной системы помогут определиться с необходимым объемом.
   
   
3. Частота. Софт, с которым вы планируете работать, будет влиять на скорость ЦПУ. Например, постоянное использование программы Adobe CS 6 потребует процессор со скорость как минимум 2 Ггц.
   

Средние компании

1. Цена. Большинство средних компаний должны придерживаться установленного бюджета, когда дело касается покупки оборудования. Цена относительно производительности процессора может стать ключевым фактором.
   
   
2. Многопоточность. При выборе серверного процессора обязательно обратите внимание на технологию гиперпоточной обработки (Hyper-Threading). Эта технология обеспечивает более эффективное использование ресурсов процессора, позволяя выполнять несколько потоков на каждом ядре и повышает пропускную способность процессоров, улучшая общее быстродействие многопоточных приложений.
   

Корпоративные заказчики

1. Ядра. При выборе ЦПУ стоит учитывать количество ядер. Необходимо ориентироваться на технические требования приложений. Например, если установлен 8-и ядерный процессор, но для приложения необходимо только 4 из них, то нет смысла переплачивать. Размер не всегда имеет значение.
   
   
2. Частота. Здесь тоже стоит ориентироваться на софт – некоторым компаниям хватает 2 Ггц, а другим и 4 Ггц мало.
   
   
3. TDP. Проверьте этот показатель перед покупкой процессоров. Тогда вы будете уверенным, что система охлаждения справится с выделением тепла.

Есть ли смысл переплачивать за производительность?

Мы составили сравнительный список процессоров, относительно аналогичных по характеристикам, и указали цены за серверы, на борту которых установлены нижеуказанные модели ЦПУ (цены взяты на Яндекс.Маркет и Сквадра Груп от 23.05.2016):

Процессоры Сквадра Груп	CPU Benchmark	Цена за сервер, ₽	Новые процессоры	CPU Benchmark	Цена за сервер, ₽
Intel Xeon E5530 (4 Core, 8M Cache, 2.40 GHz)	4621	18 000	Intel Core i5-2300 (4 Core, 6M Cache, up to 3.10 GHz)	5283	78 000
Intel Xeon E5620 (4 Core, 12M Cache, 2.40 GHz)	4903	21 800	Intel Core i7-870 (4 Core, 8M Cache, 2.93 GHz)	5487	85 000
Intel Xeon E5645 (6 Core, 12M Cache, 2.40 GHz)	6533	39 400	Intel Xeon E3-1225 v3 (4 Core, 8M Cache, 3.20 GHz)	7005	124 300
Intel Xeon X5650 (6 Core, 12M Cache, 2.66 GHz)	7601	45 400	Intel Xeon E5-2620 v2 (6 Core, 15M Cache, 2.10 GHz)	8689	195 000
Intel Xeon E5-2670 v1 (8 Core, 20M Cache, 2.60 GHz)	12497	77 900	Intel Xeon E5-2640 v3 (8 Core, 20M Cache, 2.60 GHz)	14055	375 000

Так выглядит наглядная диаграмма соотношения производительности процессоров и цен на б/у и новые серверы:

Очевидно, что цены на новые серверы значительно отличаются от б/у, хотя производительность процессоров примерно одинаковая.

Заключение

Итак, при выборе процессора определите для себя следующие вещи:

1. Цель использования сервера.
2. Технические характеристики приложений, для которых будет предназначен сервер.
3. Совместимость с другими компонентами (память, ОС и т. д.).
4. Размер компании.
5. Цена