• Звонок по России бесплатный 8 800 200-59-60
  • Москва +7 (495) 232-92-30
  • Санкт-Петербург +7 (812) 327-59-60
  • Екатеринбург +7 (343) 378-41-50

Пресс-центр

Оптимальное использование ИТ-инфраструктуры благодаря применению серверных процессоров старших моделей

Использование серверов на основе процессоров Intel® Xeon® старших моделей обеспечивает существенное сокращение капитальных затрат и эксплуатационных расходов на ИТ-инфраструктуру. Экономия объясняется тем, что центры обработки данных занимают меньшие площади, потребляют меньше электроэнергии и требуют покупки меньшего количества лицензий на программное обеспечение при заданных требованиях к производительности и пропускной способности. — Диана Брайант,
Директор по Информационным Технологиям, Корпорация Intel

Служба информационных технологий (ИТ) корпорации Intel стандартизировала применение процессоров Intel® Xeon® с тактовой частотой 3 ГГц в двухпроцессорных серверах, предназначенных для работы с САПР и виртуализованной средой корпоративных приложений. Согласно результатам наших исследований, эти высокопроизводительные процессоры обеспечивают заметный прирост производительности, лишь незначительно увеличивая совокупную стоимость владения (TCO).

Мы провели сравнительное тестирование серверов на базе высокопроизводительных четырехъядерных процессоров Intel® Xeon® E5450 с тактовой частотой 3 ГГц и четырехъядерных процессоров начального уровня Intel® Xeon® E5405 с тактовой частотой 2 ГГц. Для оценки производительности мы задействовали корпоративную вычислительную среду и приложения для ресурсоемких технических расчетов. При работе с корпоративными вычислениями сервер на базе двух процессоров с тактовой частотой 3 ГГц продемонстрировал рост производительности на 29%, при этом расчетное увеличение TCO составило менее 5% в течение 4 лет. Результаты измерения производительности при работе с САПР для разработки электроники были аналогичны: серверы на базе высокопроизводительных процессоров имеют равную производительность и позволяют снизить совокупную стоимость владения приблизительно на 18% (табл. 1).

Специально для руководителей отдела информационных технологий и отдела снабжения Intel мы подготовили данные, согласно которым затраты на приобретение ПО и лицензирование, превышающие стоимость аппаратного обеспечения в 3—6 раз, являются самым важным фактором, влияющим на совокупную стоимость владения серверами, развернутыми в Intel. Именно поэтому применение высокопроизводительных процессоров является оптимальным методом ускорения окупаемости инвестиций в серверную инфраструктуру.

Краткая справка: высокопроизводительные серверные процессоры

  • Повышение производительности на 23—29% с увеличением расчетной совокупной стоимости владения на 5—7%
  • Снижение расчетной совокупной стоимости владения серверами на 18—19% при сохранении производительности на том же уровне
Таблица 1. Производительность и совокупная стоимость владения системами САПР электроники
Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® E5405 (2 ГГц) Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® E5450 (3 ГГц)
Относительная производительность 1,00 1,01
Количество серверов, шт 13 10
Потребляемая мощность, Вт 3601 3200
Количество лицензий на ПО, шт 104 80
Относительный показатель совокупной стоимости владения 1,00 0,82

В тестах, имитирующих реальную рабочую нагрузку при выполнении задач САПР электроники в Intel, серверы на базе процессоров старших моделей продемонстрировали тот же уровень производительности при значительном снижении совокупной стоимости владения.

Исходные данные

Корпоративная вычислительная среда Intel включает в себя более 80 000 серверов, которые обслуживают более 80 000 сотрудников Интел по всему миру. Около 80% этих серверов используется для разработки продукции Intel, а оставшиеся 20% задействованы для проведения корпоративных вычислений.

Ежегодно Intel заменяет тысячи серверов, наработка которых составляет 4 года. Достижение максимальных окупаемости инвестиций и ценности для бизнеса ставится во главу угла при каждом технологическом инвестировании. Выбирая серверы, оптимальные для решения наших задач, мы учитываем их производительность и совокупную стоимость владения, в том числе стоимость аппаратного и программного обеспечения (операционных систем, приложений, промежуточного ПО), а также эксплуатационные расходы на электроэнергию и систему охлаждения, подсчитываемые за предполагаемый срок службы сервера.

В нашем исследовании сделан упор исключительно на характеристики процессоров, поскольку мы хотели понять, какой процессор — старшей модели или младшей модели — обеспечивает максимальные преимущества для бизнеса.

Рис. 1. При работе с вычислительной средой предприятия серверы на базе старших моделей четырехъядерных процессоров Intel® Xeon® E5450 (с тактовой частотой 3 ГГц) продемонстрировали увеличение производительности на 29 % по сравнению с серверами на базе младших моделей четырехъядерных процессоров начального уровня Intel Xeon E5405 (с тактовой частотой 2 ГГц)

Порядок исследования

Производительность и совокупную стоимость владения мы оценивали для двухпроцессорных серверов на базе широко распространенных четырехъядерных процессоров Intel® Xeon® серии 5400 с энергопотреблением 80 Вт. В ходе тестирования в серверах по очереди устанавливались все четырехъядерные процессоры серии: от младшей модели процессоров Intel® Xeon® E5405 с тактовой частотой 2 ГГц до старшей модели процессоров Intel® Xeon® E5450 с тактовой частотой 3 ГГц.

Для каждой аппаратной конфигурации несколько раз измерялась производительность в САПР и корпоративной вычислительной среде и рассчитывалась четырехлетняя совокупная стоимость владения.

Аппаратные платформы
Для исследования мы воспользовались серийно выпускаемыми стоечными двухпроцессорными серверами, поставленными ведущими в отрасли поставщиками аппаратных средств.
Программное обеспечение
Мы учитывали стоимость лицензий и расходы на обслуживание ПО: операционных

Как было установлено, производительность менялась в зависимости от модели процессоров, установленных в сервере (рис. 1). Это объясняется только разной тактовой частотой, поскольку все тестируемые процессоры имели равные объем кэш-памяти (12 МБ) и частоту системной шины (1333 МГц).

Рис. 2. Установка старших моделей процессоров в серверах для работы с вычислительной средой предприятия приводит к увеличению совокупной стоимости владения не более чем на 5%. Затраты на программное обеспечение обычно в 3—6 раз больше стоимости аппаратного обеспечения.

Анализ TCO

При расчете совокупной стоимости владения мы учитывали стоимость лицензий на программное обеспечение и затраты на техническую поддержку основных корпоративных приложений и служб. По нашим оценкам, расходы на программное обеспечение превышают стоимость аппаратного обеспечения серверов в 3-6 раз. Для упрощения расчетов мы взяли усредненную стоимость полностью оснащенного сервера на базе процессоров средней модели Intel® Xeon® E5430 с тактовой частотой 2,6 ГГц и умножили ее на 3.

Анализ совокупной стоимости владения проводился на основе опубликованных прейскурантов на аппаратное обеспечение. Как указано выше, затраты на ПО рассчитывались как утроенная стоимость аппаратного обеспечения. Мы включили оценку издержек на стандартный центр обработки данных, основываясь на собственном опыте Intel. Кроме того, мы учли амортизационные расходы, расходы на электроэнергию и систему охлаждения, затраты на локальную сеть и сеть хранения данных — за 4 года. В результате оказалось, что выбор процессора оказывает минимальное влияние на четырехлетнюю совокупную стоимость владения сервером (рис. 2).

Производительность САПР

Производительность серверов измерялась при работе с используемыми в Intel системами автоматизированного проектирования электроники. В ходе тестирования распределенная САПР запускалась на многосерверном кластере и обрабатывала определенные задачи проектирования интегральных схем Intel. Производительность измерялась для кластеров, в серверах которых были установлены процессоры Intel® Xeon® E5405 с тактовой частотой 2 ГГц и процессоры Intel® Xeon® E5450 с тактовой частотой 3 ГГц. Оценивалось время выполнения задачи, на основании которого вычислялась относительная производительность. При расчете относительной совокупной стоимости владения принимались во внимание расходы на аппаратное и программное обеспечение, а также стоимость центра обработки данных. Стоимость ПО для каждой платформы, включая расходы на его поддержку, превысила стоимость аппаратного обеспечения приблизительно в 3,8 раза. Для центра обработки данных учитывались амортизационные расходы, расходы на электроэнергию и систему охлаждения, затраты на подключение к сети за 4 года.

На первом этапе тестирования мы работали с двумя кластерами по 10 серверов в каждом (табл. 2). Производительность серверов на базе четырехъядерных процессоров Intel® Xeon® E5450 была на 23% выше, при этом расчетное увеличение TCO, связанное с возросшим энергопотреблением и более высокой стоимостью оборудования, составило приблизительно 7%. Соотношение производительность/энергопотребление этих серверов было на 6% лучше.

На втором этапе тестирования мы достигали равенства производительности кластера с серверами, оснащенными процессорами старшей модели Intel® Xeon® E5450, и кластера с серверами на базе младшей модели процессоров Intel Xeon E5405. Для этого количество серверов во втором кластере пришлось увеличить.

Согласно результатам тестирования (табл. 3), для достижения равной производительности приходится устанавливать в кластере на 30% больше серверов, оснащенных процессорами младшей модели Intel® Xeon® E5405. Соответственно, на 30% увеличиваются расходы на покупку программных лицензий, на 30% увеличиваются расходы на подключение к сети и обслуживание центра обработки данных, а энергопотребление увеличивается на 13%

Таблица 2. Производительность и совокупная стоимость владения системами САПР для кластера из 10 серверов
Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® E5405 (2 ГГц) Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® E5450 (3 ГГц)
Количество серверов 10 10
Объем памяти на сервер 32 ГБ 32 ГБ
Количество лицензий на ПО САПР электроники 80 80
Время выполнения (мм:сс) 14:14 11:36
Относительная производительность 1,00 1,23
Потребляемая мощность 2770 Вт 3200 Вт
Относительный показатель потребляемой мощности 1,00 1,16
Относительный показатель совокупной стоимости владения 1,00 1,07

При работе с САПР в кластере, состоящем из 10 узлов, серверы с процессорами старшей модели продемонстрировали прирост производительности на 23%. Увеличение совокупной стоимости владения составило для них 7%.

Таблица 3. Нормированная производительность САПР электроники и совокупная стоимость владения
  Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® E5405 (2 ГГц) Четырехъядерный процессор Intel® Xeon® E5450 (3 ГГц)
Количество серверов 13 10
Объем памяти на сервер 32 ГБ 32 ГБ
Количество лицензий на ПО САПР электроники 104 80
Время выполнения (минут:секунд) 11:44 11:36
Относительная производительность 1,00 1,01
Потребляемая мощность 3601 Вт 3200 Вт
Относительный показатель потребляемой мощности 1,13 1,00
Относительный показатель совокупной стоимости владения 1,00 0,82

В тесте, имитирующем реальную нагрузку при выполнении задач САПР электроники, серверы на базе процессоров старшей модели продемонстрировали тот же уровень производительности при снижении совокупной стоимости владения на 18%.

Выводы

Согласно результатам нашего исследования, использование высокопроизводительных процессоров является оптимальным решением для ИТ-подразделения Intel.

Мы доказали, что четырехлетняя совокупная стоимость владения больше всего зависит от расходов на ПО, превышающих стоимость аппаратного обеспечения в 3—6 раз. Немаловажны и затраты на электроэнергию, потребляемую центром обработки данных, а также расходы на его систему охлаждения, поддержку и подключение к сети. Стоимость сервера (и, соответственно, процессоров) мало влияет на общую сумму (рис. 3). Получается, что разница в стоимости платформ с процессорами младших моделей и платформ с процессорами старших моделей практически на влияет на совокупные стоимости владения обеих платформ. Именно высокопроизводительные процессоры обеспечивают максимальные преимущества подразделению информационных технологий Intel, поскольку они позволяют выполнять одинаковый объем задач за меньшее время.

Рис. 3. Затраты на аппаратное обеспечение отвечают за небольшую часть в совокупной стоимости владения сервером. Приведены данные для серверов на базе четырехъядерных процессоров Intel® Xeon® E5450 с тактовой частотой 3 ГГц.

Дальнейший анализ производительности корпоративных приложений подтвердил, что процессоры старших моделей увеличивают производительность на 23% больше, чем процессоры младших моделей при равной совокупной стоимости владения или обеспечивают равную производительность, уменьшая расчетную совокупную стоимость владения на 19% (рис. 4).

Рис. 4. Процессоры старших моделей обеспечивают повышенную производительность при равной совокупной стоимости владения (слева) или равную производительность с пониженной совокупной стоимостью владения (справа).

Согласно результатам наших исследований, переход на процессоры старших моделей обеспечивает одно из следующих преимуществ:

  1. Заметное повышение производительности с незначительным увеличением совокупной стоимости владения
  2. Повышенную производительность при равной совокупной стоимости владения
  3. Меньшую совокупную стоимость владения при равных рабочих характеристиках или производительности

Итак, именно из-за преимуществ, связанных с уровнем производительности и величиной совокупной стоимости владения служба информационных технологий Intel применяет процессоры Intel® Xeon® с тактовой частотой 3 ГГц в двухпроцессорных серверах, предназначенных для работы с САПР и виртуализованной средой корпоративных приложений.

Об авторах:
Садип Чахал, главный инженер группы информационных технологий Intel
Шеша Кришнапура, старший инженер группы информационных технологий Intel

Система Orphus