Что изменилось в подходе Intel

Несколько лет подряд Intel уступала AMD в серверном сегменте по числу ядер и каналов памяти. Линейка Xeon 6900P — ответ на это отставание, и ответ структурный: изменилась не только производительность, но и принцип построения процессора.

Ключевое решение — разделение линейки на две ветви с разными типами ядер. Одна построена на производительных ядрах (P-cores) и ориентирована на задачи, где важна скорость каждого потока. Вторая — на энергоэффективных ядрах (E-cores), где приоритет отдан плотности и экономичности при большом числе однотипных нагрузок.

Индекс 6900P относится к первой ветви — производительные ядра, старший сегмент. Разберём, что это означает на практике.

Чиплетная компоновка

Intel окончательно перешла к сборке процессора из нескольких кристаллов вместо одного монолитного.

Причина прозаична: чем крупнее кристалл, тем выше вероятность дефекта при производстве и тем ниже выход годных изделий. При размерах, которых требуют современные многоядерные процессоры, монолит становится экономически невыгодным. Разделение на несколько кристаллов меньшего размера решает проблему выхода годных и позволяет комбинировать блоки, изготовленные по разным техпроцессам.

AMD пришла к этому подходу раньше, и её опыт показал состоятельность решения. Обратная сторона у чиплетов тоже есть: обмен данными между кристаллами обходится дороже по задержкам, чем внутри монолита. Часть инженерных усилий уходит на то, чтобы эти задержки не съедали выигрыш.

В Xeon 6900P вычислительные кристаллы дополнены отдельными кристаллами ввода-вывода, где размещены контроллеры памяти и линии PCIe.

Двенадцать каналов памяти

Самое заметное изменение с точки зрения серверных задач.

Предыдущие поколения Xeon работали с восемью каналами памяти, тогда как у конкурента их было двенадцать. Разрыв в пропускной способности был существенным и особенно чувствовался в задачах, где данные постоянно ходят между процессором и памятью: аналитика, вычисления, работа с крупными наборами данных.

В 6900P каналов стало двенадцать. Это выравнивает платформу по одному из ключевых параметров и снимает претензию, которая долго была главным аргументом в пользу конкурента.

Практическое следствие для тех, кто собирает конфигурацию: чтобы получить заявленную пропускную способность, каналы нужно заполнить равномерно. Двенадцать каналов, из которых заняты шесть, работают вполовину возможностей. Это распространённая ошибка при экономии на памяти — сервер собирается с неполным заполнением, а потом производительность не соответствует ожиданиям.

MCR DIMM: как разогнали память дальше предела

Отдельная технология, заслуживающая внимания.

Проблема. Частоту обычной памяти DDR5 нельзя наращивать бесконечно: с ростом скорости сигнала растут помехи и энергопотребление, а стабильность падает. Физический предел упирается в характеристики самих чипов памяти.

Решение. MCR DIMM — модуль с многоранговым чередованием. Идея в том, чтобы обращаться к двум группам чипов памяти одновременно, а буфер на модуле собирает данные и отдаёт их процессору в удвоенном темпе. Сами чипы при этом работают на обычной для себя частоте — ускоряется передача между модулем и процессором, а не работа кристаллов памяти.

Аналогия: два человека диктуют текст с обычной скоростью, а посредник записывает и передаёт дальше вдвое быстрее за счёт того, что источников два.

Что это даёт. Прирост пропускной способности памяти без выхода за физические ограничения чипов. Для задач, чувствительных к скорости памяти — а это большинство серьёзных серверных нагрузок — эффект заметный.

Что учесть. MCR DIMM — специализированные и более дорогие модули, требующие поддержки со стороны платформы. Обычная память в такой сервер тоже встанет, но прироста не даст. При планировании бюджета это отдельная статья, а не автоматическое свойство платформы.

Сильные стороны платформы

Производительность на ядро. Основное преимущество ветви с P-cores. Там, где нагрузка плохо параллелится — реляционные базы, учётные системы, значительная часть прикладного софта, — быстрое ядро даёт больше, чем много медленных.

Пропускная способность памяти. Двенадцать каналов плюс опция MCR DIMM закрывают то направление, где платформа раньше уступала.

Аппаратные ускорители. Intel традиционно встраивает в процессор специализированные блоки для криптографии, сжатия, обработки данных. При использовании оптимизированного под них ПО они снимают нагрузку с основных ядер. Оговорка существенная: программное обеспечение должно уметь ими пользоваться, иначе блоки просто занимают площадь кристалла.

Зрелость экосистемы. Совместимость, отлаженные драйверы, предсказуемое поведение, обширная база документации и опыта. Для корпоративных внедрений это значит меньше сюрпризов при развёртывании.

Честные слабые стороны

Раздел, без которого обзор был бы неполным.

Энергопотребление и тепловыделение. Старшие модели требуют серьёзного охлаждения. При проектировании стойки это означает ограничения по плотности размещения и повышенные требования к отводу тепла, а в ряде случаев — переход на жидкостное охлаждение.

Цена платформы целиком. Дело не только в процессоре: MCR DIMM дороже обычной памяти, требования к охлаждению повышают стоимость шасси. Считать нужно систему, а не отдельный компонент.

Проигрыш по плотности ядер. Ветвь с производительными ядрами уступает конкуренту по максимальному числу ядер в сокете. Для нагрузок, где важно суммарное количество потоков, а не скорость каждого, это остаётся аргументом не в пользу платформы.

Задержки между чиплетами. Свойство самой компоновки. В задачах, чувствительных к задержкам обращения к памяти, оно может проявляться.

Сопоставление с AMD EPYC

Сравнение имеет смысл вести не «кто быстрее вообще», а по классам задач.

Направление Intel Xeon 6900P AMD EPYC
Производительность на ядро Сильная сторона Хорошая, но упор на количество
Максимум ядер в сокете Уступает Преимущество
Каналы памяти 12 12
Разгон памяти MCR DIMM Стандартные модули
Аппаратные ускорители Развитый набор Меньше специализированных блоков
Энергоэффективность под многопоток Уступает Сильная сторона

Где предпочтительнее Intel. Учётные системы и базы данных, где решает скорость ядра. Задачи, использующие встроенные ускорители. Нагрузки, чувствительные к пропускной способности памяти. Среды, где важна лицензионная экономика — при оплате лицензий по ядрам меньшее число быстрых ядер выгоднее.

Где предпочтительнее AMD. Плотная виртуализация и контейнеры, где ценится суммарное число потоков. Массовый параллельный счёт. Сценарии с жёстким ограничением по энергопотреблению на стойку.

Универсального победителя нет — есть соответствие платформы характеру нагрузки.

Практические выводы при подборе

Определите характер нагрузки до выбора платформы. Однопоточная чувствительность или суммарная параллельная производительность — от этого зависит вся дальнейшая логика.

Считайте систему целиком. Процессор, память нужного типа, охлаждение, питание. Разница в цене процессоров может оказаться несущественной на фоне остального.

Заполняйте каналы памяти полностью. Иначе главное преимущество платформы останется нереализованным.

Проверьте поддержку ускорителей вашим ПО. Если софт их не использует, это не аргумент при выборе.

Оцените возможности площадки. Тепловыделение старших моделей требует соответствующей инфраструктуры. Проверить это нужно до заказа.

Коротко

Xeon 6900P — платформа на производительных ядрах, закрывающая отставание Intel по каналам памяти и предлагающая MCR DIMM как способ поднять пропускную способность за пределы обычных модулей.

Её сильные стороны — скорость на ядро, память и аппаратные ускорители. Слабые — тепловыделение, стоимость платформы целиком и меньшее число ядер по сравнению с конкурентом.

Выбирать стоит от задачи. Учётные системы, базы и нагрузки, чувствительные к скорости одного потока, — здесь платформа сильна. Плотная виртуализация и массовый параллельный счёт — направление, где конкурент по-прежнему выглядит убедительнее.

Нужна помощь с подбором серверной платформы под конкретную нагрузку — напишите нам, разберём требования и предложим вариант.