Nehalem进驻Xeon!新至强5570解析实测
虽然我们正面临全球不景气的经济，但Intel仍然在众人的期盼中推出了全新的"Nehalem EP Xeon"平台，即Xeon 5500系列。目前对于Intel来说，除了面对着糟糕的经济以外，还同时要承受来自老对手AMD的压力，因此可以说Intel所面临的将会是双重挑战。
应该说，在目前的环境下服务器生产商已经很难以“更高的性能”来获得企业的服务器订单。因此，AMD和Intel所面临的挑战就是：如何让客户获得更好的 ROI (Return On Investment：投资回报率)。
大多数企业服务器的更新换代时一般在3-5年，根据 Intel自己进行的调查，当前约40％为双核心CPU服务器，超过40％的服务器使用的是单核心处理器。
而这也意味着，Intel的Nehalem平台（包括 AMD Shanghai/Opteron 23xx 平台）需要让用户们愿意将目前使用的单核心服务器更换为双核心Opteron、Xeon 50xx ("Dempsey")以及Xeon "Irwindale"服务器。方法有两种，一是提升性能减少服务器数量，这个方法适用于所有的公司用户。另一个较为普遍的方法就是使用虚拟化技术。
Intel最新的服务器平台承诺将会通过附加的EPT技术和更低的转换时间带来更加出色的虚拟化技术。通过全新的Nehalem架构，Intel的新平台将会为我们带来下述改进：
- 内置内存控制器：内存寻取时间在 27－54 ns (80 to 161 cycles)。Xeon 5450在相同核心频率下用时为123 ns！而Opteron "Shanghai"为32－71 ns。
- 原生四核心设计，拥有高速33 cycle L3缓存，使得L2缓存同步数据更方便。
- 更快的CPU互连。
- 支持三通道内存：双CPU配置可以获得35GB/s内存带宽（ DDR3-1333）。而最新双核心Opteron处理器只有19.4GB/s （DDR2-800）
基本上来说，Nehalem架构的推出类似于AMD的Barcelona平台推出所带来的影响
那么Intel究竟为我们带来了什么新东东呢？首先由于现在功耗要求在高端服务器产品中越来越重要，因此Intel新处理器在功耗控制上做得相当出色。我们可以看到核心频率为2.93GHz的X5570的TDP只有95W。虽然3.2GHz的Xeon W5580的TDP达到了130W，但是该处理器只面向工作站市场，因此TDP较高可以接受。
| 处理器参数对比 | |||||
| 处理器型号 | 频率 (GHz) | 最大Turbo | 最大Turbo 4个核心负荷状态下 |
L3缓存 (MB) | TDP (W) |
| X5570 | 2.93 | 3.33GHz | 3.2GHz | 8MB | 95 |
| X5560 | 2.8 | 3.2GHz | 3.066GHz | 8MB | 95 |
| X5550 | 2.66 | 3.066GHz | 2.93GHz | 8MB | 95 |
| E5540 | 2.53 | 2.8GHz | 2.66GHz | 8MB | 80 |
| E5530 | 2.4 | 2.66GHz | 2.53GHz | 8MB | 80 |
| L5520 | 2.26 | 2.4GHz | 2.33GHz | 8MB | 60 |
| L5510 | 2.13 | No turbo | No Turbo | 4MB | 60 |
| E5520 | 2.26 | 2.4GHz | 2.33GHz | 8MB | 80 |
| E5506 | 2.13 | No turbo | No Turbo | 4MB | 80 |
| E5504 | 2 | No turbo | No Turbo | 4MB | 80 |
| E5502 | 1.86 | No turbo | No Turbo | 4MB | 80 |
从上表，我们可以看到频率最高的95W处理器部分，即使四个核心都有负载的状态下，依然能够在Turbo模式下将频率提升266MHz。在实际应用过程中，我们发现在大部分的负载下，2.93GHz Xeon X5570的实际工作频率为3.066GHz，甚至最高可以达到3.2GHz。换一句话说，就是你可以获得比宣传更高的处理器频率。在渲染测试中，我们发现3.2GHz的运行时间并不长，因此可以看出工作量的大小将会决定处理器的核心频率。
下面就就让我们了解一下Intel新服务器平台的性能到底如何。#p#page_title#e#
接下来进入基准测试阶段，本次所有测试所需要的内存容量将不超过16GB。每个服务器都使用Adaptec 5805阵列卡与Promise 300js DAS.连接。数据库文件存放于由6块 Intel X25-E SLC 32GB SSD硬盘所组建的RAID 0阵列内，而log文件则存放于四块15000转Seagate Cheetah 300GB硬盘组建的RAID 0阵列内。
Xeon Server 1: ASUS RS700-E6/RS4 barebone
CPU: Dual Xeon "Gainestown" X5570 2.93GHz
主板: ASUS Z8PS-D12-1U
内存: 6x4GB (24GB) ECC Registered DDR3-1333
NIC: Intel 82574L PCI-E Gbit LAN
Xeon Server 2: Intel "Stoakley" 平台服务器
CPU: Dual Xeon E5450 at 3GHz
主板: Supermicro X7DWE+/X7DWN+
RAM: 16GB (8x2GB) Crucial Registered FB-DIMM DDR2-667 CL5 ECC
NIC: 双Intel PRO/1000 Server NIC
Xeon Server 3: Intel "Bensley"平台服务器
CPU: Dual Xeon X5365 at 3GHz，Dual Xeon L5320 at 1.86 GHz and Dual Xeon 5080 at 3.73 GHz
主板: Supermicro X7DBE+
RAM: 16GB (8x2GB) Crucial Registered FB-DIMM DDR2-667 CL5 ECC
NIC: 双 Intel PRO/1000 Server NIC
Opteron Server: Supermicro SC828TQ-R1200LPB 2U 底盘
CPU: Dual AMD Opteron 8384 2.7GHz或 双 AMD Opteron 8356 2.3GHz
主板: Supermicro H8QMi-2+
RAM: 24GB (12x2GB) DDR2-800
NIC: Dual Intel PRO/1000 Server NIC
PSU: Supermicro 1200W w/PFC (Model PWS-1K22-1R)
vApus/DVD Store/Oracle Calling Circle Client Configuration
CPU: Intel Core 2 Quad Q6600 2.4GHz
主板: Foxconn P35AX-S
RAM: 4GB (2x2GB) Kingston DDR2-667
NIC: Intel Pro/1000
在双CPU配置中，我们使用了Opteron 8356 和Opteron 8384 处理器，从性能上来看等同于Opteron 2356 和2384。为了避免混淆，我们在测试图标表中将Opterons 83xx标识为Opteron 2356和Opteron 2384。
平台: 华硕 RS700-E6/RS4
我们惊讶得发现，Intel选择的是华硕RS700-E6/RS4来打造这个Xeon X5570系统，不过事实表明华硕也是有能力与Supermicro和Tyan这些公司展开竞争的。这款华硕1U barebone使用的是Tylersburg-36D (Intel 5520)芯片组和ICH10R南桥芯片。
华硕RS700-E6使用的是全模块化的设计(Cable-less），这个是相当少见的。根据华硕的说法，这样可以获得更可靠的数据信号。由于本次测试时间不长，因此很难证明华硕的说法，不过服务器的质量绝对是相当出色的。采用的6相电源设计可以很好得满足每个CPU高负荷状态下的需要，其使用的高品质电容可以保证5年86度工作环境下正常运行（一般只有2年）。同时，内存模块也是使用的3相供电设计。华硕特别设计的EPU技术，还可以带来高效率的电能转换。
这款1U服务器另一个特点就是，支持2个全高度 PCI-E扩展插槽以及一个半高插槽。其中两个为全高PCI-E x16插槽，另一个半高插槽的规格为PCI-E x8。此外，你还可以选择加入独特的PIKE卡，通过这个卡你可以额外获得一个SAS控制器。这个可以当作LSI 1064E软RAID方案，或者选择真正的RAID卡（ LSI 1078)实现RAID 0, 1, 10, 5 甚至6阵列。
如果你只将注意力放在处理器的核心上，那么就会发现Xeon 55xx "Nehalem"与前一代的Xeon 54xx "Harpertown" 和Xeon 53xx "Clovertown"之间的差别并不大。最大的不同就是，SAP因为Xeon 55xx "Nehalem"的Hyper-Threading超线程技术所引起的独特结果。根据SAP基本测试测试结果，超线程技术带来了约31％的性能提升。如果使用频率更高的DDR3内存，则可以将性能再提升2-3%。在打开预取功能之后，可以再获得3％的性能提升，而Turbo模式下则可以提升5％。因为SAP 基准测试的结果与频率的变化是完全相同的，这也就意味着Xeon X5570 2.93GHz实际运行速率确实为3.07GHz。
这里需要考虑下面几点:
- AMD Opteron 8384核心频率为 2.7GHz，可以轻松击败频率为3.3GHz的Xeon 5470 。
- Xeon 54xx整数运算性能高于Opteron系列处理器 (如 SPECint2006).
- 更快的内存和带宽在SAP基准测试下影响很少
- SAP共享了很多数据
在核心数量相同的情况下，在合适的缓存结构和NUMA平台配合高速CPU互连技术的情况下，运算性能可以得到最大释放。结是是Nehalem X5570 Xeon在频率相同的情况下，速度比前一代产品提升了约66％ (19000 vs. 11420)。
此外，AMD刚刚推出了核心频率为2.9GHz的Opteron 2389处理器，我们估计其最佳SAP得分在14800左右，这样Nehalem X5570 Xeon的优势将会降低至70％。#p#page_title#e#
| OLTP: Dell DVD Store on MS SQL Server 2005 | |
| 操作系统 | Windows 2008 Enterprise RTM (64-bit) |
| 软件 | SQL Server 2005 Enterprise x64 SP3 (64-bit) |
| 基准测试软件 | Dell DVDStore 2 |
| 数据大小 | 3.5 GB |
| 典型出错率 | 2-4% |
虽然核心频率要低一些，但是AMD Shanghai核心的Opteron仍然毫无悬念得战胜了老Xeon处理器。Xeon 5570领先其老大哥78%，领先竞争对手Opteron 66％。而Hyper-Threading超线程技术为 Xeon 5570的性能带来了约21％的提升。
算下来，一台 Xeon 5570服务器可以顶上3-4台老的基于Xeon 50xx系列的服务器。
| OLTP: Oracle Charbench "Calling Circle" | |
| 操作系统 | Windows 2008 Enterprise RTM (64-bit) |
| 软件 | Oracle 10g Release 2 (10.2) for 64-bit Windows |
| 基准测试软件 | Swingbench/Charbench 2.2 |
| 数据大小 | 9 GB |
| 典型出错率 | 2-2.5% |
| Decision Support: Nieuws.be | |
| 操作系统 | Windows 2008 Enterprise RTM (64-bit) |
| 软件 | SQL Server 2005 Enterprise x64 SP3 (64-bit) |
| 基准测试软件 | vApus + real world "Nieuws.be" Database |
| 数据大小 | > 100 GB |
| 典型出错率 | 1-2% |
从测试结果可以看到，Xeon5570性能差不多是5080年7倍。这样换算下来只将4.7GHz Opteron处理器才能够与3.03GHz的Nehalem架构 Xeon处理器相抗衡
| Website: MCS eFMS (Windows 2003 32-bit EE) | |
| 操作系统 | Windows 2003 R2 - 32-bit |
| 软件 | MCS eFMS 9.2 |
| 基准测试软件 | vApus + real world "MCS" PHP site |
| 典型出错率 | 1-2% |
在这项测试里，Opteron2384与Xeon X5570之间的差距并不大#p#page_title#e#
| Rendering: 3ds Max 2008 | |
| 操作系统 | Windows 2008 Enterprise RTM (64-bit) |
| 软件 | 3ds Max 2008 |
| 基准测试软件 | Build in timer |
| 典型出错率 | 1-2% |
#p#page_title#e#
| 功耗对比 | |||
| 功耗 | 性能 | 性能/W | |
| Intel X5570 2.93GHz | 320 | 116399 | 363.7469 |
| AMD 2384 2.7GHz | 270 | 70034 | 259.3852 |
|
价格
|
|||||
| Intel Xeon 处理器 | 核心频率(GHz) / TDP (W) | 价格（美元） | AMD Opteron 处理器 | 核心(GHz)/ TDP (W) | 价格（美元） |
| X5570 | 2.93 / 95W | $1386 | |||
| X5560 | 2.80 / 95 W | $1172 | |||
| X5550 | 2.66 / 95W | $958 | 2389 | 2.9 / 75-115W | $989 |
| 2387 | 2.8 / 75W | $873 | |||
| E5540 | 2.53 / 80W | $744 | 2384 | 2.7 / 75-115W | $698 |
| E5530 | 2.4 / 80W | $530 | 2382 | 2.6 / 75-115W | $523 |
| L5520 | 2.26 / 60W | $530 | 2376 HE | 2.3 / 55-79W | $575 |
| L5510 | 2.13/ 60W | $423 | 2374 HE | 2.2 / 55-79W | $450 |
| E5520 | 2.26 | $373 | 2380 | 2.5 / 75-115W | $377 |
| E5506 | 2.13 | $266 | 2378 | 2.4 / 75-115W | $255 |
| E5504 | 2 | $224 | |||
| E5502 | 1.86 | $188 | 2376 | 2.3 / 75-115W | $174 |
总结：
虽然Nehalem 微处理器架构在桌面处理器市场上只是掀起了小小的浪花，这主要是由于该系列处理器价格过高，因此只能够在高端应用上发光。不过在服务器市场上，Nehalem 却给我们带来了惊天大浪。Xeon 5570性能相比前一代产品提升超过了80％，而在性能获得显著提升的同时TDP却基本没有提升，这个成绩绝对会让Intel感到自豪。
这一次在新款Xeon处理器上，Intel选择了3级共享缓存、内置内存控制器，虽然这都是跟着AMD的脚步在走，但是性能确有改善，比如内置内存控制器就拥有更强的整数处理性能。令人欣慰的是，不久之后我们就会看到AMD对此做出的回击。
总的来说，新一代的服务器CPU对于企业来说绝对是一笔划算的投资，特别是如果你希望购买低功耗但是性能又要足够强大的服务器，那么在新处理器上的投资绝对会让你投资保值至少1-1.5年。
