{"id":53753,"date":"2019-12-09T00:00:00","date_gmt":"2019-12-08T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/nastupaet-epoha-arm-serverov"},"modified":"2020-02-18T14:01:41","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:41","slug":"nastupaet-epoha-arm-serverov","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/nastupaet-epoha-arm-serverov","title":{"rendered":"Beginnt die \u00c4ra der ARM-Server?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Beginnt<\/a><\/noindex>
\nDas SynQuacer E-Series Mainboard f\u00fcr einen 24-Kern ARM-Server mit ARM Cortex A53 Prozessor und 32 GB RAM, Dezember 2018<\/a><\/noindex><\/i> <\/p>\n

Seit vielen Jahren dominieren ARM-Prozessoren mit reduzierter Befehlssatzarchitektur (RISC) den Markt f\u00fcr mobile Ger\u00e4te. Es ist ihnen jedoch nicht gelungen, in Datenzentren vorzudringen, wo Intel und AMD mit ihrer x86-Befehlssatzarchitektur nach wie vor das Sagen haben. Gelegentlich tauchen exotische L\u00f6sungen wie ein 24-Kern ARM-Server auf der Banana Pi Plattform<\/a><\/noindex>, aber ernsthafte Angebote gibt es bisher nicht. Genauer gesagt, gab es die bis zu dieser Woche nicht.<\/p>\n

In dieser Woche hat AWS seine eigenen 64-Kern ARM-Prozessoren Graviton2<\/a><\/noindex>\u00a0eingef\u00fchrt \u2013 es handelt sich um ein System-on-a-Chip mit ARM Neoverse N1 Kern. Das Unternehmen behauptet, dass Graviton2 viel schneller ist als ARM-Prozessoren der vorherigen Generation in EC2 A1 Instanzen, und hier sind die ersten unabh\u00e4ngigen Tests<\/a><\/noindex>.
\n<\/a><\/noindex>
\nDas Infrastrukturgesch\u00e4ft basiert auf Zahlenvergleichen. Im Grunde genommen interessiert die Kunden von Datenzentren oder Cloud-Diensten nicht, welche Architektur die Prozessoren haben. Sie sind an der Preis-Leistungs-Verh\u00e4ltnis interessiert. Wenn die Arbeit auf ARM g\u00fcnstiger ist als auf x86, wird man sich f\u00fcr ARM entscheiden. <\/p>\n

Bis vor kurzem war es nicht eindeutig zu sagen, dass Berechnungen auf ARM vorteilhafter sein w\u00fcrden als auf x86. Zum Beispiel ist der 24-Kern ARM Cortex A53 ein Modell, SocioNext SC2A11<\/a><\/noindex> das etwa 1000 $ kostet, welches einen Webserver unter Ubuntu betreiben konnte, aber hinsichtlich der Leistung erheblich hinter x86-Prozessoren zur\u00fcckblieb.<\/p>\n

Die erstaunliche Energieeffizienz der ARM-Prozessoren l\u00e4sst jedoch immer wieder Interesse aufkommen. Zum Beispiel verbraucht der SocioNext SC2A11 nur 5 W. Schlie\u00dflich machen Stromkosten fast 20 % der Ausgaben eines Datenzentrums aus. Wenn diese Chips akzeptable Leistungen zeigen, wird es f\u00fcr x86 keine Chance mehr geben.<\/p>\n

Die erste Ankunft von ARM: EC2 A1 Instanzen<\/h2>\n

\nEnde 2018 stellte AWS EC2 A1 Instanzen<\/a><\/noindex> auf eigenen ARM-Prozessoren vor. Dies war definitiv ein Signal f\u00fcr die Branche hinsichtlich potenzieller Ver\u00e4nderungen auf dem Markt, aber die Benchmark-Ergebnisse waren entt\u00e4uschend.<\/p>\n

In der untenstehenden Tabelle sind die Ergebnisse des Stresstests<\/a><\/noindex> der EC2 A1 (ARM) und EC2 M5d.metal (x86) Instanzen dargestellt. F\u00fcr die Tests wurde das Tool stress-ng<\/code>:<\/p>\n

stress-ng --metrics-brief --cache 16 --icache 16 --matrix 16 --cpu 16 --memcpy 16 --qsort 16 --dentry 16 --timer 16 -t 1m<\/code><\/p>\n

Wie wir sehen, haben sich die A1 in allen Tests schlechter geschlagen, mit Ausnahme des Caches. In den meisten anderen Kennzahlen hat ARM erheblich nachgelassen. Dieser Leistungsunterschied ist gr\u00f6\u00dfer als der Preisunterschied von 46 % zwischen A1 und M5. Mit anderen Worten, Instanzen mit x86-Prozessoren bleiben hinsichtlich des Preis-Leistungs-Verh\u00e4ltnisses weiterhin attraktiver.<\/p>\n

Test
\nEC2 A1
\nEC2 M5d.metal
\nUnterschied<\/p>\n

cache
\n1280
\n311
\n311,58%<\/strong><\/p>\n

icache
\n18209
\n34368
\n-47,02%<\/strong><\/p>\n

matrix
\n77932
\n252190
\n-69,10%<\/strong><\/p>\n

cpu
\n9336
\n24077
\n-61,22%<\/strong><\/p>\n

memcpy
\n21085
\n111877
\n-81,15%<\/strong><\/p>\n

qsort
\n522
\n728
\n-28,30%<\/strong><\/p>\n

dentry
\n1389634
\n2770985
\n-49.85%<\/strong><\/p>\n

timer
\n4970125
\n15367075
\n-67,66%<\/strong><\/p>\n

\nNat\u00fcrlich zeigen Microbenchmarks nicht immer das objektive Bild. Der Unterschied in der tats\u00e4chlichen Anwendungsleistung ist wichtig. Aber auch hier war die Situation nicht besser. Die Kollegen von Scylla verglichen die Instanzen a1.metal und m5.4xlarge mit der gleichen Anzahl an Prozessoren. Im Standardtest zum Lesen von NoSQL-Datenbanken in einer Konfiguration mit einem Knoten erreichte die erste 102.000 Lesevorg\u00e4nge pro Sekunde, w\u00e4hrend die zweite 610.000 betrug. In beiden F\u00e4llen wurden alle verf\u00fcgbaren Prozessoren zu 100 % ausgelastet. Dies entspricht einem R\u00fcckgang der Leistung um etwa das Sechsfache, was nicht durch den niedrigeren Preis ausgeglichen wird.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus arbeiten die A1-Instanzen nur mit EBS ohne Unterst\u00fctzung schneller NVMe-Ger\u00e4te wie bei anderen Instanzen.<\/p>\n

Insgesamt war der A1 ein Schritt in eine neue Richtung, der jedoch die Erwartungen an ARM nicht erf\u00fcllte.<\/p>\n

Das zweite Kommen von ARM: EC2 M6-Instanzen<\/h2>\n

\n\"Beginnt<\/p>\n

Alles hat sich diese Woche ge\u00e4ndert, als AWS eine neue Klasse von ARM-Servern sowie eine Reihe von Instanzen auf neuen Prozessoren vorstellte. Graviton2<\/a><\/noindex>, darunter M6g und M6gd<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Der Vergleich dieser Instanzen zeigt bereits ein v\u00f6llig anderes Bild. In einigen Tests schneidet ARM besser ab und manchmal viel besser als x86.<\/p>\n

Hier sind die Ergebnisse der Ausf\u00fchrung desselben Stress-Testkommandos:<\/p>\n

Test<\/strong>
\nEC2 M6g<\/strong>
\nEC2 M5d.metal<\/strong>
\nUnterschied<\/strong><\/p>\n

cache
\n218
\n311
\n-29,90%<\/strong><\/p>\n

icache
\n45887
\n34368
\n33,52%<\/strong><\/p>\n

matrix
\n453982
\n252190
\n80,02%<\/strong><\/p>\n

cpu
\n14694
\n24077
\n-38,97%<\/strong><\/p>\n

memcpy
\n134711
\n111877
\n20,53%<\/strong><\/p>\n

qsort
\n943
\n728
\n29,53%<\/strong><\/p>\n

dentry
\n3088242
\n2770985
\n11,45%<\/strong><\/p>\n

timer
\n55515663
\n15367075
\n261,26%<\/strong><\/p>\n

\nDas ist schon eine ganz andere Sache: M6g ist f\u00fcnfmal schneller als A1 bei Lesevorg\u00e4ngen aus der NoSQL-Datenbank Scylla, und in den neuen M6gd-Instanzen arbeiten schnelle NVMe-Speicher.<\/p>\n

Der Vormarsch von ARM auf allen Fronten<\/h2>\n

\nDer AWS Graviton2-Prozessor ist nur ein Beispiel f\u00fcr die Nutzung von ARM in Rechenzentren. Aber die Signale kommen aus verschiedenen Richtungen. Zum Beispiel hat das amerikanische Start-up Nuvia 53 Millionen Dollar an Risikokapital aufgebracht<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Das Start-up wurde von drei f\u00fchrenden Ingenieuren gegr\u00fcndet, die an der Entwicklung von Prozessoren bei Apple und Google gearbeitet haben. Sie versprechen, Prozessoren f\u00fcr Rechenzentren zu entwickeln, die Konkurrenz f\u00fcr Intel und AMD bieten werden.<\/p>\n

Nach vorhandene Informationen<\/a><\/noindex>, Nuvia hat einen von Grund auf neuen CPU-Kern entworfen, der \u201eauf\u201c der ARM-Architektur aufgebaut werden kann, jedoch ohne ARM-Lizenzierung.<\/p>\n

All dies deutet darauf hin, dass ARM-Prozessoren bereit sind, den Servermarkt zu erobern. Schlie\u00dflich leben wir in einer Post-PC-\u00c4ra. Die j\u00e4hrlichen Lieferungen von x86 sind seit dem H\u00f6chststand im Jahr 2011 um fast 10 % gesunken, w\u00e4hrend die RISC-Chips auf 20 Milliarden angestiegen sind. Heute sind 99 % der 32- und 64-Bit-Prozessoren weltweit RISC.<\/p>\n

Die Turing-Preistr\u00e4ger John Hennessy und David Patterson ver\u00f6ffentlichten im Februar 2019 einen Artikel \u201eEin neues Goldenes Zeitalter der Computerarchitektur\u201c<\/a><\/noindex>. Sie schreiben: <\/p>\n

Der Markt hat den Streit zwischen RISC und CISC beigelegt. W\u00e4hrend CISC in den sp\u00e4teren Phasen der PC-\u00c4ra gesiegt hat, gewinnt RISC jetzt, da die Post-PC-\u00c4ra angebrochen ist. Seit Jahrzehnten wurden keine neuen ISAs f\u00fcr CISC entwickelt. Zu unserer \u00dcberraschung tendiert die allgemeine Meinung \u00fcber die besten Prinzipien von ISAs f\u00fcr universelle Prozessoren auch heute noch 35 Jahre nach ihrer Erfindung zu RISC... In offenen \u00d6kosystemen werden geschickt gestaltete Chips beeindruckend die Errungenschaften demonstrieren und damit die kommerzielle Einf\u00fchrung beschleunigen. Die Philosophie der universellen Prozessoren in diesen Chips wird voraussichtlich RISC sein, das sich \u00fcber die Zeit bew\u00e4hrt hat. Erwarten Sie \u00e4hnliche dynamische Innovationen wie in der letzten goldenen \u00c4ra, jedoch diesmal im Hinblick auf Kosten, Energie und Sicherheit und nicht nur auf Leistung.<\/p><\/blockquote>\n

\n\u201eIm n\u00e4chsten Jahrzehnt wird es eine kambrische Explosion neuer Computerarchitekturen geben, was aufregende Zeiten f\u00fcr Computerarchitekten in akademischen Kreisen und in der Industrie bedeutet\u201c, so ziehen sie am Ende des Artikels das Fazit.
\n
Quelle: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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