英特尔至强E5服务器到底有多强？

ZDNet至顶网服务器频道 5月8日 评论分析（文/赵效民）：美国时间2012年3月6日，英特尔发布了新一代面向主流双路服务器市场的E5-2600系列处理器，这款基于SandyBridge架构的处理器，距离其上一代产品Westmere（至强5600）发布已经有近两年的时间，这对于竞争激烈的双路服务器市场来说，并不常见，但从另一方面讲，也预示着巨大的升级。

事实上，也的确如此。相较上一代至强5600处理器，虽然制程工艺一样同为32nm，但身处TOCK阶段的E5则在内部有了明显的变化，除了处理核心数量由最多6变成最多8个，其他最为显著的改进包括：内置PCI-e 3.0控制器、QPI速率由6.4GT/s提高到8.0GT/s、内存速率由DDR3-1333升级至DDR3-1600，并可使用LRDIMM（Load-Reduction DIMM）以支持最高32GB单DIMM容量，同时内存通道数量由3个增加到4个。总之，相对于当初从至强5500到至5600时，只是核心数量的增加，从5600进化至E5，我们可以看到更多的更明显的升级。

有关E5-2600的详细介绍，请参见CSC（CBSi解决方案实验室）的专文《新主流！英特尔至强E5-2600架构与性能解析》，在那里我们对E5-2600进行了详细的剖析，而今天我们的着眼点在放在E5-2600服务器的性能表现上，虽然在CSC的文章也对其性能进行了测试，但碍于条件，我们今天将会将E5与英特尔以往的双路服务器进行更全面的比较，包括至强5600系列，从中相信各位能更为明显的了解E5-2600的能力，和在当今市场上所处的水平。

在此之前，老规矩，仍然给出E5-2600相对于比较对手的价格与规格列表，先让我们从中有一个大致的印象与判断，而在此之后所列出的成绩取自各大基准测试或英特尔官方网站。

相对于至强5600，E5-2600在TDP方面有所提升，包括最大功耗型号与最小功耗型号，但我相信这并不是E5-2600家族的全部，未来我们应该会看到更低功耗的产品

相对于至强5600，E5-2600几乎全面领先，只有在CPU每核I/O带宽上落后于5600，但比5600相对于5500（每核12.8GB/s）的落后幅度明显减少，而内存每核带宽则不降反升（至强5500到5600时下降了33%，而E5相对于5600则提高了20%）

基础运算性能

为了更便于大家对于E5-2600有一个清晰对比判断，我们选择了两款E5-2600处理器，分别是代表最高性能水平的2690和与一代的王者至强5690功耗相当，价格也相近的2680。从2690身上我们能看到2600系列所能达到的最高水平，而从2680身上我们能明确的看到其相对于同级5600系列的提高幅度。毕竟2690功耗比5690高出了5W，并不好直接对比。

在整数性能中，2690的性能较5690提高了59.3%，而2680则提高了51.8%，也就是说在增加了两个核（核数提升33%）之后，2600在同等功耗水平下，整数性能提高了50%，而当初至强5600比5500的核心数量增加了50%，但整数性能只提高了40%，相比之 ，2600较5600的进步更明显。

在浮点性能测试中，E5-2690的成绩是5690的1.83倍，即使是2680也是5690的1.77倍。虽然从理论性能上讲E5-2600相较5600系列提升并不大，只有16%，但凭借更强大的内存配置规格，可以更好的保证浮点处理性能，让CPU的浮点云计算能力得以充分的释放，并最终给出了亮丽的成绩。

总之，E5-2600系列在基础计算性能方面，获得了长足的进步，没有辜负长达两年的市场空白期，是至强5600理想的接班人。

高性能计算性能

浮点运算是一项内存敏感的应用，而从基准的内存带宽测试中，我们能看到2600的巨大进步，2690较5690提升了87.5%，这与SPECfp的中成绩相符，事实上就内存而言，E5-2600只比5600提高了60%，但QPI带宽也提高了25%，因此我们有理由相信这些多出来的带宽让多出来的两个处理器核心发挥出了应有的水平。

在LINPACK基准测试中，2690的成绩是X5690的2.18倍，相当的惊人，这显然得益于升级的核心数量、QPI与内存配置，这让E5-2600服务器有了更高的计算效率。

SPEC MPI2007的测试，专注于使用MPI（Message-Passing Interface，消息传送接口）的HPC应用的计算性能，这其中所涉及的方面包括CPU本身的处理性能、CPU的数量、MPI库、互联通信配置、内存架构、编译器以及共享文件系统。从成绩上看，2690是5690的1.74倍，进步明显，要知道至强5600相对至强5500在这一测试上的进步幅度最高只有16%。

SPEC OMP Mbase2001用来最大限度模拟真实环境下的科学与工程计算，并以此来测试系统的OpenMP运算性能，基本可以理解为单机环境下并行运算能力的综合体现。当初X5680相对于X5570系统时，OpenMP性能提升了19.5%。而如今，2690的成绩是1.86倍。在我看来，升级的核心数量、QPI总线速率以及更强大的内存规格是E5在HPC类测试中进步神速的根本原因。

企业应用性能

SPEC Java Business Benchmark 2005是一款用Java编写的多线程测试工具，它的评测是模拟一个企业基于若干个仓库为多个客户提供交易服务的环境，以每秒的操作数（BOPS，Business Operations per Second）来评估性能。在至强5600发布之时，其较至强5500最多可提升47%的交易操作数量，而现在2690又较5690提升了62.4%（同等功耗下是55%）。

在ERP应用性能测试中，基于SAP-SD 2-Tier的测试结果显示，2690较5690提升了50.6%，可谓成绩喜人，而当时至强5600较至强5500系统最高可提升42%的性能，但要知道那是在核心数量提升50%后达到的。

SPECvirt_sc2010是SPEC组织推出的虚拟化性能测试软件，其基本的测试原理与VMware的VMmark差不多，也是以“片”为单位进行虚拟化性能方面的考查，一个“片”包括应用服务器、Web服务器、Mail服务器、基础架构服务器、数据库服务器、空闲服务器等共6个虚拟机，最后看在满足性能标准的前提下最多可支撑的虚拟机数量并给出得分。2690较5690平台拥有更大的内存扩展能力，而这于虚拟化应用极为重要，从结果上看，配备512GB的2690平台较288GB内存的5690平台优势明显，提升幅度达57.8%（虚拟机数量是后者的1.57倍），这突显了QPI速度与CPU核心平均内存带宽的重要性。

在此，我还要再强调一下，对比以上2600至5600和5500至5600的进步时，不要忘了2600较5600的核心数量只增加了33%，而5600较5500则提升了50%的核心数量，这可以让我们更能感觉到2600的进步。

最后我们来能看看E5平台的能效表现，这方面的主要测试就是SPECpower_ssj2008，它是服务器的性能与能耗比的基准测试工具，通过11个级别的工作负载来衡量服务器的性能与能耗表现，至强5600相对于5500提升了43%，而到了2600这一代，而提升了51.1%。虽然参测的至强5600平台关闭了TurboCore，但这一成绩仍具可比性，而50%的升幅也与其Java性能表现相近。

现在，我们将上述测试成绩对比通过上表来呈现其中的差异性，可以看出至强E5-2600相对于至强5600，其综合性能至少提高了1.5倍，相对而言，其在HPC方面的进步更为明显，从而大大加强了英特尔在双插槽市场的实力与选择弹性。总而言之，E5-2600系列是英特尔两年来在双插槽市场最重要的升级，其亮点明显要比至强5500至5600的变化多得多，而且都是对性能有关键影响的升级，这些变化最终为我们呈现出令人振奋的结果，它也将毫无疑问的继续为英特尔统治双插槽服务器市场，并引发了市场对E5四插槽产品系列——E5-4600的进一步期待，从某种角度上讲，说E5将为服务器市场带来质的变化并不为过。