性能呈现 服务器评测方法研究之CPU篇

　　一、前言

　　服务器是网络中的核心部分，承载着为网络中的计算机提供服务的任务，所以服务器首先要具备高度的稳定性，无论对于大型还是小型的网络，服务器一但失效，不能正常提供服务，所造成的损失是非常巨大的。尤其对于金融、电信、医疗等关键业务领域，服务器一旦停止服务，或者由于服务器故障引起数据丢失，所造成的损失恐怕远远超出我们的想象。

　　除了对稳定性的要求外，企业在采购时最关注的还是服务器的性能，毕竟服务器是要在网络中提供服务，再稳定的服务器，如果不能承载业务负载，也是“中看不中用”，免不了被淘汰的命运。所以说在服务器采购中稳定性和性能均是需要重点考虑的对象。

　　决定服务器稳定性的因素有很多，比如服务器的系统设计、做工、配件品质、品牌以及应用环境等等，如果采购经验不是很丰富的话，还是建议采购大厂主流产品，比如上市有一段时间，产品已经很成熟，获得市场反响也很不多的产品，采购这些大厂产品虽然价格上要高一些，但是一般设计较合理，用料比较足，售后服务也有保障，减少了出现故障的风险，也免去了不少维护的麻烦。

　　决定服务器性能的因素也不仅仅在于配置的高低，同样取决于服务器的系统设计、配件品质做工和品牌等因素，对于目前服务器市场上品牌种类非常繁多，新老平台也处于交替阶段，如何选择够用适用的服务器也是一个令人头痛的问题。如果能有一套完整的服务器性能评估方法，通过实际测试来了解服务器的性能，就会给服务器采购提供不小的帮助。

　　服务器测试比较有针对性，可以针对服务器的处理性能、I/O吞吐性能、负载性能、功耗等分别进行单项测试，通过完整的测试之后，对于服务器的各项性能指标就会有一个大概的认识，这样对于不同的应用，采购时候也会有针对性。

　　处理性能应该算得上是企业采购服务器中最为关心的一个指标，处理器是服务器的核心，承载着所有任务的处理和协调，所以在下文中，我们首先来讨论处理器性能的测试方法。

　　1、SPEC CPU 2006

　　提到基准测试不得不提到SPEC组织，SPEC的全称为System Performance Evaluation Corporation，即系统性能评估测试组织。SPEC是一个非营利组织，旨在为软硬件厂商、学术研究机构等提供基准测试平台，用于评估计算机的性能。SPEC组织的CPU基准测试自1989年被引入以来，如今已经成为一项评估处理器计算性能的全球性测试标准，是目前CPU性能评估最为客观而可信的基准测试之一。

　　SPEC CPU的上一个版本是SPEC CPU 2000，目前最新版本是今年6月份发布的SPEC CPU 2006 v1.1。

　　SPEC CPU 2006 v1.1

　　对于需要了解硬件性能的计算机用户、采购者、硬件制造商、研究人员和程序开发人员来说，SPEC CPU2006是一个评估处理器在真实应用中计算性能的有效工具，这些真实场景包括机器围棋、天气预报、线性规划的单纯形算法、视频编码、基因序列搜索、编译器、离散事件模拟、量子计算、分子动力学模拟、物理模拟中的光线跟踪、流体力学计算、结构力学中的有限元方法、语音识别等等。

　　虽然SPEC CPU 2006是主要用来测试处理器的计算性能，但是测试的结果也会受系统内存（Memery）和编译器（Compilers）的影响，尤其是编译器，因为作为测试环境的这些真实应用程序的源码是SPEC CPU2006的基本组成部分，它们的性能依赖于给定的编译器产生的二进制码的优化。但是系统的其它组建如IO、显卡、网络以及操作系统对于测试结果的影响很小，特别是在单处理器测试中，这些组建对于测试结果的影响可以忽略。

　　SPEC CPU 2006的测试包含两个部分：用于测试处理器整数性能的CINT2006以及测试处理器浮点性能的CFP2006，其中CINT2006包含12个测试场景，CFP2006包含17个测试场景，通过这些场景的测试，基本可以表现处理器的真实计算性能。

　　2、CINEBENCH

　　前面提到的SPEC CPU 2006虽然是处理器测试中比较客观而准确的一个测试工具，但是对于普通用户来说，价格并不便宜，v1.1版本的售价是800美金，并且操作起来也较为繁琐，对于个人或者小企业用户来说并不是很适用。

　　而CINEBENCH为用户提供了一个免费而又容易操作的评估平台，CINEBENCH是一个免费软件，基于德国Maxon公司著名的3D绘图软件Cinema 4D，是通过进行特定分辨率的高精度3D图片的渲染来测试处理器的运算能力或者显卡OpenGL性能。在Intel45纳米处理器发布之前，Intel在网站上公布了一系列CINEBENCH基准测试的结果，从这点也可以看出CINEBENCH作为一个免费处理器基准测试，也得到了核心硬件商的认可。

　　CINEBENCH可以运行于Windows和Mac OS操作系统，支持多核心处理器，最高支持16个处理器内核，支持32位和64位操作系统版本。在CINEBENCH基准测试中，我们可以纯粹利用CPU来进行3D图片的渲染，从而来测试CPU的运算能力，衡量的基准包括渲染所得的分数和渲染时间，处理器的性能越强，在测试中获得的分数越高，时间越短。

　　利用CINEBENCH来测试处理器的性能优势在于CINEBENCH可以分别对于处理器的单核渲染和多核渲染分别来进行测试，举个例子来说，如果我们进行一颗四核处理器的测试，可以先利用处理器的一个核心来进行一次渲染，再利用四个核心进行一次渲染，这样我们就可以比较出处理器单核心以及多核心工作时的性能对比，来衡量多核或者多处理器协作的效能。

　　目前比较常用的CINEBENCH版本有9.5和R10，由于测试中渲染的图片不同，所以两个版本间的测试结果不具有可比性，相对于9.5版本，R10的结果更为精准，所以目前处理器测试中还是R10比较常用。

　　9.5用于渲染测试图片分辨率为620x620、RGB、8bit

　　R10用于测试图片分辨率为800x600、RGB、8bit

　　CINEBENCH测试的优点在于测试较为准确，系统其他组件如IO、网络、硬盘对于测试结果的影响较小，并且完全免费，界面友好操作简单，并且在业界比较通用，有大量的测试结果可以参考，有利于用户进行横向对比。

　　3、POV-RAY

　　利用图形渲染来测试处理器运算能力的软件并不仅仅有CINEBENCH，POV-RAY也是一个类似的软件。POV-Ray是一个使用光线跟踪绘制三维图像的开放源代码免费软件，我们可以利用软件中所带有的Benchmark，利用处理器生成含有光线追踪效果的图像帧，从而根据处理器所用的渲染时间来评判CPU的计算能力。

　　Pov-Ray 3.6和3.7版本支持多处理器，和CINEBENCH类似，可以分别对单核心和多核心进行测试，然后根据渲染时间的长短来评估多核情况下处理器性能的提升，也可以根据渲染时间来进行处理器运算能力的横向对比。

　　Pov-Ray目前最新的版本为3.7，支持Windows、Linux、Mac OS操作系统，但是各个操作系统下最新的Pov-Ray版本并不同步。还需要注意的是在安装3.7版本前需要首先安装3.6.1版本，否则在运行软件的时候会提示软件不完全。

　　Pov-Ray 3.7基准测试图片，分辨率1024x768

　　关于软件的下载信息可以访问http://www.povray.org/download/

　　4、其他行业应用测试软件

　　除了这些比较容易获取的免费测试软件外，还有一些金融、证券、股票等行业应用测试软件，可以测试在这些行业应用中的真实性能表现。如金融领域应用的风险管理应用测试软件SunGard Adaptiv Credit Risk Analysis、金融分析应用测试Black &Scholes Kernel等，这些软件虽然可以针对行业应用中的处理器性能进行评估，但是对于个人用户或者小型企业来说意义不大，也不容易获取。

　　服务器处理器测试的方法有很多，以上只是列出了几项比较客观准确，或者容易获取，操作简单的测试软件，行业内比较常用，测试结果丰富，也容易进行横向对比。但是如果需要对服务器的性能有一个整体上的把握，仅仅测试处理器性能也是不够的，磁盘子系统、I/O、功耗也是服务器综合性能中的关键指标，在后续的文章中，我们将继续探讨这些方面的测试方法。