Se hai prestato attenzione alla stampa tecnologica negli ultimi 12-18 mesi, potresti aver notato un numero piuttosto elevato di storie negative sul business dei processori di Intel. Un attento monitoraggio della comunità di appassionati di hardware, inclusi molti dei più rispettati analisti e revisori hardware, dipinge un quadro ancora più terribile di Intel nello spazio dei processori per server.
Nonostante tutto ciò, Intel non perderà presto l'intera attività dei processori per server. Tuttavia, sono fermamente convinto che Intel perderà quote di mercato significative nei prossimi 12-18 mesi dopo il rilascio dei prossimi processori per server AMD EPYC "Roma" a 7 nm. Con una quota di mercato significativa, sto parlando nell'intervallo del 10-15% durante quel periodo di tempo. I precedenti processori AMD EPYC "Napoli" hanno "attivato la pompa" nello spazio server e i principali fornitori di server ora sono molto più ricettivi nei confronti di AMD.
Per molti anni ho consigliato esplicitamente alle persone di non eseguire i carichi di lavoro di SQL Server su hardware AMD a causa delle prestazioni della CPU a thread singolo molto inferiori e, di conseguenza, dei costi di licenza core di SQL Server più elevati. Ora, sto consigliando alle persone di considerare fortemente AMD per i carichi di lavoro di SQL Server poiché i processori AMD EPYC "Rome" verranno rilasciati nel terzo trimestre del 2019. Quindi, cosa mi ha fatto cambiare idea?
La morte del tic-tac
Dal 2007 al 2016, Intel è stata in grado di eseguire con successo la propria strategia di rilascio Tick-Tock, in cui avrebbe introdotto una nuova microarchitettura del processore all'incirca ogni due anni (una versione Tock). Un anno dopo un rilascio Tock, Intel avrebbe adottato la stessa microarchitettura (con alcuni piccoli miglioramenti) e avrebbe utilizzato una riduzione del processo di produzione per creare un rilascio Tick.
Ciò ha creato una cadenza di rilascio prevedibile e ha anche fornito significativi miglioramenti delle prestazioni e altri miglioramenti con ogni versione, in particolare le versioni di Tock. Ciò ha reso più facile per i professionisti del database sostenere l'opportunità di un aggiornamento hardware e ha reso più utile l'aggiornamento tipico.
Il ciclo di rilascio Tick-Tock è sostanzialmente andato in pezzi intorno al 2015, poiché Intel non è stata in grado di passare da un processo di produzione a 14 nm a un processo di produzione a 10 nm. Intel è rimasta bloccata a 14 nm nello spazio server sin dal rilascio di Broadwell nel quarto trimestre del 2016. Intel è passata ufficialmente a ciò che chiamano "Process- Architecture-Optimization (PAO)" all'inizio del 2016.
Ciò ha portato a una notevole riduzione degli aumenti delle prestazioni generazionali da Broadwell-EP, come mostrato nella Figura 1. Questi numeri sono i punteggi TPC-E stimati per un server a due socket con due processori a otto core, che utilizza il più veloce otto-core core processor di ogni generazione.
Figura 1:aumento delle prestazioni generazionali di Intel Xeon
Mancanza di concorrenza nello spazio server
I processori per server Intel hanno storicamente fornito prestazioni della CPU a thread singolo significativamente migliori e un consumo energetico inferiore rispetto ai processori AMD concorrenti dalla microarchitettura Intel Nehalem nel 2008. Questa situazione era così grave che Microsoft ha offerto uno sconto del 25% sul costo delle licenze dei core dei processori di SQL Server per SQL Server 2012 e SQL Server 2014, se hai eseguito processori AMD Opteron idonei con sei o più core.
Anche con questo sconto della licenza del 25%, non era davvero conveniente utilizzare i processori AMD Opteron per l'utilizzo di SQL Server, a causa delle loro prestazioni a thread singolo estremamente scarse. Potresti facilmente ottenere una maggiore capacità totale della CPU, migliori prestazioni della CPU a thread singolo e costi di licenza di SQL Server molto inferiori con un moderno processore Intel Xeon E5 o E7 appropriato durante quel lasso di tempo.
Dal momento che Intel non aveva una concorrenza praticabile dal punto di vista delle prestazioni, aveva pochi incentivi a continuare a innovare allo stesso ritmo. Intel è diventata compiacente negli ultimi dieci anni e ha finito per aprire una grande opportunità per AMD. AMD ha sfruttato questo aspetto con la sua architettura Zen e la nuova architettura Zen 2, utilizzando un processo di produzione modulare a 7 nm della Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).
Vulnerabilità della sicurezza del processore Intel
Ai problemi di Intel si aggiungono una serie di vulnerabilità del processore che sono state scoperte e pubblicizzate negli ultimi 18 mesi. Questi includono Spectre, Meltdown, Foreshadow e le loro varianti, insieme a nuovi exploit come Zombieload. In generale, i moderni processori Intel sono più vulnerabili a questi tipi di attacchi rispetto ai moderni processori AMD.
- Sicurezza del prodotto AMD
- Avvisi di Intel Product Security Center
I processori Intel meno recenti sono più vulnerabili a questi exploit e subiscono un calo delle prestazioni dovuto al software esistente e alle correzioni a livello di firmware. Gli ultimi processori Intel Cascade Lake-SP hanno mitigazioni a livello hardware per alcuni exploit Spectre e Meltdown, il che riduce l'impatto sulle prestazioni rispetto al firmware precedente o alle misure di mitigazione a livello di software.
Nel gennaio 2018 ho scritto una serie di post sul blog su questo argomento, inclusi questi:
- Controllo dell'istanza di SQL Server per patch Spectre/Meltdown
- Controllo dello stato di scioglimento e mitigazione dello spettro in Windows
L'attuale guida specifica per SQL Server di Microsoft su questo argomento è disponibile qui.
Aspetti salienti della serie AMD EPYC 7002 "Roma"
I processori AMD EPYC 7002 "Rome" a 7 nm avranno tra 8 e 64 core fisici, oltre al Multi-Threading simultaneo (SMT), che è l'equivalente AMD di Intel Hyper-Threading. Avranno anche fino a 256 MB di cache L3 per processore.
AMD sostiene un aumento del 15% di istruzioni per clock (IPC) tra le generazioni desktop Zen+ e Zen 2, ed è probabile che assisteremo a un aumento simile tra i precedenti processori AMD EPYC 7001 "Napoli" e AMD EPYC serie 7002.
Finora, non conosciamo le velocità di clock di base e turbo ufficiali, ma c'è stata una recente perdita di specifiche parziali e prezzi da parte di un rivenditore europeo che ha elencato velocità di clock massime di boost fino a 3,4 GHz. Non conosceremo le effettive prestazioni single-thread di questi processori fino a quando non saranno stati rilasciati e sottoposti a benchmark da tester di terze parti neutrali. Sono ottimista sul fatto che avranno prestazioni CPU single-thread più elevate rispetto ai processori Intel Cascade Lake-SP.
Questi processori Rome avranno otto canali di memoria che supporteranno la memoria DDR4-3200, con un massimo di 4 TB di RAM per socket. Il processore supporterà anche 128 corsie PCIe 4.0 (che hanno il doppio della larghezza di banda delle corsie PCIe 3.0). Questa quantità di memoria e larghezza di banda I/O renderà questo processore una scelta eccellente per carichi di lavoro di tipo DW.
I fornitori di hardware sono piuttosto entusiasti di Roma, con Dell che prevede di triplicare il numero di modelli di server basati su AMD offerti entro la fine del 2019. Se le informazioni sui prezzi trapelate sono accurate, i processori AMD Rome saranno significativamente meno costosi di Intel Cascade Lake- Processori SP.
Figura 2:Processore AMD EPYC Rome
In che modo questo è rilevante per SQL Server?
Potresti chiederti perché dovresti preoccuparti di tutto questo come professionista del database di SQL Server? Ci sono molte ragioni! Questi includono la capacità complessiva della CPU del server, le prestazioni della CPU a thread singolo, la densità e la capacità della memoria, la capacità I/O totale e i costi della licenza di SQL Server 2017/2019.
Penso che ci sia un gran numero di istanze di SQL Server esistenti in esecuzione su versioni precedenti di SQL Server, su versioni precedenti di Windows Server, forse su versioni precedenti di un hypervisor, in esecuzione principalmente su generazioni precedenti di processori Intel Xeon. Molte organizzazioni hanno mantenuto in funzione i loro ambienti legacy per diversi anni, in attesa di una serie di validi motivi per eseguire finalmente un aggiornamento completo della piattaforma dati. Per molte di queste organizzazioni, dalla seconda metà del 2019 alla prima metà del 2020 sarà una finestra in cui avrà senso aggiornare finalmente.
Dopo aver preso la decisione di eseguire l'aggiornamento, dovresti pensare se desideri eseguire le tue istanze di SQL Server su una piattaforma AMD o su una piattaforma Intel. A causa dei vantaggi dell'architettura AMD Zen 2, scegliere una piattaforma AMD per i tuoi nuovi server potrebbe essere la scelta migliore, da molteplici prospettive. Questi includono probabili migliori prestazioni della CPU single-thread, migliori prestazioni della CPU multi-thread, maggiore densità e capacità della memoria, maggiore larghezza di banda della memoria, maggiore larghezza di banda I/O, migliore sicurezza a livello di hardware e prezzi del processore inferiori.
