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功耗究竟有多低? 四核至强L5335处理器测试

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正睿科技  发布时间:2008-04-23 17:46:10  浏览数:27448
  在2008年,除了“奥运会”颇受关注之外,还有一个词在产业中非常流行,就是“绿色环保”。我们使用的电子产品的材料回收,数据中心的热能吸收再次利用,处理器的无铅生产这些都与环保有着密切的联系。熟悉英特尔处理器产品线的朋友一定都知道,在服务器产品线中,处理器除了有标准80W功耗的以外,还有低功耗版本的处理器,来满足对功耗有严格要求的用户。今天我们服务器频道收到了一款由英特尔送测的低功耗版本处理器至强L5335,在测试之前我们先来回顾一下至强5300系列产品的发展历程。

至强5300处理器家族成员:

  回顾英特尔至强5300系列发布-上市-停产这三个阶段,已经有一年半的时间了。随着Netburst到Core微架构的改变,带来了处理器性能的明显提升。5300系列处理器也正是得益于新一代Core架构使得它得到了的广大用户的认可,为了我们的带来了更便利与高效的工作、学习环境。


处理器号 高速缓存 时钟速度 前端总线 系统类型 功率
65 纳米
Xeon X5365 8 MB 3.00 GHz 1333 MHz 双路 120 瓦
Xeon X5355 8 MB 2.66 GHz 1333 MHz 双路 120 瓦
Xeon L5335 8 MB 2.00 GHz 1333 MHz 双路 50 瓦
Xeon L5320 8 MB 1.86 GHz 1066 MHz 双路 50 瓦
XEON L5310 8 MB 1.60 GHz 1066 MHz 双路 50 瓦
Xeon E5345 8 MB 2.33 GHz 1333 MHz 双路 80 瓦
Xeon E5335 8 MB 2.00 GHz 1333 MHz 双路 80 瓦
Xeon E5320 8 MB 1.86 GHz 1066 MHz 双路 80 瓦
Xeon E5310 8 MB 1.60 GHz 1066 MHz 双路 80 瓦

  从列表中可以清晰看到,至强5300处理器家族成员共有9款,其中四款产品是标准功耗80瓦,三款低功耗50瓦,两款高功耗120瓦。5300系列主频起始频率是1.60GHz,最高频率是X5365达到了3.00GHz,前端总线也有1066MHz到1333MHz不等。

功耗仅50W 45纳米至强处理器登陆评测室
L5335工程样品

  本次评测收到的这颗Xeon L5335是在07年9月左右正是上市的一款产品,它的S-Spec序列号为“SLAEN”,采用1333MHz前端总线,二级缓存容量为8MB,功率是50瓦。它是“Xeon 5000”FSB 1333MHZ 系列处理器中首款TDP为50W的产品。

实惠的封装形式

  早期酷睿架构的处理器都是双核产品,在服务器产品的代号为Woodcrest,而四核处理器代号是Clovertown。从封装形式上,四核Clovertown可以被看成将两个Woodcrest核心拼装一起的产品。Clovertown并没有像Woodcrest那样只拥有一个DIE,而是独立与FSB和系统沟通,从技术角度来看,这样的方式实现四核心最快捷,也最为稳妥;单独两DIE的成品率也会比单独一个DIE核心要高出不少,在成本控制上也有好处。事实证明两个DIE的产品也得到了用户的认可。

2颗双核至强5100封装而成的四核至强5300
揭开顶盖后对比

优秀的架构

    Clovertown采用酷睿微体系架构,这样可以使服务器以更快速、更低的功耗运行,在保证系统安全稳定运行的同时节省大笔开支。同时处理器还支持英特尔宽位动态执行技术、英特尔高级智能高速缓存英特尔智能内存访问英特尔智能功率管理技术。新架构还支持64bit指令集、发射的超标量体系结构和乱序执行机制等技术,支持36bit的物理寻址和48bit的虚拟内存寻址,支持包括SSE4在内的Intel所有扩展指令集。

  其实,仅仅说新架构优秀还是不够的,65纳米制程工艺提升的本身就是让功耗降低,其次减少了像90纳米制程那样的严重漏电现象,要想减少电流的流失,就必须提高电子迁移率,或者减少泄漏电流通道等泄漏电流降低技术的生产线,这些必须要借助65nm技术才能完成。

充足的产能保障

  一直以来,处理器的供货充足是英特尔在产品销量上的保证,Intel在爱尔兰Leixlip耗资约20亿美元开设了欧洲第一座65nm工艺晶圆代工厂Fab 24-2。两座位于本土的俄勒冈州Hillsboro的D1D和亚利桑那州Chandler的Fab 12。随着45纳米的成熟,部分工厂已经逐渐将生产线转型成45纳米生产,当然从65纳米升级到45纳米生产线的投资与新创建一座工厂的成本不相上下。

  本次测试样机我们使用的是由英特尔提供的,由超微代工制造的6025W-NTR+B机架式服务器,它采用标准的2U结构,437mm(宽)*648mm(长)*89mm(高),重量在24.9Kg。目前国内绝大多数服务器厂商均采用超微提供的OEM产品。


45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测
服务器外观(测试平台由英特尔提供)

英特尔测试机

服务器类型

2U机架式

CPU

英特尔四核至强L5335 2.0GHz

标配CPU数/最大支持数

2/2
内存(RAM)标准/最大 16GB ECC 全缓冲 DDR2 800
5.0-5-5-11

硬盘类型/阵列

15K 73GB SAS*2/RAID 0

网络

集成Intel PRO 1000EB双千兆以太网控制器

软驱/光驱

软驱/DVD-ROM
阵列卡 Adaptec RAID 3805

电源

700W单电源支持冗余

  下面简单介绍一下服务器的内部结构,在散热器与硬盘背板之间,有一组冗余风扇,其中有两个风扇是为处理器、内存条散热使用另外的一个风扇为服务器的其他扩展设备提供散热,如RAID卡、光纤卡等。

45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测  45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测
导风罩及冗余风扇

45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测
内存插槽最大支持128 GB 800/667/533MHz DDR2 ECC FB-DIMM内存

45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测
散热器

45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测  45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测
Adaptec RAID 3805点击放大

  Adaptec RAID 3805 是一款8端口控制器,采用下一代的PCIe接入技术,支持SATA和SAS硬盘。它装备了Adaptec RAID Cod(ARC),支持RAID 0、1、1E、5、5EE、6、10、50、60、JBOD,及Copyback热备和快照备份可选功能。产品使用MD2小尺寸设计,可安装在各种类型的机器中,包括高密度机架式服务器和刀片服务器。

45纳米王者降临 Xeon5482服务器评测
700W电源为我们下面的功耗测试提供了保障

  服务器使用的操作系统是安装Microsoft Windows Server 2003 32bitEdition Service Pack1。在正确安装驱动的情况下,我们将系统设置成最佳性能状态,以达到最佳的测试效果。本次测试之前我们也曾安装过Server 2008 64位操作系统,但在网络测试中,需要数据库的访问会出现报错的情况,因此我们放弃了该套系统的继续使用。

    测试设备:DELL5324千兆交换机、IXIA 400T。测试软件:CINEBECH R10 64bit、CINEBECH 9.5 64bit、HD Tach version 3.0.1.0


四核45纳米联想T280塔式服务器首测
专业的测试仪器

  从评测手段的对比而言,采用网络测试仪器可以对服务器造成更大的负载。通过硬件来模拟网络上的客户端发送应用请求,使我们可以模拟更多的客户端,更准确地衡量出服务器的Web性能。以HTTP性能测试为例,以往我们使用WebBench最多可以模拟一百二十个用户对服务器进行HTTP访问,而IXIA测试仪的每个端口就可以模拟上千个用户。在我们使用的IXIA 400T中,内置了很多针对不同应用环境的测试脚本。无论是Web服务器、Mail服务器还是FTP服务器或防火墙,IXIA 400T都可以有效地测试出服务器在真实网络环境下的实际表现。

为了增加数据的可比性,我们从以往的测试数据库中调取了一些处理器的成绩进行对比。


低功耗版四核至强L5335处理器测试
测试成绩截图一

低功耗版四核至强L5335处理器测试
测试成绩对比一,时间越少越好

低功耗版四核至强L5335处理器测试
测试成绩截图二

低功耗版四核至强L5335处理器测试
测试成绩对比二,时间越少越好

  通过柱状图上的数据对比分析可以直观看出,尽管处理器的功耗降低,但并没有影响处理器性能的发挥,相对高性能的45纳米制程处理器来说还是有很大差距的。

  因为服务器使用的是2块15K硬盘组成RAID 0模式,因此磁盘性能成绩仅供参考,在真实的服务器应用环境中用户至少会选择三块硬盘组成RAID 5的模式,这样也算是性能与安全的一个综合模式。

磁盘性能测试


低功耗版四核至强L5335处理器测试
磁盘测试

  从图上可以看到,磁盘的突发速度达到了346.4MB/s,随机读取时间是6.2ms,处理器占用率2%,平均读取速度是252.6MB/s。

功耗测试:

低功耗版四核至强L5335处理器测试
测试成绩是平台整体功耗

功耗究竟有多低? 四核L5335处理器测试
功耗测试仪

  功耗测试仪的方法很简单,从服务器电源接出来的电线接到测试仪上,然后再从测试仪上引出一根电源线接到总电源上即可。本次测试也是我们首次使用功率测试设备。

网络性能测试:

功耗究竟有多低? 四核L5335处理器测试
网络性能测试

  从4秒到124秒,访问用户的数量由8个到968个,在第4秒到14秒该服务器的任务相应数达到峰值451个,从20秒以下逐渐达到平缓区,由320到350左右上下波动,再超过1000个用户访问以后服务器响应数量基本处于超过请求状态。

总结:

  在测试成绩中不难看出,5300系列处理器已经与5400系列处理器的性能差距增大不少,毕竟相差了一代。而且5400系列处理器的制程工艺也得到了提高。尽管处理器对于用户请求数量会产生影响,但在网络和磁盘方面的差异表现并不是很明显。在功耗方面,笔者要提到的是因为该套平台搭配的是FB-DIMM内存,每条内存的功耗就是8W因此众多内存的功耗加在一起也是一个不可忽视的数字。根据英特尔官方的建议,低功耗版本处理器可以搭配5100芯片组及DDR2 ECC内存,这样功耗就会下降很明显,我们在下周也会进行该项测试。

功耗究竟有多低? 四核L5335处理器测试

  最后,面对处理器的低功耗及比较优异的性能,很多用户首先想到了升级。其实在Bensley平台发布时,Intel就早已考虑到由双核处理器升级到四核处理器的问题,用户只需在主板上更新BIOS程序便可平滑升级四核产品,无须再投资主板、内存等配件。在我们测试处理器的过程中,所需要的工具也仅一把螺丝刀而已,用时五分钟不到。

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