4路32核64线程 顶级Nehalem-EX平台评测（下篇）

　　整体来看，四路八核心Xeon X7560平台的整数吞吐量比最高的双路六核心Xeon X5680平台高83.2%，比仅使用了单个内存控制器的四路六核心Xeon E7540高79.8%，比四路六核心Xeon X7460（上一代四路）高241.9%，在所有项目中都很突出，只有在403.gcc C编译器项目中和各个平台表现差不多。

　　SPEC CPU 2006的浮点运算测试包括的全部都是科学运算，科学运算需要用到大量的高精度浮点数据，如410.bwaves 流体力学、416.gamess 量子化学、433.milc 量子力学、434.zeusmp 物理：计算流体力学、435.gromacs 生物化学/分子力学、436.cactusADM 物理：广义相对论、437.leslie3d 流体力学、444.namd 生物/分子、447.dealII 有限元分析、450.soplex 线形编程、优化、453.povray 影像光线追踪、454.calculix 结构力学、459.GemsFDTD 计算电磁学、465.tonto 量子化学、470.lbm 流体力学、481.wrf 天气预报、482.sphinx3 语音识别共17项测试。

　　有两个测试项目很特别：433.milc 量子力学和465.tonto 量子化学，其他的项目X7560平台都很明显占优。整体来看，四路八核心Xeon X7560平台的浮点吞吐量比最高的双路六核心Xeon X5680平台高90.5%，比四路六核心Xeon E7540高130.4%，比四路六核心Xeon X7460（上一代四路）高241.1%，整个测试表明更高的内存带宽在浮点运算中是较有优势的。

　　CineBench R11.5是最新的版本，上一个CineBench R10最多支持16个逻辑处理器，在很多测试中受到了明显的限制，幸好R11.5升级到最多支持64个逻辑处理器，不过，需要手动进行设置一个参数。仍然不是很方便。

 
R11.5默认只使用32个测试线程

 
手动配置后得以以64线程运行

 
不过仍然显示为32线程

 　　幸运的是，测试样机的逻辑处理器刚好达到CineBench R11.5的支持上限。从总分上看，它是顶级双路的1.65倍。单核心渲染能力上则是顶级双路的80%。

 　　MMM是一个类似矩阵乘法基准测试软件，得到的结果单位是GFLOPS，也就是说它是一个浮点测试。可以看到，X7560平台最终展示了185.1GFLOPS的计算能力。MMM和Linpack一样，都能充分地利用CPU运算核心的能力，因此它实际上建议关闭超线程来测试。

　　对于SunGard风险分析管理套件基准测试程序来说，多线程有其优势，不过高频率带来的好处也不少，X7560平台的表现不错。

 　　black_scholes是对布莱克-肖尔斯期权定价模型进行计算，布莱克-肖尔斯期权定价模型是由1997诺贝尔经济学奖的两个获得者创立和发展的模型。看起来这个测试对多线程的支持不错，X7560平台成绩是2.78秒。

 　　EVEREST主要是一个系统信息查看工具，它也具有一些性能测试项目，可以用来参考，不过我们发现它对四路Nehalem-EX这样有些复杂的拓扑结构的多路产品的测试不太好用：

　　仅用来参考参考

　　解读：w/HTT的意思是with HTT，也就是“在超线程状态下”，w/o HTT意思是without HTT，也就是“不在超线程状态下”，TB则是Turbo Boost睿频技术，4P24C48T指的是4处理器（Processors）、24核心（Cores）、48线程（Threads）。依此类推。GbE是Gigabit Ethernet（千兆以太网），4 GbE Ports表示使用了4个千兆端口。

 　　30万的TPS并不高……感觉并没有充分发挥出来，瓶颈在网络子系统上……不过这个问题比较复杂，使用一个工作在1G速率的10G以太网卡也能达到26万的成绩，只是这个网卡具有比通常网卡具有更多地TX/RX/RSS队列。要完全表明其性能，还是需要升级到全万兆网络。当然，如果将X7560平台分成多个独立的数据库服务器，总吞吐量应该还可以提升。

　　笔者还进行了开关超线程的测试，以对比在Nehalem-EX平台上超线程起到的影响力度：

　　总运算性能明显地下降了，不过多核效率测试神奇地可以运行了。少数测试在关闭超线程状态下运行得更好：SHA256 iSSE4 Hashing Bwidth和Dhrystone .NET Arithmetic Benchmark。

　　总带宽有所下降，延迟也有所下降~随机缓存延迟甚至降到了Westmere-EP的水平，不过线性访问延迟变化不大。

　　关闭超线程之后，整数运算吞吐量下降了15.6%，缓过来是打开超线程提升了18.5%，有一个项目是关闭超线程运行性能较高的：429.mcf  组合优化。

　　超线程对浮点的影响较小，这一点和其他Nehalem是一样的，这是因为这些程序能较高效率地利用运算单元。关闭超线程后吞吐量下降了9.1%，换过来是打开超线程提升10%。不少项目是关闭超线程比较好，不过差别也不大，一般选打开就可以了。

　　CineBench受超线程影响很大，降低了42%的性能。

　　打开关闭的峰值计算性能都差不多，表明了这些程序对运算单元的利用率高，超线程起到的作用不太大。

 　　这个程序本身就推荐关闭超线程运行。

　　这个程序可以有效地利用多线程。

 　　关闭超线程也能达到分峰值26万的TPS，大约是打开超线程的86.8%，降低了13.2%，总的来说，四路系统下，超线程的影响低于笔者在二路系统中看到的幅度，部分地是由于线程数量已经多到了一定的程度，要使用8路Nehalem-EX系统时，一共达到64个核心128个线程，这时对操作系统、驱动、应用软件都有一定的考验。

　　我们利用Aitek AWE2101数字功率计和配套的软件测试了整个服务器平台在几种不同的状态下的功耗，AWE2101是一个高精度的数字功耗测试仪：

5位数字精度

输出到计算机上

　　测试使用了常用的烤机Prime95软件，也测定了数据库基准测试下的功耗： 

之前的Dunnington测试，测试方法不同，仅供参考

 　　关机时也有一定的功耗，这是因为四个冗余电源仍有一些电路在工作，不过，买来这么贵的服务器天天不开机就是暴殄天物。机器闲置时功耗756W，用Prime95时最大功耗可以达到1370W，在数据库测试时在1080W左右。

 　　高配置的服务器启动都比较慢，例如，这台机器启动就花了4分20秒。启动过程包含了内存的检测和阵列卡的启动（已经关闭网络启动）。

　　Nehalem-EX（至强7500和6500系列）是Intel年初推出的面向可扩展系统（2路到128路）的处理器平台，它的特点就是可扩展、高可靠性（众多的RAS特性），接手的是Xeon 7400系列的多路服务器平台产品线。为了符合Nehalem-EX最多8个核心的设计，Intel为其开发了环形的内部互联总线，外围电路也和普通的Nehalem很不相同。

Nehalem-EX：至强7500系列和6500系列

　　在可扩展和高可靠性这两点上，Nehalem-EX都比上一代的Dunnington（就是至强7400系列）有了非常大的进步，并且，Nehalem架构对性能的巨大影响也非常重要，特别是考虑到竞争对手在四路市场的影响力的时候。相信Nehalem-EX不仅仅是对X86的竞争对手，对RISC界的竞争对手也造成了很大的压力。因为Intel的Converged Core（融合核心）策略，现在Intel的几乎所有的产品线都采用了Nehalem架构，应用可以跑在所有的平台上，可以享用通用的软件优化。这增强了Nehalem-EX在四路市场上的竞争力。

45nm八核心：Nehalem-EX晶圆图

Nehalem-EX架构图（附带内存子系统）

　　测试上，顶级配置的Nehalem-EX比顶级配置的Westmere-EP和Dunnington提升了80%左右的理论计算能力，以及241%的SPEC CPU 2006得分，后者可以代表着大量的实际应用。实际应用性能的数倍提升，依赖于核心的增加，以及直联架构（IMC和QPI）带来的改变，因为Dunnington受到了FSB总线和内存带宽的巨大限制。

Intel Nehalem-EX官方测试样机：外表不凡，内里更是不凡！

　　虽然实际表现很不错，然而就笔者来看，Nehalem-EX还不足够完美。不过Nehalem架构的引入已经奠定了基础，下一代的Westmere-EX将更接近完美：达到10个核心20个线程、更接近常用平台的运行频率以及更快的内存，总的来说，Nehalem-EX让Intel的多路产品线焕然一新。

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