Think Server RD640/RD540

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在企業(yè)級(jí)服務(wù)器領(lǐng)域，聯(lián)想ThinkServer系列產(chǎn)品擁有自己牢固的市場范圍。隨著英特爾發(fā)布新一代志強(qiáng)處理器，聯(lián)想也隨之推出了新一代的雙路服務(wù)器產(chǎn)品。我們曾經(jīng)對ThinkServer RD630進(jìn)行過新品測試，而這次收到的則是基于志強(qiáng)E5 V2平臺(tái)的Think Server RD640以及ThinkServer RD540服務(wù)器。

作為ThinkServer家族新品的最新力作，RD640可搭載兩顆Intel最新Ivy Bridge平臺(tái)的Xeon E5-2600 V2系列高端處理器，最高可達(dá)24顆處理核心帶來強(qiáng)勁計(jì)算動(dòng)力；采用20DIMM內(nèi)存，容量可高達(dá)640GB，用戶還可選配低功耗LV-RDIMM內(nèi)存，滿足業(yè)務(wù)嚴(yán)苛性能需求的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化能效。

我們收到的這臺(tái)樣機(jī)配備的是志強(qiáng)E5-2609 V2處理器，工作頻率為2.5GHz。早在2007年英特爾正式提出Tick-Tock芯片設(shè)計(jì)制造業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略模式，即每一次處理器微架構(gòu)的更新和每一次芯片制程的更新遵循“Tick-Tock”規(guī)律。對于至強(qiáng)系列處理器而言，遵循“Tick-Tock”規(guī)律，09年發(fā)布代號(hào)“Nehalem-EP”的至強(qiáng)5500處理器可以說是一個(gè)戰(zhàn)略重點(diǎn)，該處理器首度集成內(nèi)容控制器、全新QPI總線架構(gòu)以及超線程等一系列全新技術(shù)。而在此后的產(chǎn)品更替換代中，英特爾陸續(xù)發(fā)布了至強(qiáng)5600和至強(qiáng)E5-2600、2400產(chǎn)品，而最新一代至強(qiáng)E5新產(chǎn)品，英特爾至強(qiáng)E5-2600v2也在2013年9月份正式登臺(tái)亮相。英特爾將至強(qiáng)E5-2600v2產(chǎn)品家族（代號(hào)為"IvyBridge-EP"）定位在重新定義數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上，宣稱較前代提升45%電源、使用效率及最高50%的性能。

新處理器代號(hào)為IvyBridge-EP，采用22納米制程，共推出18款型號(hào)，最多內(nèi)建12個(gè)核心，適用于高密度運(yùn)算應(yīng)用，每顆處理器報(bào)價(jià)從202到2614美元；英特爾還推出三款用于工作站的單插槽XeonE5-1600，從294美元到1080美元。每一次“Tock”代表著在上一次“Tick”的芯片制程的基礎(chǔ)上，更新微處理器架構(gòu)提升性能。IvyBridge屬于英特爾Tick-Tock戰(zhàn)略中的Tick+，相比SandyBridge其制程工藝提升至22nm，而且架構(gòu)也得到進(jìn)一步優(yōu)化。考慮到制程的提升，因此在單線程性能方面的提升幅度并不會(huì)很大，內(nèi)核在IPC方面的提升還是較為有限。

之前的32nmSandyBridge就實(shí)現(xiàn)了處理器、圖形核心、視頻引擎的單芯片封裝，其中圖形核心擁有最多12個(gè)執(zhí)行單元，支持DX10.1、OpenGL2.1。而22nmIvyBridge將執(zhí)行單元的數(shù)量翻一番，達(dá)到最多24個(gè)，自然會(huì)帶來性能上變化。新一代的IvyBridge-EP提供了更多的核心，有4-12個(gè)多種偶數(shù)核心規(guī)格供選擇。而在最多的12核心處理器中，我們可以看到幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：更多的環(huán)形總線、雙內(nèi)存控制器和更大的L3緩存。高端的10-12核心處理器上看到3條環(huán)形總線、2個(gè)三級(jí)緩存和2個(gè)內(nèi)存控制器。增加了更多的緩存和內(nèi)存控制器，英特爾讓每個(gè)核心到達(dá)緩存的距離一致，降低延遲。而在環(huán)形總線方面，通過一條巨大的總線實(shí)現(xiàn)了所有核心部件之間的連接，這主要是實(shí)現(xiàn)核心之間通信的便捷。

隨著x86服務(wù)器成為云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施部署的主要產(chǎn)品，其中虛擬化技術(shù)是對新一代x86產(chǎn)品最重要的考驗(yàn)。每一代新至強(qiáng)芯片都會(huì)減少虛擬機(jī)的進(jìn)入（VMentry）和退出（VMexit）操作周期，但還有一種降低硬件虛擬化資源代價(jià)的方法就是盡量避免VMexits?？蛻鬙S需要檢查中斷享有優(yōu)先權(quán)，并通過檢查APICTaskPriorityRegister（TPR）來實(shí)現(xiàn)。早在08年時(shí)英特爾就在至強(qiáng)7400上引入了一種外部中斷的優(yōu)化方案，它主要是借助英特爾的VTFlexPriority來實(shí)現(xiàn)。通過確認(rèn)虛擬化APICTPR推出虛擬備份，客戶OS無需VMexit即可讀取寄存器。IvyBridge內(nèi)核通過“內(nèi)部”中斷可以減少VMexits。虛擬化處理器需要訪問APIC寄存器，而寄存器是要求VMexit的。解決出路是APICv，新的至強(qiáng)處理器通過微代碼可以被客戶OS讀取到，而無需VMexit。與此相關(guān)的，SandyBridge引入了對更大頁面VT-d的支持，但實(shí)際上仍然會(huì)分成4KB的頁面大小。IvyBridge在VT-d中完全能夠支持大頁面。

在虛擬化特性上，至強(qiáng)E5-2600v2對服務(wù)器虛擬化的CPU占有率更少，性能方面接近于物理性能。此外，至強(qiáng)E5-2600v2還對一些特殊的應(yīng)用做了優(yōu)化，比如在高性能計(jì)算方面和至強(qiáng)Phi之間更好的結(jié)合和應(yīng)用，新擴(kuò)展的指令集對于高性能計(jì)算相關(guān)的應(yīng)用也特別有幫助。另外一個(gè)很重要的改進(jìn)是“FS和GS基址寄存器快速訪問”，寄存器在當(dāng)代的64位OS尋址系統(tǒng)中不需要使用（除了二進(jìn)制VMM）這一點(diǎn)已經(jīng)令我們印象頗受，但對于大批量線程的服務(wù)器工作負(fù)載的“關(guān)鍵優(yōu)化”的承諾，使得至強(qiáng)E5-2600V2更具誘惑。

在內(nèi)存延遲與內(nèi)存帶寬方面，IvyBridge-EP相比上一代的SandyBridge-EP架構(gòu)來說可以提供更快的內(nèi)存速度，更好能效比和近似的延遲性能?？梢钥吹剑褂蒙弦淮鶶andyBridge-EP平臺(tái)最高可以達(dá)到80GB內(nèi)存帶寬，而IvyBridge-EP處理器其帶寬可以達(dá)到近90GB，若使用DDR3-1866的內(nèi)存帶寬可以達(dá)到100GB。ThinkServer RD640最多可以支持640GB內(nèi)存，其20個(gè)DIMM插槽也保證了內(nèi)存擴(kuò)充的靈活性。

在存儲(chǔ)空間方面，ThinkServer RD640不僅支持傳統(tǒng)的SATA、SAS硬盤，還支持高性能SSD固態(tài)硬盤，用戶可按需選擇8×3.5”和8/16×2.5”HDD硬盤配置，最大可實(shí)現(xiàn)32TB的存儲(chǔ)容量，數(shù)據(jù)讀寫性能超過12倍的提升，輕松滿足企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用對于系統(tǒng)性能的苛刻要求。采用LSI提供的RAID選項(xiàng)包括1GB高速回寫緩存的ThinkServer RAID 710適配器、可選的LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0 和Fastpath技術(shù)，為用戶提供卓越的可靠性和IOP性能。此外，ThinkServer RD640新品還擁有2個(gè)x16，4個(gè)x8共6條PCI-E擴(kuò)展口，為用戶提供更強(qiáng)大的I/O擴(kuò)展力，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展。endprint

對于很多大型企業(yè)和機(jī)構(gòu)類客戶而言，能耗是IT 運(yùn)行中的一項(xiàng)重大成本，其中據(jù)統(tǒng)計(jì)，企業(yè)數(shù)據(jù)中心40%的能耗被服務(wù)器所消耗。ThinkServer RD640利用聯(lián)想創(chuàng)新的“智節(jié)能技術(shù)”，顯著提升系統(tǒng)能效。我們使用IXIA 400T測得送測RD640的峰值負(fù)載為2600。當(dāng)我們以20%為階梯逐步降低負(fù)載時(shí)，可以從功耗儀上看到RD640明顯的功耗下降。RD640還采用了領(lǐng)先的動(dòng)態(tài)承載電源，配備業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn)的Redundant hot-swap（白金電源），達(dá)到94%的電源轉(zhuǎn)換效率，并支持動(dòng)態(tài)負(fù)載調(diào)節(jié)，保證電源的轉(zhuǎn)換效率。

ThinkServer RD640采用家族創(chuàng)新的智能能效管理技術(shù)（Smart Grid）。該系統(tǒng)采用無人值守化設(shè)計(jì)，用戶可利用web端的獨(dú)立管理界面，經(jīng)過簡單的幾步配置流程，輕松遠(yuǎn)程管理數(shù)據(jù)中心能耗。其嵌入的智能算法可通過監(jiān)測電能消耗和服務(wù)器性能表現(xiàn)，給出趨勢和報(bào)告，并為用戶推薦優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心物理布局管理和電源管理策略?；趹?yīng)用程序效能動(dòng)態(tài)監(jiān)測的電源管理系統(tǒng)，全部基于動(dòng)態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可在不影響性能表現(xiàn)的前提下最大化節(jié)能，用戶還能開啟溫度監(jiān)測，獲得機(jī)房熱點(diǎn)報(bào)告，優(yōu)化機(jī)房空調(diào)規(guī)劃。

此外，ThinkServer RD640秉承Think“高品質(zhì)”基因，采用ThinkServer家族獨(dú)有的超緩震技術(shù)，有效降低40%因震動(dòng)引起的系統(tǒng)故障，大幅提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。其機(jī)箱采用雙體設(shè)計(jì)，強(qiáng)度比普通機(jī)箱提升20%；硬盤倉則采用雙層加固設(shè)計(jì)，強(qiáng)度比普通硬盤倉提升50%。ThinkServer家族創(chuàng)新的全息緩沖技術(shù)，可降低震動(dòng)30%，該完美結(jié)合了在零部件上有廣泛應(yīng)用的鋅鎂合金的耐沖擊性和TPU（熱塑性聚氨酯彈性體）的減震性，能夠覆蓋高中低各個(gè)頻率段；同時(shí)考慮了在水平和垂直方向的減震，有效吸收震動(dòng)。對于機(jī)箱內(nèi)的主要震動(dòng)源風(fēng)扇，ThinkServer采用多重阻尼技術(shù)，利用多達(dá)60個(gè)TPU減震材料填充的防震觸點(diǎn)，可降低40%來自風(fēng)扇的震動(dòng)。

對于企業(yè)IT 管理者來講，數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展是一件十分令人頭疼的事情，因?yàn)樵O(shè)備品牌不同，就需要進(jìn)行多協(xié)議調(diào)節(jié)，甚至無法匹配，而該過程極為繁瑣和浪費(fèi)時(shí)間。為此，ThinkServer RD640為用戶打造了真正開放式管理，采用開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、兼容多品牌產(chǎn)品環(huán)境，與應(yīng)用環(huán)境無縫集成；通過ThinkServer家族的整機(jī)免工具設(shè)計(jì)，令管理員無需任何工具即可完成對服務(wù)器的拆裝，60秒上架，快速修復(fù)故障。

ThinkServer RD640為用戶提供了一系列實(shí)用管理工具，可以輕松實(shí)現(xiàn)批量部署、警報(bào)、系統(tǒng)管理。全新的ThinkServer服務(wù)器導(dǎo)航工具軟件Easy Startup可以幫助IT管理員同時(shí)部署大批量服務(wù)器，只需點(diǎn)擊兩次鼠標(biāo)即可完成業(yè)界所有主流操作系統(tǒng)的安裝，并可在安裝過程中配置RAID，無需單獨(dú)配置，大幅降低服務(wù)器部署整體成本。而聯(lián)想獨(dú)創(chuàng)的DIT故障自診斷技術(shù)，可對CPU、內(nèi)存、電源、風(fēng)扇等主要部件進(jìn)行精確故障定位，并將系統(tǒng)故障信息直觀的顯示在管理界面，幫助用戶快速定位，縮短故障時(shí)間。

聯(lián)想ThinkServer RD640除了擁有特有的固件智能升級(jí)系統(tǒng)，幫助IT管理員隨時(shí)隨地升級(jí)系統(tǒng)固件，持續(xù)優(yōu)化服務(wù)器的運(yùn)行效率外，還有 VMware vCenter和Microsoft SCE最新的插件工具，以及采用VMware vSphere Operations Management管理軟件和Lenovo|EMC存儲(chǔ)技術(shù)打造的完整虛擬化管理解決方案均可以進(jìn)一步幫助IT管理者提高企業(yè)管理效率。

聯(lián)想RD640服務(wù)器在搭載新的至強(qiáng)E5-2609 v2處理器平臺(tái)后，為服務(wù)器帶來強(qiáng)勁計(jì)算動(dòng)力，同時(shí)，能夠?yàn)橛脩籼峁└鼜?qiáng)大的I/O擴(kuò)展力，以及出色的擴(kuò)展能力支持；效能動(dòng)態(tài)監(jiān)測的電源管理系統(tǒng)，可在不影響性能表現(xiàn)的前提下最大化節(jié)能。為用戶打造了真正開放式管理，采用開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、兼容多品牌產(chǎn)品環(huán)境，與應(yīng)用環(huán)境無縫集成。完整虛擬化管理解決方案均可以進(jìn)一步幫助IT管理者提高企業(yè)管理效率?？捎糜诮鹑?、軍工、能源、醫(yī)療、政府、教育、大中型企業(yè)等行業(yè)客戶，有助力客戶成功應(yīng)對云計(jì)算、大數(shù)據(jù)時(shí)代所帶來的全新挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

Thinkserver RD540與RD640一樣基于IvyBridge-EP平臺(tái)，我們測試的這臺(tái)樣機(jī)是配備了兩顆至強(qiáng)E5-2609 v2處理器。直以來，聯(lián)想的ThinkServer系列服務(wù)器在行業(yè)內(nèi)占有很大的市場份額，其產(chǎn)品以易于使用管理、人性化、穩(wěn)定性高在業(yè)內(nèi)享有不錯(cuò)的聲譽(yù)。而本次的ThinkServer RD540機(jī)架式服務(wù)器更是其新一代機(jī)架服務(wù)器中的代表。在核心部件的選擇上，聯(lián)想ThinkServer RD540配置兩顆Intel最新Ivy Bridge Xeon E5-2600 v2系列高端兩路處理器，最高可達(dá)24顆處理核心。20 DIMM高達(dá)640GB內(nèi)存，可選4盤、8盤3.5寸或2.5寸常規(guī)SATA或SAS硬盤，以及對2.5寸高性能SSD硬盤的支持，可提供強(qiáng)大的計(jì)算和處理能力。

在內(nèi)部設(shè)計(jì)上，聯(lián)想ThinkServer RD540服務(wù)器細(xì)分了內(nèi)部風(fēng)道，搭載了高能效的Intel最新平臺(tái)處理器和低功耗的內(nèi)存，支持低能耗高性能的SSD硬盤，并由冗余的80+金牌電源通過優(yōu)化的VR電路進(jìn)行能源支持，使整體能效得到硬性提高。RD540也采用了SmartGrid能效管控系統(tǒng)，從軟件層面進(jìn)一步為用戶節(jié)能降耗。該技術(shù)使用了英特爾公司的節(jié)點(diǎn)管理器產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心級(jí)的電源管理并可同時(shí)管理多達(dá)1000個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。

在內(nèi)部空間的布局方面，ThinkServer RD540的設(shè)計(jì)十分整潔，所有的線纜都是被整齊的內(nèi)貼在兩側(cè)。機(jī)身中間的8組風(fēng)扇將整個(gè)服務(wù)器分成了兩部分，前面為處理器和內(nèi)存設(shè)計(jì)區(qū)域，后面為IO部分，并在內(nèi)存和處理器位置設(shè)計(jì)了導(dǎo)風(fēng)罩以輔助整體散熱效果。而在能源方面，ThinkServer RD540服務(wù)器提供了2個(gè)功率為800W的電源互為冗余。送測樣機(jī)配置的是通過80Plus鉑金認(rèn)證的產(chǎn)品，說明它的轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到94%以上。endprint

我們將采用IXIA 400T模擬客戶端通過Web訪問方式對ThinkServer 640和ThinkServer 540服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載測試。從評測手段的對比而言，采用網(wǎng)絡(luò)測試儀器可以對服務(wù)器造成更大的負(fù)載。通過硬件來模擬網(wǎng)絡(luò)上的客戶端發(fā)送應(yīng)用請求，使我們可以模擬更多的客戶端，更準(zhǔn)確地衡量出服務(wù)器的Web性能。以HTTP性能測試為例，以往我們使用軟件最多可以模擬一百二十個(gè)用戶對服務(wù)器進(jìn)行HTTP訪問，而IXIA測試儀的每個(gè)端口就可以模擬上千個(gè)用戶。在我們使用的IXIA 400T中，內(nèi)置了很多針對不同應(yīng)用環(huán)境的測試腳本。無論是Web服務(wù)器、Mail服務(wù)器還是FTP服務(wù)器或防火墻，IXIA 400T都可以有效地測試出服務(wù)器在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實(shí)際表現(xiàn)。

我們在服務(wù)器上搭建了一個(gè)ASP+MySQL系統(tǒng)，使用IXIA 400T模擬用戶對服務(wù)器進(jìn)行訪問，并記錄下服務(wù)器所能達(dá)到最大請求響應(yīng)數(shù)。這樣我們所得到的測試成績就可以視作服務(wù)器的一個(gè)整體成績，而并非僅僅是處理器性能成績或者其他子系統(tǒng)性能。在IXIA 400T所使用的ixload軟件中，測試人員可以自由控制連接到服務(wù)器的用戶數(shù)、Request、Transaction Rate、Connection Rate等參數(shù)，從而獲得不同的負(fù)載壓力。IXIA 400T可以模擬20000個(gè)用戶連接服務(wù)器，測試中IXIA400T會(huì)以每4個(gè)用戶一組逐步遞增，直至到達(dá)預(yù)先設(shè)定的最大用戶數(shù)，對于一般我們所測試的雙路或四路服務(wù)器已經(jīng)足以生成足夠的負(fù)載壓力。在測試中，RD640的測試成績?yōu)?400，RD540成績達(dá)到了2000。在我們以往對ThinkServer RD 530測試中，其成績?yōu)?600，可以說新處理器的確為服務(wù)器帶來了不小的性能提升。

在動(dòng)態(tài)功耗測試時(shí)，使用網(wǎng)絡(luò)測試儀和功耗儀作為功耗測試平臺(tái)，主要是因?yàn)槲覀兤綍r(shí)所使用的Benchmark測試軟件都無法對系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行精確的控制。Benchmark軟件在測試時(shí)運(yùn)行的是預(yù)置的腳本程序，其中涉及到多種程序的運(yùn)行、切換，期間系統(tǒng)的負(fù)載也是在不斷變化。而且我們希望通過不同的“系統(tǒng)”負(fù)載作為測試的基準(zhǔn)點(diǎn)，而不是單純的處理器占用率。

在針對RD640和RD540的功耗測試中，我們通過調(diào)整Transaction Rate來控制整個(gè)服務(wù)器的負(fù)載水平。通過預(yù)測試，RD640的測試曲線到達(dá)峰值時(shí)候，Transaction Rate為2400，RD540 為2000。我們將該數(shù)值作為滿載功耗的基準(zhǔn)點(diǎn)，以200為單位逐步減少對服務(wù)器的負(fù)載，從而得出服務(wù)器不同負(fù)載下的功耗。從曲線圖中可以看出，當(dāng)服務(wù)器負(fù)載在逐步下降時(shí)候，兩臺(tái)ThinkServer服務(wù)器的功耗也明顯降低，當(dāng)服務(wù)器負(fù)載將至零時(shí)，兩臺(tái)服務(wù)器的功耗也迅速降低到待機(jī)功耗?？梢哉f這兩臺(tái)ThinkServer在功耗控制技術(shù)上的表現(xiàn)非常出色，可以根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載的不同，動(dòng)態(tài)對功耗進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到性能和功耗最佳的平衡狀態(tài)。

編輯評價(jià)

對于需要高性能服務(wù)器的用戶，RD640、RD540是非常好的選擇。endprint