Az ARM architektúra köré épülő szerverprocesszorok gőzerővel fejlődnek, az elmúlt évek folyamán egyre több és több vállalat gondolta úgy, a saját infrastruktúráján belül jelentkező munkafolyamatokhoz érdemes egyedileg kifejlesztett, a lehető leghatékonyabban és a lehető legjobb teljesítmény mellett működő szerverprocesszorokat. A munka eredményeként már számos ütőképes dizájn jelent meg, amelyek bizonyos feladattípusokban igencsak versenyképesek az x86 alapú Intel és AMD szerverprocesszorokkal szemben, igaz, még mindig utóbbiak köré épül a szerverek többsége, de az ARM architektúra térhódítása töretlen.
A Szingapúri Nemzeti Egyetem egyik kutatója, Dumitrel Loghin nemrégiben arra volt kíváncsi, hogyan teljesítenek az egyes gyártók ARM alapú szerverprocesszorai egymáshoz képest, illetve azt is megnézte, az Intel egyik friss Xeon Scalable sorozatú termékéhez képest milyen teljesítményt tudnak felmutatni. A The Register virtuális hasábjain keresztül tálalt információ része néhány beszédes diagram is, amelyek megmutatják, konkrétan milyen rangsor állítható fel az egyes tesztek alkalmával a versenyzők között. Az eredeti tanulmány egyébként itt található, de fizetős.
A processzorok legfontosabb tulajdonságait az alábbi táblázat részletezi. Érdekesség, hogy a Yitian 710 egy 128 magos szerverprocesszor, de a The Register táblázatában csak 64 mag szerepel.
A tesztben szereplő processzorok legfontosabb tulajdonságai
| Paraméter/Modell | Graviton 2 | Graviton 3 | Yitian 710 | Kunpeng 920 | Altra (3 GHz) | Xeon 8488C |
| Tesztkörnyezet | AWS | AWS | Alibaba Cloud | Huawei Cloud | Azure, Google | AWS |
| Instance | c6g | c7g | c8y | k1c | Azure D32pls v5, Google T2A | c7i |
| Architektúra | ARM v8.2 | ARM v8.4 | ARM v9 | ARM v8.2 | ARM v8.2 | X86-64 |
| Processzormagok száma | 64 | 64 | 64 | 60 | 80 | 32 |
| Magórajel | 2,5 GHz | 2,6 GHz | 3,2 GHz | 2,4 GHz | 1-3 GHz | 3,2 GHz |
| L1 adat gyorsítótár | 64 KB | 64 KB | 64 KB | 64 KB | 64 KB | 48 KB |
| L2 gyorsítótár (magonként) | 1 MB | 1 MB | 1 MB | 512 KB | 1 MB | 2 MB |
| L3 megosztott gyorsítótár | 32 MB | 32 MB | 64 MB | 32 MB | 32 MB | 105 MB |
| Rendszermemória típusa | DDR4 | DDR5 | DDR5 | DDR4 | DDR4 | DDR5 |
Az Alibaba Yitian 710-es szerverprocesszora mellett egy Xeon Platinum 8488C típusú x86-os szerverprocesszor is helyet kapott a kínálatban, valamint az Amazon 64-magos Graviton 2/3, a Huawei 60 magos Kunpeng 920-asa, illetve az Ampere 80 magos Altra SoC egysége is jelen volt a felhozatalban. Ezek a 128 magos Alibaba Yitian 710-zel szemben próbáltak helytállni, ami egy 2021-es fejlesztés, és ami modernebb alapokon nyugszik, mint a többi ARM alapú termék. Ez a SoC egység már DDR5-ös fedélzeti memóriát használ, ami nagyban hozzájárul ahhoz, hogy magas teljesítményt nyújtson. Persze egy másik SoC, a Huawei Kunpeng 920 is tartogat némi érdekességet, hiszen ennél a modellnél rendelkezésre áll a NUMA üzemmód, ahol két ilyen SoC egység együttműködhet egymással, ezáltal még nagyobb teljesítményt biztosítva – ilyesmire a többi ARM alapú terméknél nincs lehetőség.
A tesztek alapján a szintetikus Dhrystone és Whetstone tesztek alapján a Yitian 710 az Intel Xeon Scalable 8488C ellen is remekül szerepelt, de ezzel együtt fájlmásolás, UnixBench és RSA 2048-as tesztek alkalmával is gyorsabbnak bizonyult ARM riválisainál – a Xeont azonban nem tudta maga mögé utasítani, ahogy az a fenti diagramokon is látszik. Az Amazon Graviton 3-as szerverprocesszora jobbnak bizonyult a Redis teszt alkalmával, de a RocksDB tesztek alkalmával három munkafolyamatból kettőben erősebb volt a többieknél. A Yitian 710 előnye az újabb architektúra mellett a több processzormagból és a magasabb órajelből fakad, ezek alapján nem túl meglepő, hogy jobban teljesít riválisainál.
A tanulmány nagy figyelmet fordított a költséghatékonyság témakörére is. Noha az ARM alapú szervereknél több rendszerhívásra van szükség üzem közben, mint az Intel alapú megoldásoknál, ami ronthatja a hatékonyságot, az ARM alapú termékek mégis jobb ár/érték aránnyal rendelkeznek egyes munkafolyamatok esetén. Ez azért is fontos, mert a felhőszolgáltatásokat nyújtó vállalatok továbbra is nagy figyelmet fordíthatnak a költséghatékonyságra, arra optimalizálhatják rendszereiket, miközben nincs szükség fájó kompromisszumok meghozatalára.
A tanulmány szerint több területen is van lehetőség a fejlődésre, már ami az ARM alapú rendszereket illeti. Ilyen például az órajel-emelés, valamint a Linux kernel rendszerhívásainak optimalizálása, így az olyan ARM alapú szerverprocesszorok, mint amilyen az Alibaba Yitian 710-es modellje, még versenyképesebbé válhatnak a piacon.
A tanulmány arra is rámutat, hogy érdemes kiaknázni az ARM specifikus szolgáltatásokban rejlő lehetőségeket is a nagyobb teljesítmény elérése érdekében, ilyen például a Scalable Vector Extensions. Ezekkel még tovább gyorsulhatnak az ARM alapú szerverek az egyes munkafolyamatok alatt, ami segíthet abban, hogy még versenyképesebbek legyenek az Intel Xeon Scalable és az AMD EPYC szerverprocesszorok köré épített rendszerekkel szemben.
