La guerre est (re)lan­cée dans les ser­veurs

In­tel et AMD re­nou­vellent leurs pro­ces­seurs

L'Informaticien - - SOMMAIRE - YANN SERRA

Quatre fois plus de ma­chines vir­tuelles au mètre- car­ré que les ser­veurs ac­tuel­le­ment en fin de vie dans les en­tre­prises. Voi­là en sub­stance, la pro­messe que In­tel et – sur­prise ! – AMD font ces jours-ci aux en­tre­prises pour les convaincre de re­nou­ve­ler leurs da­ta­cen­ters avec des équi­pe­ments do­tés de pro­ces­seurs der­nier cri. « Il ne s’agit pas seule­ment d’aug­men­ter le nombre de coeurs dans chaque ser­veur. Les ma­chines ba­sées sur ces nou­veaux pro­ces­seurs vont per­mettre d’at­teindre bien plus de bande pas­sante et de den­si­té de cal­cul car elles se­ront en­fin conçues pour trai­ter les en­trée- sor­tie par­ti­cu­lières des sys­tèmes Soft­ware De­fi­ned, avec des avan­cées ma­jeures con­cer­nant

le ré­seau et le sto­ckage » , ar­gu­mente Scott Miller, di­rec­teur de l’in­té­gra­teur amé­ri­cain World Wide Tech­no­lo­gy, qui était pré­sent à New York, lors de l’évé­ne­ment or­ga­ni­sé par In­tel au dé­but de l’été pour pré­sen­ter sa nou­velle fa­mille de pro­ces­seurs Xeon, dé­sor­mais ap­pe­lés « Scalable ».

Des op­ti­mi­sa­tions qui vont au-de­là du nombre de coeurs

Ces nou­veaux Xeon de cin­quième gé­né­ra­tion sont gra­vés, comme leur pré­dé­ces­seurs « v4 Broad­well », en 14 nm. Mais ils re­posent à pré­sent sur l’ar­chi­tec­ture Sky­lake-SP, une dé­cli­nai­son des cir­cuits élec­tro­niques que l’on trouve dans les Core i3, i5

et i7 sor­tis sur PC de­puis la fin 2015. Cette ar­chi­tec­ture per­met de grim­per jus­qu’à 28 coeurs à 2,1 GHz (tur­bo à 3,8 GHz) au lieu de 24 à 2,4 GHz (tur­bo à 3,4 GHz) pré­cé­dem­ment, elle offre 6 ca­naux mé­moires DDR4 au lieu de 4 – soit 50 % de bande pas­sante en plus – et dis­pose de 48 lignes PCIe au lieu de 40 – soit 20 % de sto­ckage Flash NVMe ou d’ac­cé­lé­ra­teurs ré­seau/VDI en plus. Ajou­tons qu’une nou­velle tech­nique Mesh ré­dui­rait la la­tence des ma­chines vir­tuelles et des bases de don­nées en per­met­tant aux coeurs d’écrire à plu­sieurs dans le cache en même temps, là où l’an­cienne tech­nique Ring les fai­sait écrire à tour de rôle. Of­fi­ciel­le­ment, In­tel a pu­blié une sé­rie de bench­marks SPECint_ 2006 qui tendent à prou­ver que des ser­veurs équi­pés de ces Xeon sont 1,6 fois plus ra­pides à prix équi­valent que ceux équi­pés de Xeon Broad­well. Il fau­dra néan­moins at­tendre que les fa­bri­cants de ser­veurs ef­fec­tuent eux-mêmes ces tests pour avoir une idée plus juste du bé­né­fice ap­por­té par leurs nou­velles ma­chines. Les Xeon Scalable re­prennent aus­si des ca­rac­té­ris­tiques du Xeon Phi, la puce vec­to­rielle mul­ti- coeur dé­diée au su­per­cal­cul. Outre le même so­cket LGA 3647, on trouve ain­si un cir­cuit vec­to­riel qui hé­rite du jeu d’ins­truc­tion AVX-512 et qui per­met­trait de dou­bler la quan­ti­té de cal­culs arith­mé­tiques par se­conde, es­sen­tiel­le­ment dans les do­maines du HPC, du chif­fre­ment, de l’en­co­dage, voire, a-t- on ap­pris, dans ce­lui de l’Intelligence artificielle pour les ap­pli­ca­tions de dé­ci­sion­nel – plus pré­ci­sé­ment pour Apache Spark et autres mo­teurs de Ma­chine Lear­ning. Du cô­té d’AMD, les nou­veaux pro­ces­seurs Epyc in­tègrent quatre exem­plaires d’un cir­cuit (die) qui cor­res­pond peu ou prou à ce­lui qui équipe le Ry­zen 7, ce pro­ces­seur que AMD a lan­cé il y a quelques se­maines sur le mar­ché des PC. On re­trouve donc une gra­vure en 14 nm, 4x 8 coeurs « Zen », 4 coeurs ARM pour chif­frer les don­nées à la vo­lée et l’in­té­gra­tion de tous les chip­sets ha­bi­tuels de sorte à ré­duire le reste de la carte mère. Les coeurs Zen au­raient le mé­rite d’être or­ches­trés par un mo­dule – ap­pe­lé Sen­seMI sur Ry­zen – qui mo­ni­tore leur ac­ti­vi­té et en dé­duit la ma­nière la plus op­ti­male de les faire fonc­tion­ner. En par­ti­cu­lier, ce sys­tème per­met de ré­duire la fré­quence du pro­ces­seur pour faire bais­ser sa consom­ma­tion éner­gé­tique sans pour au­tant ré­duire la quan­ti­té d’ins­truc­tions qu’il exé­cute par se­conde.

Plus de den­si­té pour AMD, plus de puis­sance pour In­tel

In­tel jure que ses puces sur­passent en per­for­mances les Epyc à prix équi­valent, à sa­voir les pro­ces­seurs que AMD a éga­le­ment lan­cés au dé­but de l’été pour si­gner son grand re­tour dans le monde des ser­veurs. Mais, sur le pa­pier, les chiffres disent le contraire : face à un AMD Epyc 7601 do­té de 32 coeurs à 2,2 GHz (tur­bo à 3,2 GHz), com­pre­nant 64 Mo de cache, 8 ca­naux mé­moire DDR4 pour adres­ser 2 To de RAM et 128 lignes PCIe, au prix de 4 000 dol­lars l’uni­té, In­tel pro­pose au mieux un Xeon Pla­ti­nium 8176M do­té de seule­ment 28 coeurs

à 2,1 GHz (tur­bo à 3,8 GHz), avec 38,5 Mo de cache, 6 ca­naux mé­moire DDR4 pour n’adres­ser que 1,5 To de RAM, ain­si que juste 48 lignes PCIe, au prix de… 11 722 dol­lars l’uni­té ! Li­sa Spel­man, en charge du pôle Da­ta­cen­ter chez In­tel, a éner­gi­que­ment ré­pon­du à L’In­for­ma­ti­cien sur ce point : « AMD a as­sem­blé un pro­ces­seur à partir d’une tech­no­lo­gie pour PC et a dé­ci­dé de voir ce que ce­la don­ne­rait dans un da­ta­cen­ter. Mais seuls les Xeon sont taillés pour ef­fec­tuer les trai­te­ments du da­ta­cen­ter. Nous sommes plus adap­tés là, pour exé­cu­ter plus ra­pi­de­ment des VM, ou, là pour exé­cu­ter de plus grandes bases de don­nées. » En pra­tique, AMD vise ma­ni­fes­te­ment le seg­ment des ser­veurs mo­no et bi- so­ckets (1U ou 2U), à sa­voir les mo­dèles les plus cou­rants au­jourd’hui dans un da­ta­cen­ter, là où In­tel – dont les pro­ces­seurs peuvent équi­per des ma­chines jus­qu’à 8 so­ckets – mise plu­tôt sur le suc­cès d’ap­pliances plus im­po­santes pour exé­cu­ter des clus­ters de ma­chines vir­tuelles ou de grandes bases de don­nées, en mé­moire ou sur disques. Ain­si, An­to­nio Ne­ri, le tout ré­cent nu­mé­ro 2 de HPE, qui était pré­sent aux cô­tés d’AMD lors du lan­ce­ment d’Epyc, fin juin à Aus­tin ( Texas), a dé­cla­ré à L’In­for­ma­ti­cien que « les per­for­mances de l’Epyc d’AMD sont telles que nous al­lons pou­voir pro­po­ser des ser­veurs bien plus denses, avec un seul pro­ces­seur qui at­teint 9,1 mil­lions d’IOPS, là où nous at­tei­gnons au­jourd’hui 7 mil­lions d’IOPS avec deux pro­ces­seurs Xeon. Ce­la si­gni­fie que pour un nombre de ma­chines vir­tuelles constant, les en­tre­prises vont ré­duire le coût de l’in­fra­struc­ture, ce­lui des mètres- car­rés pour l’en­tre­po­ser et ce­lui du cou­rant élec­trique qu’elle consomme. » Ain­si, sur le seg­ment des ser­veurs bi- so­cket, AMD com­pare son pro­ces­seur haut de gamme Epyc 7601 à 2,2 GHz à l’an­cien Xeon E5 2699A v4 d’In­tel à 2,2 GHz, jus­qu’ici haut de gamme et d’un prix si­mi­laire à l’uni­té (en­vi­ron 4 000 $). Face aux 22 coeurs, soit 44 threads, soit en­vi­ron 70 VM en fonc­tion­ne­ment si­mul­ta­né par pro­ces­seur de la so­lu­tion In­tel, la puce d’AMD af­fiche 32 coeurs, soit 64 threads, et théo­ri­que­ment plus d’une cen­taine de VM stan­dard si­mul­ta­nées. AMD ré­sume la su­pé­rio­ri­té de son ar­chi­tec­ture en an­non­çant 47 % de puis­sance brute en plus pour un prix au ser­veur équi­valent – et se­lon des tests in­ternes de per­for­mances.

Hy­per­con­ver­gence pour AMD, VDI et base de don­nées pour In­tel

De son cô­té, In­tel in­dique que 4 ou 8 Xeon dans un seul ser­veur re­viennent res­pec­ti­ve­ment à 24 ou 48 ca­naux mé­moire, soit jus­qu’à 12 To de RAM adres­sable et, sur­tout, trois fois plus d’I/O pour exé­cu­ter une ap­pli­ca­tion SAP Ha­na par rap­port aux 16 ca­naux mé­moire d’un ser­veur bi-so­cket Epyc 7000. Tous les fa­bri­cants de ser­veurs en marque blanche ( Quan­ta, Su­perMi­cro, Tyan, Gi­ga­byte, Su­gon, Asus…) ont dé­jà des confi­gu­ra­tions toutes prêtes équi­pées avec les der­niers pro­ces­seurs d’In­tel et d’AMD et, par­mi eux, Su­perMi­cro pro­pose même une ver­sion Epyc de sa plate-forme BigT­win, celle qui sert à fa­bri­quer des ar­chi­tec­tures hy­per­con­ver­gées. Il est d’ailleurs pro­bable, se­lon les ana­lystes, que c’est sur ce seg­ment que AMD se po­pu­la­ri­se­ra le plus dans les da­ta­cen­ters. Du cô­té des marques, c’est Dell qui le pre­mier a mis à jour sa gamme de ser­veurs avec une gé­né­ra­tion Po­werEdge 14G do­tée de pro­ces­seurs Xeon Scalable. La par­ti­cu­la­ri­té de ces ma­chines, qui bé­né­fi­cient à plein des nou­velles fonc­tions d’in­ter­con­nexion des der­niers Xeon, est de pou­voir sou­la­ger leurs cal­culs en Intelligence artificielle comme leur vir­tua­li­sa­tion des postes de tra­vail ( VDI) avec l’in­ser­tion de six cartes GPU. Éga­le­ment, elles tirent pro­fit de la crois­sance de lignes PCIe sup­plé­men­taires pour sup­por­ter jus­qu’à 24 uni­tés de sto­ckage Flash ultra-ra­pide NVMe, les­quelles bé­né­fi­cient au­tant au VDI qu’aux bases de don­nées.

Se­lon Li­sa Spel­man, il s’agit dé­sor­mais pour les ser­veurs d’être plus ef­fi­caces sur le trai­te­ment des bases de don­nées et l’Intelligence artificielle en dé­ci­sion­nel.

Les nou­veaux Xeon Scalable re­prennent le so­cket et l’ap­pa­rence des Xeon Phi, les pro­ces­seurs vec­to­riels que In­tel avait pré­cé­dem­ment lan­cé pour concur­ren­cer les GPU dans le su­per­cal­cul.

Les pro­ces­seurs Epyc sont en fait com­po­sés de quatre pro­ces­seurs Ry­zen, cha­cun dis­po­sant de 8 coeurs.

Les fa­bri­cants de ser­veurs à base d’AMD Epyc, comme Tyan, misent sur la den­si­té.

Pour Dell, les nou­veaux Xeon per­mettent à ses ser­veurs Po­werEdge 14G d’in­té­grer plus de GPU et plus de NVMe.

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