Dlaczego procesor Xeon kosztuje znacznie więcej niż podobna część Core i7?

Chcę wiedzieć, dlaczego cena procesora Xeon i podobnego procesora Core i7 jest tak różna. Zegar procesora jest mniej więcej taki sam. Chcę to wiedzieć, ponieważ chcę zrozumieć, jaki rodzaj procesora jest dla mnie bardziej odpowiedni. Wykonuję ciężkie obliczenia matematyczne i symulacje, których ukończenie może potrwać do dwóch tygodni.

Przykład: procesor Intel Xeon E7-8893 v2 kontra procesor Intel Core i7-4960X Extreme Edition

Seria i7 koncentruje się na obliczeniach użytkowników końcowych w środowiskach stacjonarnych, w których procesory Xeon są przeznaczone do niekonwencjonalnych obliczeń o wysokiej wydajności, często używanych w serwerach, i są do tego zoptymalizowane. Na przykład sprawdź, czy procesor Xeon może obsłużyć około 1,5 TB pamięci RAM.

Szybkość zegara nie jest jedynym czynnikiem decydującym o tym, że procesor jest drogi. Na przykład pamięć podręczna jest prawie dwukrotnie większa, co zmniejsza liczbę wywołań do pamięci RAM, co znacznie przyspieszy procesor, a także znacznie większą przepustowość pamięci. Podstawowa technologia jest znacznie bardziej zaawansowana niż zwykły procesor.

Do zwykłego korzystania z komputera domowego, od uruchamiania gier po prowadzenie małych projektów CAD, i7 byłoby wystarczające.

Jeśli wykonujesz obliczenia matematyczne na dużą skalę i symulacje i dotrzymujesz określonych terminów, ważne jest, że warto wybrać Xeon lub zdobyć serwer Xeon i odciążyć do tego swoją pracę.

Zazwyczaj stacje robocze mają procesory Xeon i / lub procesory graficzne dla stacji roboczych tylko w przypadku wykonywania wysokiej jakości symulacji lub renderingów wymaganych przez przemysł.

Jeśli jest to do domu, nie zdobądź Xeon, są szanse, że nie wykorzystasz go najbardziej efektywnie i nie jest to warte swojej ceny. Jeśli jest to do pracy, a niebo jest granicą ceny, wybierz Xeon.

Różne zastosowania i środowiska

• Procesory Core klasy konsumenckiej są przeznaczone do codziennych aplikacji stacjonarnych lub do gier i dlatego są zoptymalizowane do pracy z wyższymi częstotliwościami zegara. Większość aplikacji konsumenckich nie może korzystać z więcej niż kilku rdzeni procesora i przyniosłoby znacznie większe korzyści procesorowi pracującemu w paśmie 4+ GHz niż w przypadku 8 lub więcej rdzeni.

• Z drugiej strony procesory Xeon są przeznaczone do aplikacji biznesowych, takich jak serwery i stacje robocze. Aplikacje te znacznie zyskują na większej liczbie rdzeni. Ponieważ skalowanie procesora do ekstremalnie wysokich częstotliwości zegara jest trudne i nieefektywne, zwiększenie liczby rdzeni jest lepsze niż uruchomienie 4 rdzeni z częstotliwością 4,5 GHz lub szybszą. Zwłaszcza w przypadku obciążeń takich jak serwery i Big Data, 15 rdzeni lub więcej przy 2–2,5 GHz może być znacznie bardziej efektywnych niż 4 rdzenie pracujące przy 4,5 GHz, zużywając jednocześnie mniej energii na jednostkę wydajności.

Skalowalność i niezawodność

• Procesor Xeon zazwyczaj nie ma tylko więcej rdzeni. Te procesory mają również znacznie większe pamięci podręczne (37,5 MB w twoim przypadku) i obsługują pamięć ECC . Ponadto wybrany procesor jest przeznaczony do serwerów, które mogą skalować do ośmiu (!) Gniazd. Nie są to tanie funkcje do opracowywania, testowania i włączania.

• Nawet jeśli procesor nie ma dodatkowych rdzeni w stosunku do części Core i7 EE, dodatkowa przestrzeń matrycy wymagana dla większej pamięci podręcznej i zaawansowanych funkcji, wraz z obszerną weryfikacją wymaganą do zapewnienia niezawodnego działania procesora w ekstremalnych warunkach 24 / 7/365, w krytycznych aplikacjach biznesowych, znacznie zwiększa koszty produkcji procesora.

Całkowity koszt posiadania

• Kolejnym ważnym kryterium w zastosowaniach biznesowych jest zasilanie i chłodzenie. W komputerach stacjonarnych nieproporcjonalnie wyższa moc cieplna i zużycie energii są często akceptowalnymi kompromisami dla użytkownika końcowego, który chce maksymalnej wydajności w grach. Jednak komputery biznesowe i centra danych działają 24/7/365, często w dużych klastrach, a zatem ponoszą bardzo wysokie koszty energii i chłodzenia. Procesor, który może wykonać zadanie przy mniejszym zużyciu energii i ciepła, zapewniając jednocześnie taką samą efektywną wydajność, w dłuższej perspektywie będzie kosztował mniej pieniędzy. W tych środowiskach całkowity koszt posiadania (TCO) to rzeczywista miara kosztu dowolnego zasobu komputerowego, a nie cena naklejki.

• W krytycznych środowiskach biznesowych 8000 $ + każdy dla procesorów, które można wcisnąć osiem na płytę główną i można użyć pamięci ECC dla niezawodności, jest znacznie lepsze niż 6-rdzeniowa część konsumencka o wartości 1000 $, która jest mniej wydajna i nie może być skalowana do więcej niż jednego na płytę. Gdy zdolność firmy do działania zależy od jej możliwości obliczeniowych, te procesory Xeon są z pewnością warte ceny naklejki. W ten sposób Intel może pobierać te ceny.

• Fizyczna przestrzeń jest cenna w centrach danych, a niższa gęstość oznacza mniejszą wydajność i mniej wydajne chłodzenie. Niezawodność jest najważniejsza, a awarie i błędy spowodowane usterkami pamięci nie są w żadnym stopniu tolerowane. O wiele łatwiej jest zrozumieć, dlaczego te procesory są tak drogie, biorąc pod uwagę ich przeznaczenie.

Większość tych odpowiedzi jest mniej więcej błędna. Najważniejszą rzeczą, która odróżnia procesor Xeon od procesora stacjonarnego, jest skalowalność. Aby uruchomić ogromny multiprocesor z 36, 72 lub nawet 144 wątkami, potrzebujesz pamięci podręcznych układów Xeon, aby ze sobą rozmawiać. Pamięć podręczna L1 musi komunikować się ze wszystkimi innymi pamięciami podręcznymi L1, pamięć podręczna L2 musi komunikować się z pamięciami podręcznymi L2 itp. W procesorze i3, i5, i7 wszystko to jest zaimplementowane w układzie. W procesorach Xeon ta funkcja przenosi protokoły sygnalizacji koherencji pamięci podręcznej na pinouty układu.

Dzięki temu, że pamięci podręczne komunikują się ze sobą, mogą zaimplementować protokół spójności pamięci podręcznej (koherencji), dzięki czemu dane mogą być udostępniane znacznie szybciej i efektywniej. W rezultacie 30 rdzeni może współpracować i robić znacznie szybsze postępy w przypadku problemu. Ta funkcja została celowo pominięta w podstawowych procesorach i3, i5, i7, aby mogły pobierać duże opłaty za chipy serwera.

Ponadto Intel celowo osłabia procesory i3, i5, i7, ograniczając całkowitą adresowalną pamięć RAM do 32 GB, ogólnie (Xeony często mogą adresować 256 GB lub więcej). Umożliwienie procesorom i7 adresowania 256 GB pamięci RAM kosztowałoby Intel <0 USD, jest to funkcja przypominająca blokadę mnożnika, która w rzeczywistości kosztuje dodatkowe pieniądze, aby uszkodzić ich układy w ten sposób. Płyty główne z podwójnym, poczwórnym, a nawet ośmiordzeniowym układem zawsze używają układów Xeon, ponieważ obie te funkcje mają kluczowe znaczenie dla wysokiej skalowalności.

Adam się nie myli, ale myślę, że tęsknił za największym kierowcą. E7-8893 v2 jest przeznaczony dla systemów ośmiordzeniowych. Oznacza to, że będą mieli osiem takich bestii na jednej płycie głównej. (To właśnie oznacza pierwsze „8” w numerze procesora, w oparciu o schemat nazewnictwa Xeon.)

Ponieważ posiadanie 8 procesorów jest tak rzadką rzeczą, przeznaczoną do takich wyspecjalizowanych aplikacji (szczerze mówiąc nawet nie wiem co), pobierają za nie śmieszną premię. Być może ich wykonanie wiąże się z dodatkowymi kosztami sprzętu, ale tak naprawdę może być tak dlatego, że Intel może sobie z tym poradzić.

Xeony są ogólnie zaprojektowane do konfiguracji wieloprocesorowych w serwerach montowanych w szafach i dlatego firmy będą płacić za nie więcej, nawet te, które będą obsługiwać tylko dwuprocesorowe. Części konsumenckie, takie jak seria i7, są przeznaczone do użytku domowego i zawsze są ograniczone do aplikacji jednoprocesorowych.

Który z nich jest odpowiedni dla ciebie, zależy od twojego budżetu i twojej aplikacji. Jeśli masz za sobą dużą firmę, która wykonuje dużą pracę firmową przy dużym budżecie firmy, być może możesz uzyskać procesory Xeon. A może - tylko może - jesteś w jakiejkolwiek wąskiej specjalizacji, która potrzebuje ośmiordzeniowych procesorów. Ale najprawdopodobniej chcesz i7.

Aby dodać do tego, co mówiła RaveTheTadpole, systemy z gniazdami 8+ są używane głównie w finansach (pomyśl o handlu z wysoką częstotliwością), gdzie muszą przechowywać ogromne bazy danych w pamięci RAM.

Na tym polu chipy Oracle i RISC są nadal modne, ponieważ mogą pomieścić do 96 TB pamięci RAM - podczas gdy przestrzeń Intel może pomieścić tylko 12 TB (i to z tymi najnowszymi chipami).

Dlaczego trzymanie tego wszystkiego w pamięci RAM ma znaczenie? Ponieważ jeśli musisz przejść do nieulotnej pamięci, takiej jak macierze RAID lub dyski SSD, konkurencja osiągnęła już najlepszy kurs, ponieważ ich baza danych znajdowała się w pamięci RAM, a straciłeś miliony, ponieważ spóźniłeś się o 0,5 sekundy.

Inne zastosowania to wysoce zwirtualizowane środowiska lub możliwa edycja wideo lub renderowanie 3D, choć wyobrażam sobie, że GPU jest do tego bardziej odpowiedni.

Na tym poziomie możesz pomyśleć o procesorach, takich jak te masywne wywrotki, które widzisz, które mają 30 stóp wysokości i mogą przewozić cementowóz z tyłu. Tak, są większe, ale są wysoce wyspecjalizowane, a ty nie chcesz.

Rachunek za prąd dla systemu z 8 gniazdami byłby wyższy niż przeciętny kredyt hipoteczny.