Als je de afgelopen 12-18 maanden aandacht hebt besteed aan de technologiepers, heb je misschien een vrij groot aantal negatieve verhalen over Intel's processoractiviteiten opgemerkt. Een nauwlettend toezicht op de hardware-enthousiastelingsgemeenschap, waaronder veel van de meest gerespecteerde hardware-analisten en recensenten, schetst een nog somberder beeld over Intel op het gebied van serverprocessors.
Ondanks dit alles zal Intel niet snel hun volledige serverprocessoractiviteiten verliezen. Ik ben er echter vast van overtuigd dat Intel in de komende 12-18 maanden na de release van de komende 7nm AMD EPYC "Rome" serverprocessors aanzienlijk marktaandeel zal verliezen. Met een aanzienlijk marktaandeel heb ik het in die periode in het bereik van 10-15%. De vorige AMD EPYC "Napels"-processors hebben "de pomp" in de serverruimte "geprimed" en de grote serverleveranciers zijn nu veel ontvankelijker voor AMD.
Jarenlang adviseerde ik mensen expliciet om hun SQL Server-workloads niet op AMD-hardware uit te voeren vanwege de veel lagere single-threaded CPU-prestaties en bijgevolg hogere SQL Server-kernlicentiekosten. Nu adviseer ik mensen om AMD sterk te overwegen voor SQL Server-workloads, aangezien de AMD EPYC "Rome" -processors in Q3 van 2019 worden uitgebracht. Dus, wat is van gedachten veranderd?
De dood van Tick-Tock
Van 2007 tot 2016 was Intel in staat om hun Tick-Tock-releasestrategie met succes uit te voeren, waarbij ze ongeveer om de twee jaar een nieuwe processormicroarchitectuur zouden introduceren (een Tock-release). Een jaar na een Tock-release zou Intel dezelfde microarchitectuur nemen (met enkele kleine verbeteringen) en een krimp van het fabricageproces gebruiken om een Tick-release te maken.
Dit zorgde voor een voorspelbare release-cadans en leverde ook aanzienlijke prestatieverbeteringen en andere verbeteringen op bij elke release, vooral Tock-releases. Dit maakte het voor databaseprofessionals gemakkelijker om te pleiten voor een hardware-upgrade en maakte de typische upgrade de moeite waard.
De Tick-Tock-releasecyclus viel in feite uit elkaar rond 2015 omdat Intel niet in staat was om van een 14nm-productieproces naar een 10nm-productieproces te gaan. Intel zit vast op 14nm in de serverruimte sinds de Broadwell-release in het vierde kwartaal van 2016. Intel is begin 2016 officieel overgegaan op wat zij "Process-Architecture-Optimization (PAO)" noemen.
Dit heeft geleid tot een zeer merkbare vermindering van generatieprestaties sinds Broadwell-EP, zoals weergegeven in afbeelding 1. Deze cijfers zijn geschatte TPC-E-scores voor een server met twee sockets met twee, acht-coreprocessors, die gebruikmaakt van de snelste acht- kernprocessor van elke generatie.
Figuur 1:Intel Xeon-prestaties van generaties stijgen
Gebrek aan concurrentie in de serverruimte
Intel-serverprocessors hebben historisch gezien aanzienlijk betere single-threaded CPU-prestaties en een lager stroomverbruik geleverd dan concurrerende AMD-processors sinds de Intel Nehalem-microarchitectuur in 2008. Deze situatie was zo slecht dat Microsoft 25% korting aanbood op de kosten van SQL Server-processorcorelicenties voor SQL Server 2012 en SQL Server 2014, als u gebruikmaakte van in aanmerking komende AMD Opteron-processors met zes of meer cores.
Zelfs met deze 25% licentiekorting was het niet echt kosteneffectief om AMD Opteron-processors te gebruiken voor SQL Server-gebruik, vanwege hun extreem slechte single-threaded prestaties. U kunt in die periode gemakkelijk meer totale CPU-capaciteit, betere single-threaded CPU-prestaties en veel lagere licentiekosten voor SQL Server krijgen met een geschikte, moderne Intel Xeon E5- of E7-processor.
Aangezien Intel geen levensvatbare concurrentie had vanuit een prestatieperspectief, hadden ze weinig prikkels om in hetzelfde tempo te blijven innoveren. Intel werd de afgelopen tien jaar zelfgenoegzaam en bood uiteindelijk een grote kans voor AMD. AMD heeft hierop ingespeeld met hun Zen-architectuur en nieuwe Zen 2-architectuur, met behulp van een modulair 7nm-productieproces van Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).
Kwetsbaarheden in de beveiliging van Intel-processors
De problemen van Intel worden nog vergroot door een reeks processorkwetsbaarheden die de afgelopen 18 maanden zijn ontdekt en gepubliceerd. Deze omvatten Spectre, Meltdown, Foreshadow en hun varianten, samen met nieuwere exploits zoals Zombieload. Over het algemeen zijn moderne Intel-processors kwetsbaarder voor dit soort aanvallen dan moderne AMD-processors.
- AMD-productbeveiliging
- Advies van Intel Product Security Center
Oudere Intel-processors zijn kwetsbaarder voor deze exploits, en ze lijden meer aan prestatievermindering door bestaande software- en firmware-fixes. De nieuwste Intel Cascade Lake-SP-processors hebben beperkingen op hardwareniveau voor sommige van de Spectre- en Meltdown-exploits, waardoor de prestatie-impact wordt verminderd in vergelijking met eerdere beperkende maatregelen op firmware- of softwareniveau.
Ik heb hierover in januari 2018 een aantal blogposts geschreven, waaronder deze:
- Uw SQL Server-instantie controleren op Spectre/Meltdown-patches
- Uw status van kernsmelting en spookbeperking in Windows controleren
De huidige specifieke richtlijnen van Microsoft voor SQL Server over dit onderwerp vindt u hier.
AMD EPYC 7002-serie "Rome" hoogtepunten
De 7nm AMD EPYC 7002 "Rome" -processors hebben tussen de 8 en 64 fysieke kernen, plus Simultaneous Multi-Threading (SMT), het AMD-equivalent van Intel Hyper-Threading. Ze hebben ook tot 256 MB L3-cache per processor.
AMD claimt een toename van 15% in instructies per klok (IPC) tussen de desktop Zen+ en Zen 2 generaties, en we zullen waarschijnlijk een vergelijkbare toename zien tussen de vorige AMD EPYC 7001 "Napels" en de AMD EPYC 7002-serie processors.
Tot nu toe kennen we de officiële basis- en turbokloksnelheden niet, maar er was een recent lek van gedeeltelijke specificaties en prijzen door een Europese detailhandelaar die maximale kloksnelheden tot 3,4 GHz vermeldde. We zullen de werkelijke single-threaded prestaties van deze processors pas weten als ze zijn vrijgegeven en gebenchmarkt door neutrale externe testers. Ik ben optimistisch dat ze hogere single-threaded CPU-prestaties zullen hebben dan Intel Cascade Lake-SP-processors.
Deze Rome-processors zullen acht geheugenkanalen hebben die DDR4-3200-geheugen ondersteunen, met maximaal 4 TB RAM per socket. De processor ondersteunt ook 128 PCIe 4.0-lanes (die de dubbele bandbreedte hebben van PCIe 3.0-lanes). Door deze hoeveelheid geheugen en I/O-bandbreedte is deze processor een uitstekende keuze voor workloads van het type DW.
Hardwareleveranciers zijn behoorlijk enthousiast over Rome, waarbij Dell van plan is om het aantal op AMD gebaseerde servermodellen tegen het einde van 2019 te verdrievoudigen. Als de gelekte prijsinformatie klopt, zullen AMD Rome-processors aanzienlijk goedkoper zijn dan Intel Cascade Lake- SP-processors.
Figuur 2:AMD EPYC Rome-processor
Hoe is dit relevant voor SQL Server?
U vraagt zich misschien af waarom u zich als SQL Server Database-professional hier druk over zou moeten maken? Er zijn veel redenen! Deze omvatten de totale CPU-capaciteit van uw server, uw single-threaded CPU-prestaties, uw geheugendichtheid en -capaciteit, uw totale I/O-capaciteit en uw licentiekosten voor SQL Server 2017/2019.
Ik denk dat er een groot aantal bestaande SQL Server-instanties zijn die draaien op oudere versies van SQL Server, op oudere versies van Windows Server, misschien op oudere versies van een hypervisor, die voornamelijk draaien op oudere generaties Intel Xeon-processors. Veel organisaties houden hun legacy-omgevingen al een aantal jaren draaiende, wachtend op een aantal waardevolle redenen om eindelijk een volledige vernieuwing van het dataplatform uit te voeren. Voor veel van deze organisaties zal de tweede helft van 2019 tot de eerste helft van 2020 een periode zijn waarin het zinvol is om eindelijk te upgraden.
Nadat u de beslissing hebt genomen om te upgraden, moet u nadenken of u uw SQL Server-instanties op een AMD-platform of een Intel-platform wilt uitvoeren. Vanwege de voordelen van de AMD Zen 2-architectuur, kan het kiezen van een AMD-platform voor uw nieuwe server(s) vanuit meerdere perspectieven de beste keuze zijn. Deze omvatten waarschijnlijk betere single-threaded CPU-prestaties, betere multi-threaded CPU-prestaties, hogere geheugendichtheid en -capaciteit, hogere geheugenbandbreedte, hogere I/O-bandbreedte, betere beveiliging op hardwareniveau en lagere processorprijzen.