英特尔物理内存

IT@Intel简报英特尔IT部门电脑制造2013年10月设计计算采用固态硬盘的优势SSD可以用作大型芯片设计工作负载的交换区SSD的成本更低,在性能方面实现了1.
63倍的性价比优势与全部在RAM中运行工作负载相比,性能达88%英特尔IT对大型芯片设计工作负载进行了测试,用较低成本的固态硬盘(solid-statedrive,简称SSD)替代了服务器的部分物理内存,如图1所示,在性能方面实现了1.
63倍的性价比优势.
我们的测试还针对SSD用作应用交换硬盘的情况进行了评估.
我们在配备有512GBRAM的服务器上运行电子设计自动化(electronicdesignautomation,简称EDA)工作负载,并将所有工作负载加载到物理内存中.
然后,我们将这些服务器的内存配置缩减为一半(即256GBRAM),迫使应用使用基于多层单元(multi-levelcell,简称MLC)的SSD或硬盘(harddiskdrive,简称HDD)的交换硬盘(swapdrive).
当切换到一个400-GB的英特尔固态硬盘(IntelSSD)DCS3700系列SATA(属于一种企业级MLC硬盘)时,服务器完成工作负载的时间与在RAM中加载全部工作负载比较,速度降低了12%.
然而,由于SSD的成本远低于RAM,服务器的成本大幅度降低,所以在性能方面的性价比优势亦甚为显著.
与HDD交换硬盘相比,IntelSSDDCS3700交换硬盘的性能高出38%.
我们的测试还表明,对于EDA应用而言,配有SSD交换硬盘的服务器是更具成本效益和高性能的服务器平台.
Фх喟ぶ02,5005,0007,50010,00012,50015,00017,50020,0001.
63x1.
00xВツ256GBRAM400-GBDCS3700SATA512GBRAM图1.
固态硬盘在性能方面的的性价比优势.
将英特尔固态硬盘(IntelSSD)DCS3700SATA作为交换空间使用时,提供了在性能方面1.
63倍的性价比优势.
电子设计自动化的性能相比全RAM配置仅仅降低了12%,但是服务器的成本得以大幅度降低.
(英特尔IT部门内部测量,DELL服务器定价表,www.
dell.
com,IntelSSD定价表,www.
intel.
com,2013年8月.
)表1英特尔固态硬盘(IntelSSD)技术对比因素高度耐用的数据中心SSD数据中心SSD英特尔SSDDCS3700英特尔SSDDCS3500成本更高更低容量比较接近比较接近读取速度比较接近比较接近写入-擦除速度最佳好写入-擦除持久力最佳好表2测试系统规格处理器2个英特尔至强处理器E5-2670频率2.
6GHz总线8.
0GT/秒英特尔快速通道互联技术芯片组英特尔C600芯片组RAM配置当全部工作负载都加载到RAM中时,采用512GB(16x32GB)DDR3-1333当使用交换硬盘时,采用256GB(16x16GB)DDR3-1600硬盘接口SAS6.
0Gb/s;SATA6.
0Gb/s操作系统64位Linux*业务挑战英特尔的芯片设计工程师面临的挑战是要把更多的功能集成到越来越细小的芯片之中,因此,设计工作变得更加复杂.
设计的复杂程度日益提升,造成了巨大的设计工作负载以及庞大的内存与计算需求.
我们通常将这些工作负载运行在服务器之上,后者必须以最为经济的方式处理这些计算需求.
在过去我们支持这些大型设计工作负载时,通常会采取两种服务器配置方案:我们可以安装一个大容量的RAM,让工作负载可以完全在物理内存中运行.
这这种解决方案虽然大幅度提高了性能,但是由于所需的高密度32-GBRAM模块在成本上相对较高,所以极为昂贵.
我们可以使用容量更少、成本较低的16-GBRAM模块,这样当那些应用工作负载对内存要求超过了物理安装的RAM时,就可以切换至HDD.
HDD相比32-GBRAM模块,成本大幅度降低,但是性能同时也显著降低.
SSD为我们提供了一个更佳的新解决方案.
这些存储设备使用固态内存存储持久的数据;它们模拟HDD,同时可以在许多应用中替换HDD.
因此,现在我们有了第三个服务器配置方案:我们可以将SSD用作交换硬盘,而不是HDD.
由于SSD比HDD更快,同时比RAM更便宜,因此这种方案有可能以相对较低的成本交付更出色的性能.
此外,SSD相比HDD功耗更低,因此降低了系统整体的功耗要求.
表1中对高度耐用的数据中心和数据中心MLC固态硬盘进行了对比.
为了评估在设计计算中将SSD用作交换硬盘是否可行,我们通过测试,使用不同的服务器配置方案支持真实的英特尔芯片设计工作负载,将性能和成本进行了比较.
我们在测试中包含了数据中心SSD和高度耐用的数据中心SSD.
性能测试我们在基于英特尔至强处理器E5-2600产品家族的一个双插槽服务器平台上使用英特尔芯片设计工作负载进行了性能测试.
在测试过程中,我们对服务器分别配置,使工作负载可以完全加载在RAM中,或者使用一个HDD、一个高度耐用的数据中心SSD或者一个数据中心SSD作为一个交换硬盘.
服务器和交换硬盘的规格如表2和表3中所示.
表3测试了交换硬盘的配置英特尔固态硬盘DCS3700英特尔固态硬盘DCS3500SAS硬盘容量400GB480GB900GB组件规格25纳米NAND20纳米NAND10,000个RPM读取带宽500MB/秒500MB/秒无数据写入带宽460MB/秒410MB/秒无数据读取延迟50美元50美元平均为2.
9ms4-KB随机读取75,000个IOPS75,000个IOPS无数据4-KB随机写入36,000个IOPS11,000个IOPS无数据接口SATA6.
0Gb/s,NCQSATA6.
0Gb/s,NCQSAS6.
0Gb/s平均故障间隔时间(以百万小时计)221.
6EDA工作负载和交换配置每次测试中我们都加入了一个或多个在英特尔芯片设计工作负载上真实运行的EDA应用,如表4所示.
测试中的内存要求在343GB到476GB之间.
我们测试了以下的系统配置:512GBRAM;未分配交换空间.
由于服务器只有16个内存插槽,因此我们使用了更昂贵的32-GBRAM模块.
全部的应用工作负载都加载到了物理RAM中.
256GBRAM;将HDD用作交换空间.
我们在所有16个内存插槽中都使用了价格较为低廉的16-GBRAM模块.
256GBRAM;将基于MLC的英特尔固态硬盘DCS3700高度耐用的数据中心SSD用作交换空间.
我们在所有16个插槽中都使用了16-GBRAM模块.
256GBRAM;将基于MLC的英特尔固态硬盘DCS3500数据中心SSD用作交换空间.
我们在所有16个插槽中都使用了16-GBRAM模块.
结果当我们将英特尔固态硬盘DCS3700用作交换硬盘时,平均性能比使用HDD交换硬盘时快了38%,仅比全部使用512-GBRAM配置(无交换空间)时慢了12%.
而在使用英特尔固态硬盘DCS3500时,平均性能比使用HDD交换硬盘时快了25%,仅比全部使用512-GBRAM配置(无交换空间)时慢了20%.
测试结果如表5所示.
成本比较根据我们的性能测试结果和典型的服务器价格,我们将两个性能最高的可选配置作成本比较:配备512GBRAM的服务器配备256GBRAM的服务器,和一个用作交换硬盘的400-GBMLC英特尔固态硬盘DCS3700为此,我们根据测试中的相对性能调整了每个配置的成本,并计算了性价比,如表6所示.
表4电子设计自动化(EDA)测试工作负载测试案例1测试案例2工作负载模拟A模拟B线程数1个线程;32个并行任务1个线程;20个并行任务应用要求的虚拟内存1343GB476GB1虚拟内存不包含在系统缓冲器和页面高速缓存中表5性能测试结果(英特尔IT部门内部测试,2013年8月)英特尔至强处理器E5-2670测试案例512-GBRAM无交换(hh:mm:ss)SASHDD交换(hh:mm:ss)英特尔固态硬盘DCS3700MLC技术SSD交换(hh:mm:ss)英特尔固态硬盘DCS3500MLC技术SSD交换(hh:mm:ss)测试案例1:模拟A32个并行任务10:19:2312:43:3310:54:1512:17:14测试案例2:模拟B20个并行任务15:13:2227:13:0018:04:3019:40:59平均运行时间12:46:2219:58:1614:29:2215:59:07性能比较基准:512-GBRAM1.
000.
640.
880.
80性能比较基准:HDD交换1.
001.
381.
2516个任务运行在HDD交换上,因为20个任务将会导致操作系统"抖动"和系统稳定性降低,性降低,HDD—硬盘;MLC—多层单元;SSD—固态硬盘表6性价比对比(英特尔内部测量,DELL服务器定价,www.
dell.
com,英特尔固态硬盘定价,www.
intel.
com,2013年8月)服务器配置总成本电子设计自动化相对性能性价比512-GBDRAM服务器USD18,512.
00100%USD18,512.
00配备400-GB多层单元技术SSD的256-GBDRAM服务器USD9,992.
5688%USD11,335.
55性价比优势1.
63从比较中,显示出英特尔固态硬盘DCS3700交换硬盘为我们实现了1.
63倍的性价比优势.
结论将SSD用作交换硬盘后,我们可以用成本更低的固态存储替代高成本的RAM,这样做只给我们带来了轻微的性能影响.
在我们的测试中,配备SSD的服务器提供了1.
63倍的性价比优势,与全部在RAM中运行工作负载相比可提供88%的性能.
配有SSD交换硬盘的服务器来运作EDA应用,是一个富有成本效益的高性能服务器平台.
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intel.
com/cn/IT作者SheshaKrishnapura英特尔IT首席高级工程师VipulLal英特尔IT首席高级工程师TyTang英特尔IT首席高级工程师ShajiAchuthan英特尔IT高级工程师MurtyAyyalasomayajula英特尔IT工程师性能测试和等级评定均使用特定的计算机系统和/或组件进行测量,这些测试反映了英特尔产品的大致性能.
任何系统硬件、软件的设计或配置的不同均可能影响实际性能.
购买者应进行多方咨询,以评估其考虑购买的系统或组件的性能.
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intel.
com/performance/resources/benchmark_limitations.
htm或致电(美国)1-800-628-8686或1-916-356-3104.
英特尔处理器标号不作为衡量性能的标准.
处理器号主要区分各处理器家族内部的不同特性,不同处理器家族之间的处理器号不具有可比性:请登录:本文旨在提供一般性的信息,并非特定指南.
推荐(包括潜在成本节省)全部基于英特尔的体验,仅为预估.
英特尔不确认或担保他人会得出类似结果.