در دنياي كامپيوتر و تكنولوژي در سالهاي گذشته، دو جريان اصلي توليد پردازنده‌هاي مركزي ، بخش بزرگي از بازار كالاهاي ديجيتال را از آن خود كرده‌اند. اينتل و AMD دو شركتي هستند كه با توليدات خود به عنوان پيشگامان اين صنعت بازار را در دشتان خود گرفته‌اند و بدون شك حداقل يكبار نام اين دو شركت را در كنار هم شنيده‌ايد و در جريان رقابت اين دو غول توليدكننده CPU هستيد. جالب است بدانيد كه آمازون در سرورهاي رايانش ابري خود، از پردازنده‌هاي هر دو اين شركت ها استفاده مي‌كند و نرخ خدمات متفاوتي را براي استفاده از اين منابع در نظر گرفته است. AMD كه يك شركت آمريكايي است با ساخت تراشه‌ي EPYC، در نبرد با همتاي آمريكايي خود يعني اينتل، بر سر پردازنده‌هاي سِرور ، اوضاع را پيچيده‌تر و رقابت را سختتر كرده است. بيشترين رسانه‌هاي خبري تمركز خاصي بر تراشه‌هاي ساخته‌شده براي مصارف عام و گيمينگ دارند، در صورتي كه در اصل پردازنده‌هاي سِرور هستند كه درآمدهاي زيادي را براي شركت‌هاي مادر حاصل ميكنند. براي بررسي عملكرد اين دو شركت ، مطالعه روي نتايج عملي كه روي مركز داده آمازون انجام شده بهترين گزينه براي قضاوت است.
مقايسه‌ي عملكرد پردازنده‌هاي اينتل و AMDدر سرورهاي آمازون
سرويس رايانش ابري آمازون AWS EC2 در نوامبر سال ۲۰۱۸، Instanceهاي مبتني‌بر پردازنده‌هاي EPYC از AMD را رونمايي و معرفي كرد.Instance در واقع بخشي از منابع سِرور، اعم از پردازنده و حافظه مجازي است كه دراختيار هر كلاينتي قرار مي‌گيرد. Instanceها از تعداد پردازنده‌ي مجازي و ظرفيت حافظه‌ي مجازي نمونه‌هاي اينتل استفاده ميكنند. Instanceهاي EPYC مي‌توانند در تمام طول زمان پردازش از ۲ تا ۹۶ پردازنده‌ي مجازي بهره‌برداري كنند. آمازون به طور كلي خدمات Instanceهاي AMD خود را در حدود ۱۰ درصد ارزان‌تر از Instanceهاي اينتل دراختيار رايانش ابري قرار ميدهد.
آمازون در رابطه با معماري تراشه‌هاي اين Instanceها اطلاعاتي منتشر نكرده است اما ازآنجايي كه انجام برخي از اين آزمايش‌ها نيازمند به اجراي كدهاي AVX512 است، مي‌شود تصور كرد اين Instanceها از آخرين معماري اينتل بهره‌مند باشند.
در ادامه فهرستي كامل از انواع آزمون‌هاي باركاري (workload) ارائه شده كه بررسي روي Instanceهاي اينتل و AMD اعمال شده:
باركاري int/FP
- SPEC*rate2017_int_base 1 copy Estimated
- SPEC*rate2017_fp_base 1 copy Estimated
- SPEC*rate2017_int_base Estimated
- SPEC*rate2017_fp_base Estimated
باركاري پهناي باند حافظه
- STREAM_OMP Triad
باركاري web/java
- Server Side Java* 1 JVM
- WordPress* PHP/HHVM
باركاري database
- HammerDB PostgreSQL
- MongoDB
باركاري High-Performance Compute يا HPC
- LAMMPS / Molecular Dynamics
- High Perf. Linpack
با نگاهي به نتايج بنچمارك‌هاي انجام‌شده روي اين Instanceها و بررسي آزمايشاتي كه بين Instanceهايي با ۱۶ پردازنده‌ي مجازي انجام شده و در محيط سيستم‌عامل Linux 7.5 و با به‌كارگيري كامپايلر ICC اجرا شده است، Instanceهاي اينتل برتري اندكي در باركاري web/java و برتري كاملي در اجراي وظايف HPC يعني محاسبات سطح بالا را دارند. با درنظرگرفتن اين مورد كه پردازنده‌ي EPYC از دو واحد 128bit-FMA و پردازنده‌هاي Skylake و بالاتر از دو واحد 512bit-FMA برخوردار هستند، اين برتري اينتل زياد تعجب‌آور نيست، چراكه در انجام وظايف HPC دست بالا را خواهد داشت.
در اينجا، اشاره به دو نكته ضروري است:
۱. برخي از Instanceها، به‌ويژه در سمت سِرور، NUMA-binded به دسترسي غيريكنواخت به حافظه مقيد نشده‌اند، به اين خاطر كه انجام چنين كاري نياز به تنظيمات زيادي دارد.
۲. استفاده از كامپايلرهاي متفاوت، همچون GCC، ممكن است باعث بهبود در نتايج عملكردي پردازنده شود.
اين قابليت‌ها روش‌هاي بهينه‌سازي گران‌قيمتي حساب مي‌شوند كه اگرچه شكاف ميان داده‌هاي سمت سِرور را كم ميكنند، اما همچنان براي غلبه بر پردازنده‌هاي اينتل كافي نيستند. ارقام به‌دست‌آمده در بررسي‌هاي Instanceهايي با ۹۶ پردازنده‌ي مجازي نشان داده كه بازهم نسخه‌هاي سِرور اينتل از نسخه‌هاي سِرور AMD برتر هستند. در اين آزمايشات اختلاف در اجراي وظايف HPC همچنان زياد است؛ اما در بخش آزمايش‌هاي پهناي باند از ميزان اين اختلاف كاسته شده است.
در بررسي عملكرد را برحسب بهاي پرداختي خدمات سِرور با مدل قيمت‌گذاري رايانش ابري آمازون نيز نشان داده شده كه به‌طور متوسط نسخه‌هاي اينتل در اجراي وظايف HPC از ارزش پرداخت بيشتري از ۱.۲۵ تا ۴.۱ برابر بيشتر از نسخه‌هاي AMD برخوردار هستند.
آنچه كه برآيند اين تحقيقات و بررسي‌ها نشان ميدهد، اين است كه Instanceهاي اينتل چه از نظر ارزش پرداختي و چه ازنظر سطح عملكردي در بين تمام موارد رايانش ابري، در جايگاه بالاتري قرار گرفته‌اند. البته ممكن است با به‌كارگيري كامپايلرهاي مختلف و انجام بهينه‌سازي‌هايي روي باركاري تخصيص‌يافته در محل سرور نسخه‌هاي AMD به سطح عملكرد بهتري دست يابند، اما اين ميزان از بهبود نيز براي غلبه بر تفاوت‌هاي سخت‌افزاري نهفته در تراشه‌هاي اينتل كافي نيست. برخي از اين تفاوت‌ها استفاده از تراشه‌هاي يكپارچه در نسخه‌ي اينتل به‌جاي ماژول‌هاي چند‌تراشه‌اي در نسخه‌هاي AMD و نيز اختلاف در FMAها است كه در پردازش HPC بسيار حائز اهميت است. به‌نظر مي‌رسد اينتل هنوز هم بازار مراكز داده را در دستان خود داشته باشد. بهترين سرور مجازي با پايداري بالا مي تواند از پردازنده هاي قدرتمندي برخوردار شود.