Konkurrenz chancenlos - Intel Xeon E5-2600 Serie im Test

Analyse: Performance mit AVX

Um den Vorteil der AVX-Befehlssatzerweiterung zu analysieren, verwenden wir eine mit Intels Math Kernel Library 10.3 Update 7 for Windows hochoptimierte Linpack-Version. Der ebenfalls sehr speicherintensive Linpack-Benchmark löst komplexe lineare Gleichungssysteme. Linpack dient als verbreitetes Tool zum Ermitteln der Floating-Point-Performance von Highend-Computern. Das Ergebnis wird in GFlops (Fließkomma-Operationen pro Sekunde) angegeben.

Linpack arbeitet multithread-optimiert und lastet die CPU-Kerne extrem aus. Bei diesem Benchmark rechnen Intels Xeon-Prozessoren mit deaktiviertem Hyper-Threading schneller. Linpack lässt mit der Math Kernel Library kaum Ressourcen in den Funktionseinheiten der CPUs frei, die für Hyper-Threading notwendig wären. Bei eingeschaltetem Hyper-Threading arbeiten die Xeons rund zwei Prozent langsamer.

Im Test vergleichen wir den Xeon X5680 (kein AVX, nur SSE 4.2) mit den neuen E5-2600-Modellen:

Linpack AVX 10.3.7 mit 40.000 Gleichungen

Prozessor	GFlops	Plus an Performance
Xeon X5680	146	--
Xeon E5-2640	236	+62 Prozent
Xeon E5-2660	271	+86 Prozent
Xeon E5-2690	338	+132 Prozent

Der Xeon E5-2690 erreicht einen 132 Prozent höheren Durchsatz im Vergleich zum Xeon X5680. Bei Workloads ohne AVX, wie dem ebenfalls sehr speicherintensiven SPECfp_rate_base2006, kann sich der E5-2690 mit maximal 81 Prozent höherer Performance vom Vorgänger absetzen. Selbst bei einem vom Arbeitsspeicher sehr abhängigen Workload wie bei Linpack sorgt AVX somit nochmals für einen deutlichen Performance-Schub. Im Idealfall, und ohne Einflüsse des Arbeitsspeichers, kann AVX gegenüber SSE 4.2 die zweifachen FLOPs pro Taktzyklus ermöglichen.