Hexa-Core & AES-Beschleunigung im Server

Intel Xeon X5670 & X5680 - Neue CPU-Generation im Test

Multitask Floating Point: SPECfp_rate_base2006

Wir setzen die SPEC-Benchmarks unter Windows Server 2008 Enterprise x64 praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 10.1 und Fortran 10.1 in der 64-Bit-Version sowie MS Visual Studio 2005 .NET für alle Floating-Point-Tests. Spezielle Bibliotheken für die Optimierung auf den jeweiligen Prozessor kommen nicht zum Einsatz. Bei den Floating-Point-Berechnungen von SPECfp_rate_base2006 ermittelt die Benchmark-Suite CPU2006 den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Die Ergebnisse geben einen guten Anhaltspunkt für die Floating-Point-Leistungsfähigkeit der Prozessoren bei parallel arbeitender Standardsoftware.

Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien von SPECfp_rate_base2006 der Anzahl der Prozessorkerne des Systems. Beispielsweise arbeiten beim Zwei-Sockel-Server mit Hexa-Core-Opterons zwölf Kopien parallel. Beim Westmere-EP-System mit Xeon X5670 und X5680 ( beide Hexa-Core) sind durch das zusätzliche Hyper-Threading 24 virtuelle Kerne vorhanden. Entsprechend laufen 24 parallele Kopien mit einem Speicherbedarf von 2 GByte RAM pro Kopie.

SPECfp_rate_base2006: Bei den sehr speicherintensiven Durchsatztests mit Floating-Point-Programmen setzt sich der neue Xeon X5670 mit Hexa-Core vom ebenfalls mit 2,93 GHz getakteten Xeon X5570 (Quad-Core) mit 29 Prozent höherer Geschwindigkeit ab. Diese Steigerung durch die zwei zusätzlichen Kerne ist angesichts der großen Abhängigkeit von der Speicherbandbreite ein sehr guter Wert. Den Xeon-5600-CPUs kommt hier auch die Speichergeschwindigkeit von 1333 MHz zu Gute. Durch den hohen RAM-Bedarf von CPU2006 sind zwei DIMMs pro Channel verbaut, der Xeon X5570 schaltet hier auf 1066 MHz zurück.
SPECfp_rate_base2006: Bei den sehr speicherintensiven Durchsatztests mit Floating-Point-Programmen setzt sich der neue Xeon X5670 mit Hexa-Core vom ebenfalls mit 2,93 GHz getakteten Xeon X5570 (Quad-Core) mit 29 Prozent höherer Geschwindigkeit ab. Diese Steigerung durch die zwei zusätzlichen Kerne ist angesichts der großen Abhängigkeit von der Speicherbandbreite ein sehr guter Wert. Den Xeon-5600-CPUs kommt hier auch die Speichergeschwindigkeit von 1333 MHz zu Gute. Durch den hohen RAM-Bedarf von CPU2006 sind zwei DIMMs pro Channel verbaut, der Xeon X5570 schaltet hier auf 1066 MHz zurück.

Intels 10.1-Compiler bieten mit dem Switch -QxO eine offizielle SSE3-Unterstützung für „Non-Intel-Processors“ (erstmals mit Version 10.0). Mit dieser Compiler-Option führten wir die CPU2006-Benchmarks für die Opteron-Prozessoren durch. Bei den Xeon-CPUs nutzten wir das Compiler-Flag -fast. Hier wählen die Intel-Compiler automatisch die optimale Befehlssatzunterstützung. Zusätzlich testen wir den Xeon L5520, X5570, X5670 und X5680 für eine optimale Vergleichbarkeit mit dem Opteron 2435 ebenfalls mit -QxO:

SPECfp_rate_base2006

Compiler-Option

-fast (automatisch)

-QxO (SSE3)

Xeon L5520

135

131

Xeon X5570

160

154

Xeon X5670

207

171

Xeon X5680

219

176

Opteron 2435

--

108

Die Xeon-5600-Prozessoren verlieren durch die Einstellung –QxO mit zirka 17 bis 20 Prozent massiv Performance, wenn maximal SSE3 unterstützt wird. Bei den Xeon-5500-Modellen beträgt der Einbruch nur drei bis vier Prozent. AMDs Hexa-Core-CPU Opteron 2435 bleibt dennoch abgeschlagen zurück.