Neue CPU-Generation

Intel Xeon E7-4890 v2 im ersten Test

Christian Vilsbeck war viele Jahre lang als Senior Editor bei TecChannel tätig. Der Dipl.-Ing. (FH) der Elektrotechnik, Fachrichtung Mikroelektronik, blickt auf langjährige Erfahrungen im Umgang mit Mikroprozessoren zurück.
Intel bietet mit der Xeon-E7-4800-v2-Serie seine neue Generation von Server-Prozessoren an. Wer überlegt, vier Jahre alte Rack-Server mit Xeon-7500-CPUs auszutauschen, bekommt die dreifache Rechenleistung und Energieeffizienz. Das belegt ein erster exklusiver Test der TecChannel-Redaktion.

Intels Server-Prozessoren für Rechenzentren sind zu einem großen Teil von der Xeon-E5-Serie belegt. Die CPUs für 2-Sockel-Rackeinschübe fokussieren auf hohe Leistung und Energieeffizienz bei "günstigen" Preisen - klassische "Mainstream"-Server. Die Xeon-E7-Serie ist oberhalb den E5-Modellen angesiedelt. Die E7-Modelle gibt es in Varianten für Server mit zwei (E7-2800), vier (E7-4800) oder acht Sockeln (E7-8800). Hier liegt der Fokus auf Skalierbarkeit, großen und ausbaufähigen Arbeitsspeicher und hohe Betriebssicherheit durch RAS-Features.

Seit April 2011 gibt es den Xeon E7. Jetzt schickt Intel mit dem Xeon E7 v2 einen Nachfolger ins Rennen. Die v2-Modelle gibt es wieder für Server mit zwei (E7-2800 v2), vier (E7-4800 v2) oder acht Sockeln (E7-8800 v2). Die Einsatzgebiete für die neuen Xeon-E7-v2-basierenden Server erstreckt sich wieder auf alle Szenarien, wo hohe Performance, sehr viel Arbeitsspeicher und hohe Ausfallsicherheit gefragt sind: Business Intelligence, ERP, CRM, Big Data, Datenbanken und SAP Hana, Virtualisierung und High Performance Computing im Finanzwesen und aus Forschung und Technik.

Abgehängt: POWER7+ und SPARC T5-4

All das sind auch typische Einsatzgebiete der Konkurrenten wie IBMs POWER-Server oder Oracles SPARC-Systeme. Wie Intel angibt, liefert ein 4-Sockel-System mit Xeon E7-4890 v2 eine bis zu 1,8-fach höhere Performance (SPECint_rate_base2006) bei 74 Prozent geringeren Systemkosten im Vergleich zu einem POWER 750 Express von IBM mit vier POWER7+ (je 256 GByte RAM und zwei HDDs). Während Intel den Preis des eigenen Systems mit 46.500 US-Dollar angibt, wird der POWER 750 Express mit 177.290 US-Dollar beziffert.

x86 vs. POWER vs. SPARC: Intel hebt die Vorzüge der eigenen Plattform gegenüber den Konkurrenten hervor.
x86 vs. POWER vs. SPARC: Intel hebt die Vorzüge der eigenen Plattform gegenüber den Konkurrenten hervor.
Foto: Intel

Gegenüber einem Oracle-Server mit vier SPARC T5-4 liefern vier Xeon E7-4890 v2 Intels Angaben zufolge eine bis zu 1,28-fach höhere Rechenleistung (SPECint_rate_base2006). Beim Systempreis sollen sich bis zu 61 Prozent sparen lassen. Während Intel für den eigenen 4-Sockel-Server mit 1 TByte Arbeitsspeicher einen Preis von 57.729 US-Dollar angibt, wird eine vergleichbare Konfiguration von Oracle mit 147.992 US-Dollar aufgeführt.

Die Zahlen und Angaben beziehen sich allerdings rein auf die Systemkosten und Performance bei Ganzzahlenoperationen. Je nach Applikation und Infrastruktur kann es davon natürlich erhebliche Abweichungen geben.

Xeon E7 v2 Faktor 2 bis 3 schneller

Laut den Marktforschern von IDC sind rund 80 Prozent der Server mit vier oder mehr Prozessoren x86-basierend. In diesem Segment sind neben AMDs Opteron 6300 vor allem Systeme mit dem Xeon 7500 (Markteinführung 2010) und dem direkten Vorgänger Xeon E7-4800 (seit 2011 verfügbar) vertreten. Gegenüber einem 4S-Server mit Xeon-X7560-CPUs (Topmodell der Serie) liefern die neuen Xeon E7-4890 v2 zirka die dreifache Performance. Dem direkten Vorgänger Xeon E7-4870 enteilt der neue 15-Kern-Prozessor durchschnittlich mit doppelter Rechenleistung. AMDs Opteron muss den neuen Xeon in 4-Sockel-Servern ebenfalls deutlich ziehen lassen: Selbst optimierte Herstellerangaben (SPEC CPU2006) beziffern dem Xeon E7-4890 v2 die zweifache Leistung eines Opteron 6386 SE.

Energieeffizienz mehr als doppelt so hoch

Die reine Rechenleistung ist für IT-Verantwortliche nicht das alleinige Entscheidungsmerkmal bei oder für die Anschaffung neuer Systeme. Angesichts der Energiekosten und den Gegebenheiten im Rechenzentrum des Unternehmen ist die Energieeffizienz der Server viel relevanter, ob eine Erneuerung lohnt.

Im TecChannel-Testlabor punktet Intels neuer Xeon E7-4890 v2 in der 4-Sockel-Konfiguration mit einer 2,4-fachen Energieeffizienz gegenüber dem Vorgängersystem mit Xeon-E7-4870-CPUs. Im Vergleich zu dem vier Jahre alten 4S-Server mit Xeon-X7560-Prozessoren schafft das neue System sogar die 3,5-fache Performance pro Watt.

Mehr Arbeitsspeicher, mehr Sicherheit

Systeme mit vier Prozessoren werden sehr oft für Anwendungen eingesetzt, wo möglichst viel Arbeitsspeicher notwendig ist. Ein klassisches Beispiel ist ein Virtualisierungsszenario. Je mehr RAM zur Verfügung steht, desto mehr virtuelle Maschinen sind auf dem Server möglich. Intel ermöglicht beim Xeon E7 v2 mit seiner neuen Plattform "Brickland" die dreifache Menge an Arbeitsspeicher. Pro Sockel sind nun 24 statt 16 DIMMs möglich, ein Riegel kann dabei 64 statt maximal 32 GByte fassen. Damit erlaubt ein 4-Sockel-Server bis zu 6 TByte RAM; beim Vorgänger mit Xeon E7 sind maximal 2 TByte möglich.

Mehr Betriebssicherheit will Intel durch zusätzliche RAS-Features bei den neuen Xeon-E7-v2-Systemen ebenfalls bieten. Mit der "Machine Check Architecture" (MCA) sollen Fehler bei CPU, Speicher und I/O entdeckt und korrigiert werden. Defekte bei diesen Komponenten sollen den Betrieb des Servers nicht stören. Neben dem Abfangen von Defekten in Speicherchips in den DIMMs (DDDC+1) beherrscht der Xeon E7 v2 im Server zudem Memory Mirroring und eine dynamisch Speichermigration (Hot Plug). Der Xeon E7 v2 bietet auch ein sogenanntes "Fine Grain Memory Mirroring". Damit wird nur ein Teil des Arbeitsspeichers gespiegelt, beispielsweise kritische Bereiche.

Intel fasst die RAS-Features der Xeon-E7-v2-Plattform unter der Bezeichnung Run Sure Technologie zusammen. Laut einer 2013 durchgeführten Untersuchung von ITIC bezüglich der Ausfallsicherheit von Servern, sollen Intels Xeon-E7-Systeme eine Verfügbarkeit von 99,9975 Prozent aufweisen. Die ungeplante Ausfallzeit liegt damit bei zirka 13 Minuten pro Jahr. IBMs POWER-Systeme liefern mit 99,9978 Prozent Verfügbarkeit respektive 12 Minuten Downtime pro Jahr kaum bessere Werte.

Fazit: Neuer Xeon E7 v2 mit Leistungssprung

Intel spielt mit dem neuen Xeon E7 v2 im Segment der 4-Sockel-Server in einer eigenen Liga, was die Performance betrifft. Doppelt so schnell wie der Vorgänger, dreimal flinker als die Xeon-7500-Generation aus dem Jahr 2011. AMDs Opteron 6300 kann mit dem Leistungsvermögen eines 15-kernigen Xeon E7-4890 v2 genauso wenig mithalten.

Die Steigerung in der Energieeffizienz ist nicht weniger beeindruckend: 2,4-mal besser als das Vorgängersystem mit Xeon E7-4870 und sogar 3,5-fach mehr Performance pro Watt gegenüber einem Xeon-X7560-Server.

Doch nicht nur das x86-Segment der 4-Sockel-Server hat der neue Xeon E7 v2 deutlich im Griff, auch den RISC-Alternativen gehen zunehmend die Argumente aus. Die Ausfallsicherheit und die RAS-Features liegen bei den neuen Xeons auf dem Niveau von POWER- und SPARC-Systemen. Auch in der Performance gibt es keine Abstriche, im Gegenteil; vom Preisvorteil der Xeon-Systeme ganz zu schweigen. Welche Systeme zum Einsatz kommen, werden aber meist durch die zu verwendende Software und vorhandene Infrastruktur bestimmt.

Für Insider: Details und Analyse

Auf den folgenden Seiten finden Sie die Details und Features zu Intels neuer CPU-Serie Xeon E7-4800 v2. Außerdem analysieren wir die Performance und Energieeffizienz der neuen CPUs. Für den Test standen uns das neue Topmodell Xeon E7-4890 v2 mit 15-Core-Technologie zur Verfügung. Als Vergleich dienen die vorherigen Generationen Xeon E7-4870 und X7560. Außerdem nehmen wir Intels Xeon E5-2697 v2 sowie AMDs Opteron 6300 in den Vergleich mit auf.