Лицензирование для виртуализации

Комплект Gigabyte R113-C10 и прозрение о лицензиях

Введение: С чего все началось

Всё началось с простой идеи: зайти на Newegg (крупный онлайн-магазин электроники, знакомый многим) и посмотреть, какой серверный процессор там самый популярный. Им оказался AMD EPYC 4464P — 12-ядерный / 24-поточный чип из серии EPYC 4004.


Следующий вопрос был логичен: а какой "скелет" (barebones) сервера под него взять? Поиск привел к Gigabyte R113-C10, причем в продаже был выгодный комплект с уже установленным EPYC 4464P. Его удалось купить за  $899 (сейчас $925) с бесплатной доставкой. Отдельно сервер стоит около $633, а процессор — $429, так что экономия в комплекте была около 15%!

Первые впечатления и поворот к лицензиям

Получив комплект, было проведено тестирование сервера с 96GB и 192GB (4x48GB) оперативной памяти DDR5. Конфигурация с 192GB сразу навела на мысль: это отличная платформа для виртуализации!


Процессоры AMD EPYC 4464P и 16-ядерные модели серии 4004 кажутся идеально оптимизированными именно под виртуализацию. Это заставляет глубже взглянуть на всю линейку. Мы часто говорим о приросте 10-15% между поколениями или принципе "больше ядер = лучше" для консолидации серверов, но давно не рассматривали фактор стоимости лицензий на ПО. Пора разобраться и с этим!

Ликбез: Стоимость лицензий на ПО для виртуализации

Тема лицензирования серверного ПО сложна: у каждого приложения или функции свои модели. Есть целые компании, которые помогают в этом разобраться. Но вот краткая сводка основных моделей — от бесплатных Open-Source решений до различных способов оптимизации архитектуры под лицензии:

Производительность в фокусе: EPYC 4464P и не только

Существуют сотни моделей серверных CPU. Для наглядности мы используем общепринятый в индустрии бенчмарк SPECrate2017_int_base (чтобы не утонуть в сотнях метрик).

Популярность AMD EPYC 4464P теперь понятна: 12 ядер Zen 4, 24 потока, низкая цена и скромное энергопотребление (TDP 65W). Система с 192GB RAM и пятью SSD под 100% нагрузкой потребляла менее 150W. При типичной для виртуализации нагрузке 70-80% это как раз укладывается в ~120W на юнит (1U), что соответствует стандартам многих старых стоек в ЦОДах.

Сочетание эффективности и мощности

Помимо идеального профиля энергопотребления для "низкоплотных" стоек, производительность EPYC 4464P очень хороша. На 8 ядрах Intel и AMD в SPECrate2017_int_base близки, но Intel Xeon E-2400 и Xeon 6300 ограничены 8 ядрами, тогда как AMD предлагает до 16. Благодаря большему числу ядер, EPYC 4464P, 16-ядерный EPYC 4565P и модель с 3D V-Cache EPYC 4585PX дают значительно больше производительности в той же платформе.

Если смотреть на производительность на сокет, то 12- и 16-ядерные EPYC 4004 — отличный выбор. Оба варианта хорошо вписываются в лицензионные пакеты Microsoft Windows Server 2025 (16 ядер). Если только количество ядер — это экстремальная экономия на лицензиях. Но нам обычно нужна и высокая производительность на ядро — и здесь эти серверные CPU начального уровня сияют. Их часто используют для EDA, хостинга и даже игровых серверов. По производительности на ядро EPYC 4464P лишь незначительно уступает 8-ядерникам, а 16-ядерные модели находятся в том же диапазоне.

Масштабируем картину: От начального уровня к топу

Рынок начальных серверов невелик. А как это работает на более мощных системах? За базис взяли популярную в свое время конфигурацию с двумя Intel Xeon Gold 6252 (24 ядра на сокет). Почему? Во-первых, процессоры Intel Scalable 1-го/2-го поколения (Skylake, 2017-2021) до сих пор составляют значительную долю парка. Во-вторых, по данным Supermicro, Xeon Gold 6252 был их самой продаваемой моделью в этом поколении (Intel активно сбрасывала цены после выхода 64-ядерного AMD EPYC Rome в 2019). Посмотрим на SPECrate2017_int_base для новых процессоров AMD и Intel, которые мы недавно тестировали:

Потрясающий факт: AMD EPYC 8434P (48 ядер) в сервере HPE ProLiant DL145 Gen11 (который тестировали как недорогой edge-сервер) показывал около 300W на PDU (в официальном тесте SPEC было бы чуть больше). При этом односокетная платформа AMD выдавала больше производительности при том же количестве ядер и меньшем энергопотреблении, чем старый двухсокетник!

Производительность на ядро: Больше – не значит медленнее

Нарастить производительность на сокет с серией EPYC 9004/9005 легко. Например, AMD EPYC 9965 дает не просто в 12+ раз больше общей производительности, но и на ~33% больше производительности на ядро по сравнению с Xeon Gold 6252! Часто слышим: "192-ядерные чипы — здорово, но лицензии на ядро убьют!". Оказывается, можно не только получить больше отдачи с лицензии на ядро, но и провести мощную консолидацию серверов. 


Возьмем AMD EPYC 9575F. На первый взгляд — обычный 64-ядерник. Но его производительность на ядро (~13 в SPECrate2017_int_base) сравнима с 8-ядерными начальными серверами! Последнее десятилетие считалось, что с ростом числа ядер падает тактовая частота и производительность на ядро. Либо мало ядер для высокой производительности на ядро, либо много ядер для высокой производительности на сокет/сервер. EPYC 9575F ломает этот стереотип. Если вы работаете с новой лицензионной моделью VMware (на ядро) или платите за Windows Server, то более чем двукратная производительность на ядро по сравнению с распространенными ЦПУ означает возможность использовать меньше сокетов и серверов.

Собираем пазл: Главный инсайт

Вот наглядный итог: 12-ядерный AMD EPYC 4464P предлагает более чем вдвое большую производительность на ядро, чем Xeon Gold 6252. Используя недорогие серверы с меньшим числом мощных ядер, можно быстро окупить затраты, особенно с учетом лицензий. С 16-ядерными моделями история, вероятно, еще лучше, но популярность 12-ядерника на Newegg говорит сама за себя.

Секретное преимущество AMD, о котором молчат

Архитектура AMD Zen 4 имеет невероятно широкий спектр платформ, использующих один и тот же набор инструкций (ISA). Zen 5 (Turin) уже вышел, но взгляните на Zen 4 чипы (включая варианты с полным кэшем Zen 4 и с уменьшенным кэшем/частотой Zen 4c):

Zen 4(c) используется повсеместно: от серверов дешевле $1000 до высокопроизводительных AMD Instinct MI300A APU со встроенным GPU и HBM — тех самых, что стоят в суперкомпьютере El Capitan (№1 в Top500)! Вот доказательство — вывод lscpu с узла на MI300A, где видна поддержка AMD-V (виртуализации):


Индустрия долго фокусировалась на сложностях live-миграции с Xeon на EPYC. Но посмотрите иначе: Intel Xeon E-2400 *не поддерживает AVX-512*, в отличие от других Xeon. Высокоплотный Sierra Forest (Xeon 6700E) использует урезанный набор инструкций и не поддерживает SMT. А тот маленький сервер Gigabyte за $899 использует ту же архитектуру CPU, что и суперкомпьютерные чипы, HPC-процессоры, высокоплотные решения! Мы воспринимали это как данность, но осознание этого факта поражает.


Конечно, глупо гонять веб-сервер с EPYC 4464P на суперкомпьютерном MI300A APU. Вероятно, поэтому AMD не кричит об этой возможности. Но сам факт, что это технически возможно — невероятно крут!

Заключение

Этот недорогой комплект от Gigabyte спровоцировал важный разговор о лицензиях (EPYC 4004 уже некоторое время используется  для снижения затрат, в основном за счет экономии на лицензиях). И эта тенденция прослеживается во многих линейках продуктов.


Из тестов мы узнали, что EPYC 9004/9005 показывают себя отлично, но бывают и сюрпризы. Например, высокочастотный EPYC 9575F показал такую же выдающуюся производительность на ядро в SPECrate2017_int_base, как 8-ядерные Intel Xeon E и AMD EPYC 4004! Раньше за высокую плотность ядер всегда приходилось платить падением производительности на ядро.


HPE ProLiant DL145 Gen11 рассматривался как недорогой edge-сервер с низким энергопотреблением (его целевой рынок). Но оглядываясь на данные, поразительно: 48-ядерный EPYC 8434P в односокетном исполнении предлагает значительно больше производительности, чем двухсокетный сервер на Xeon Gold 6252, при этом занимая вдвое меньше сокетов и потребляя почти вдвое меньше энергии!


Источник: ServeTheHome