Jintide: доступная и дешёвая альтернатива Intel. Проверим?

5 Дек в 16:55

Китайская компания Montage Technology представила новую линейку процессоров Jintide, которая имеет от 16 до 48 ядер и базируется на архитектуре x86. Если вы вдруг пропустили, этот производитель выпускает процессоры, которые по сути являются «клонами» Intel Xeon, но при этом стоят значительно дешевле. Впервые о Montage Technology и их линейке процессоров мы услышали примерно год назад, и вот они вышли с новыми моделями — клонами пятого и шестого поколения Xeon.

По данным портала Tom’s Hardware, превращение Intel Xeon в Montage Jintide хоть и касается в основном маркировки на крышке, но одним бейдж-инжинирингом не ограничивается. Инженеры Montage Technology добавили в свои процессоры уникальные аппаратные технологии, в частности дополнительные блоки шифрования. Также в китайских «клонах» новых Xeon имеется пара встроенных аппаратных «фишек» для мониторинга и повышения аппаратной безопасности.

Производитель утверждает, что процессоры подойдут не только для серверных платформ, востребованных на китайском рынке, но и для других серверов. И тут мы подумали, а почему бы нам не протестировать эти процессоры в сторонних серверах и найти ответы на простые вопросы.

Можно ли взять серверы под Intel, но без процессоров — и поставить в них китайские копии, таким образом уменьшив конечную стоимость сервера, но не потеряв в функциональности и производительности?
Действительно ли они ничем не отличаются от Intel, и если отличаются, то как это сказывается на реальной работе ОС и приложений.

Под катом расскажем об итогах тестирования и поделимся мнением, подходит ли китайское «железо» для высоких нагрузок.

Первый взгляд

У российских поставщиков можно сэкономить до 30% от стоимости каждого процессора. Для серверов со слабыми процессорами это не столь очевидная выгода, а для топ-процессоров, которые составляют иногда до 50% от стоимости сервера, или для больших поставок — вполне весомая.

В России стоимость процессоров Gen2 и Gen3 получается выгоднее примерно до 30%.

Стоимость процессоров Gen4 и Gen5 хоть и ниже оригинала, но даже в самом Китае дешевле максимум на 15%.

По техническим характеристикам процессоры почти неотличимы:

	Jintide® Platform .	Intel® Xeon® .
Product Type .	3rd Gen Jintide® CPU .	3rd Gen Intel CPU .
SKU .	C4316 .	4316 .
Number of Cores .	20 .	20 .
Number of Threads .	40 .	40
Processor Base Frequency .	2.3 GHz .	2.3 GHz .
Max Turbo Frequency .	3.4 GHz .	3.4 GHz .
Cache (Shared Last Level Cache) .	30 MB .	30 MB .
TDP (Thermal Design Power) .	150 W .	150 W .
Max Memory Capacity per Socket .	6 TB .	6 TB .
Memory Types .	DDR4-2667 .	DDR4-2667 .
Max Number of Memory Channels .	8 .	8 .
ECC Memory Supported .	Yes .	Yes .
Scalability .	2S .	2S .
PCIe Specification .	PCIe 4.0 .	PCIe 4.0 .
Max Number of PCI Express Lanes .	64 .	64 .
Sockets Supported .	LGA4189 .	LGA4189 .
Package Size .	77.5 mm × 56.5 mm .	77.5 mm × 56.5 mm .
UPI Speed .	10.4 GT/s .	10.4 GT/s .
Max # of UPI Links .	no info .	2
Advanced Technologies
Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) on CPU .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Resource Director Technology (Intel® RDT) .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Speed Shift Technology .	Аналоги своей разработки .	2.0 .
Intel® Turbo Boost Technology 2.0 .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Hyper-Threading Technology .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Transactional Synchronization Extensions .	Аналоги своей разработки.	Instruction Set ExtensionsIntel® SSE4.2, Intel® AVX, Intel® AVX2, Intel® AVX-512 .
# of AVX-512 FMA Units2 .	Аналоги своей разработки.	2 .
Intel® Volume Management Device (VMD) .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Security & Reliability .
Intel® Crypto Acceleration .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Platform Firmware Resilience Support .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Total Memory Encryption .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® AES New Instructions .	Аналоги своей разработк.	Yes .
Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) with Intel® SPS .	Аналоги своей разработки .	Yes with Intel® SPS .
Default Maximum Enclave Page Cache (EPC) Size for Intel® SGX .	Аналоги своей разработк.	8 GB .
Intel® Trusted Execution Technology .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Execute Disable Bit .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Mode-based Execute Control (MBEC) .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Virtualization Technology (VT-x) .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) .	Аналоги своей разработки .	Yes .
Intel® VT-x with Extended Page Tables (EPT) .	Аналоги своей разработки .	Yes .

Хочется отметить, что отсутствие детальной информации не означает, что этот функционал не был реализован. Это либо те самые опции, которые есть по умолчанию, так как процессоры построены на чипах Intel, либо произошла замена на функции, характерная для китайского рынка.

Что под крышкой Montage Tech?

Представьте себе — тот же самый Intel, но с измененными инструкциями по безопасности, шифрованием и маршрутизацией обращений. Как это все может повлиять на работу системы, приложений и ОС?

Для тестирования мы использовали серверы xFusion 1288h v5 и xFusion 1288h v6. В каждый из них установили по одному процессору Jintide C4215R и C4314 соответственно. В остальном в конфигурации было все по умолчанию:

Huawei1288H V5

s/n	2106180043XJP5000019
Процессор	Intel Montage Jintide(R) C4215R
Память	256GB DDR4 3200 Samsung
SSD	M.2 SSSTC ER2-GD240 256 Гб
SAS-контроллер	Avago SAS3004-iMR
Сеть	LOM XFUSION X722 4P 210GE+2GE
БП	2000W Power Module*2
Рельсы	Rackmoun.
Кабели	C13-C14 Power Cord*2

Huawei1288H V6

s/n	2106181970X2P900001
Процессор	Intel Montage Jintide(R) C4314
Память	256GB DDR4 3200 Samsung
SSD	M.2 SSSTC ER2-GD240 256 Гб2
SAS-контроллер	Avago SAS3004-iMR
Сеть	Mellanox B 225GE
БП	1500W Power Module.
Рельсы	Rackmount
Кабели	C13-C14 Power Cord2

Что проверяли?

Мы тестировали серверы с китайскими процессорами с помощью специально разработанной методики, используемой в лаборатории Jet RuLab. Кстати, это далеко не первые тесты «железа» из Поднебесной, ранее делились результатами испытаний их серверов — TTY и Gooxi.

Первые тесты были чисто эксплуатационными. Мы включали сервер и смотрели на него с точки зрения функционала управления и получения диагностической информации:

Описание проверки или требования	Результат
Доступность через интерфейс управления информации об аппаратной конфигурации сервера (кол-во и тип CPU, кол-во и тип DIMM, кол-во и тип HDD, кол-во и тип PCI-плат) .	Пройдено успешно .
Доступность через интерфейс управления информации о конфигурации томов встроенного RAID-адаптера .	Пройдено успешно .
Доступность через интерфейс управления информации о статусе аппаратных компонентов и журнала событий .	Пройдено успешно .
Доступность через интерфейс управления информации о текущих показаниях датчиков температуры, скорости вращения вентиляторов и энергопотребления .	Пройдено успешно .

В этом блоке никаких проблем не возникло, все работало штатно.

Далее мы провели испытания по установке разных ОС и проверили их базовую работоспособность.

Описание проверки или требования	Результат
Установка Windows 2022, проверка доступности всех необходимых драйверов (локальная установка или через PXE-сервер, загрузка с локальных дисков или через SAN) .	Пройдено успешно .
Установка Astra Linux 1.7.5, проверка доступности всех необходимых драйверов (локальная установка или через PXE-сервер, загрузка с локальных дисков или через SAN) .	Пройдено, но не «встала» графическая оболочка .
Установка Astra Linux 1.8.1.6, проверка доступности всех необходимых драйверов. (локальная установка или через PXE-сервер, загрузка с локальных дисков или через SAN) .	Пройдено c замечаниями. Графический интерфейс через KVM работает с задержкой и требует постоянного обновления, чтобы увидеть выбранное действие. .
Выполнение установки zVirt 4.2, проверка доступности всех необходимых драйверов. (локальная установка или через PXE-сервер, загрузка с локальных дисков или через SAN) .	Пройдено успешно .

Скорее всего, проблема с графической оболочкой Astra Linux связана с отсутствием свежих прошивок для старых платформ сервера, так как вендор тестировал данные модели только с версией 1.6. Мы уверены, что при необходимости доработки (нужен продуктивный запрос) вендор сделал бы это в кратчайшие сроки.

Ну и самое интересное — производительность! Насколько эти процессоры уступают или не уступают аналогичным Xeon? Это мы проверяли путем запуска нескольких распространенных тестов, а также с помощью эмуляции нагрузки на СУБД Oracle, которая проинсталлирована в эти серверы.

Описание проверки или требования	Результат
Время выполнения операции сжатия тестового файла с помощью 7-Zip .	Пройдено успешно. Скорость сжатия сравнима с Intel .
Тест производительности СУБД Oracle	Пройдено. Показатели на высоком уровне, очень близки к Intel .
Показатели работы AIDA 6.33.5700 .	Пройдено. Незначительно отличается от показателей Intel .
Показатели работы SiSoftware Sandra 2021 Light Benchmark .	Пройдено успешно. Работа внутренних команд процессора подтверждена .

ZIP-тест

В ходе ZIP-теста мы проверили производительность одного ядра. Архиватором ZIP сжимался файл размером до 10 Гб. Для исключения ввода-вывода файл и архив располагались в оперативной памяти. Основной критерий, на который мы ориентировались: чем меньше время сжатия, тем лучше.

Скорость сжатия процессоров начального уровня MontageTech Jintide (аналоги Intel Silver) оказалась на уровне оригинальных Intel Xeon Gold.

Тест производительности СУБД Oracle

Что входило в программу испытаний:

Тест многопоточной производительности и работы с памятью;
Тест SLOB, использовавшийся для тестирования всех процессоров (Intel, Power, SPARC);
Имитация многопользовательской нагрузки с постепенно увеличивающимся количеством сессий до достижения насыщения;
Контроль отсутствия влияния ввода-вывода, блокировок, конкуренций.
Тест Xeon Gold производился в виртуальной машине VMware. Необходимо учитывать это в интерпретации результатов.

Основный критерий — количество логических чтений — полезная работа, выполняемая СУБД. И чем больше, тем лучше.

Выводы:

Производительность процессора Montage Jintide сопоставима с Xeon(R) Gold 6348;
Восьмиядерный Montage Jintide работает быстрее Xeon(R) в условиях малого количества сессий;
Многопоточность процессора Montage Jintide аналогична процессорам Intel, то есть не дает удвоения производительности.

AIDA-тест

	Из-под Windows .		Из-под Windows внутри zVirt .		Из-под Windows .
	Montagetech Jintide C4314 .				Intel Xeon 4314 .
	AIDA 6.33.5700 .
	в тесте 16 ядер.	на 1 ядро .	в тесте 8 ядер .	на 1 ядро .	в тесте 32 ядра .	на 1 ядро .
ZLib, MB/s .	1086,0 .	67,9 .	431,9 .	54,0 .	2175,1 .	68,0 .
sha, MB/s .	6345,0 .	396,6 .	1268,0 .	158,5 .	12908,0 .	403,4 .
PhotoWorx, Mpixel/s .	50213,0 .	3138,3 .	26282,0 .	3285,3 .	98133,0 .	3066,7 .
AES, MB/s .	205262,0 .	12828,9 .	12616,0 .	1577,0 .	412375,0 .	12886,7 .
CPU Queen .	74606,0 .	4662,9 .	43962,0 .	5495,3 .	137957,0 .	4311,2 .
FP 64 R-Trace, KRay/s .	16856,0 .	1053,5 .	2281,0 .	285,1 .	34182,0 .	1068,2 .
FPU Julia .	119868,0 .	7491,8 .	19132,0 .	2391,5 .	275875,0 .	8621,1 .
MemR, MB/s .	76598,0 .	4787,4 .	69830,0 .	8728,8 .	151572,0 .	4736,6 .
MemWr, MB/s .	71493,0 .	4468,3 .	71919,0 .	8989,9 .	133367,0 .	4167,7 .
Mem Delay, ns .	84,7 .		53,9 .		82,3 .

Немного расскажем, что означает каждый из показателей: .

CPU Queen тестирует производительность процессора в целочисленных операциях при решении классической «задачи с ферзями»;
CPU PhotoWorxx проверяет производительность блоков целочисленных арифметических операций, умножения, а также подсистемы памяти при выполнении ряда стандартных операций с RGB-изображениями;
CPU ZLib оценивает производительность процессора и подсистемы памяти при создании архивов формата ZIP при помощи популярной открытой библиотеки zlib. Также использует целочисленные операции;
CPU AES тестирует скорость процессора при выполнении шифрования по криптоалгоритму AES. Кроме того, способен использовать низкоуровневые команды шифрования процессоров VIA C3 и C7;
FPU Julia проверяет производительность блоков процессора, выполняющих операции с плавающей запятой, в вычислениях с 32-разрядной точностью. Моделирует несколько фрагментов фрактала Жюлиа. При возможности использует инструкции MMX, SSE и 3DNow!;
FPU Mandel оценивает производительность блоков процессора, выполняющих операции с плавающей запятой, в вычислениях с 64-разрядной точностью путем моделирования нескольких фрагментов фрактала Мандельброта. Способен использовать инструкции SSE2.

Показатели живого теста на китайском процессоре в пересчете на 1 ядро с небольшой погрешностью совпадают с показателями процессора Intel. В среде виртуализации показатели, конечно, отличаются, но тест срабатывает, что говорит о том, что замена, сделанная китайскими разработчиками, пригодна для работы.

Тест Sisoft Sandra 2021

Huawei V5+ Montage Jintide(R) C4215R
CPU Info

Huawei V6+ Montage Jintide(R) C4314
Sisoft Sandra 2021
CPU Info

Тест в реальном времени продемонстрировал, что представляет собой процессор —частоту, ядра, потоки и так далее (основные «следы» перелицовки в строках Manufacturer и URL).

Резюме всех тестирований

Запуск процессоров

Вывод: прошел успешно, процессор встал в сокет и заработал.

Поддержка популярных ОС

Выводы:

Windows Server стабильно работает;
Операционные системы на базе Linux работают в режиме командной строки. С графическими оболочками удалось запустить только самые свежие версии ОС.

Работа с СУБД

Вывод: работает на высоком уровне и иногда даже лучше, чем оригинал.

Наше мнение

Результаты тестирования показали, что процессоры Jintide ничуть не хуже Intel в части техники. Касательно стоимости, согласитесь, возможность получить выгоду в 10-15-20, а то и 50% от стоимости сервера, но при этом не потерять в функционале, звучит очень даже привлекательно.

Что касается дальнейшей применимости этих процессоров на нашем рынке — некоторые российские производители уже успешно протестировали свои серверы с новыми процессорами и заявили о полной совместимости. Мы сейчас тестируем их работоспособность с отечественным «железом» и позже расскажем о результатах.

А пока можем порекомендовать использовать данные процессоры для сред виртуализации, СУБД и стандартных нагрузок. К исключениям относятся те приложения, которые предназначены для использования только с определенными моделями Intel.

Авторы:

Константин Рябкин, руководитель серверного направления «Инфосистемы Джет» .

Юрий Семенюков, директор центра инфраструктурных решений «Инфосистемы Джет»

Максим Феклистов, инженер-проектировщик вычислительных комплексов «Инфосистемы Джет»

Александр Козлов, системный архитектор «Инфосистемы Джет»

Алексей Перегудов, начальник отдела оптимизации СУБД и приложений «Инфосистемы Джет»

Источник