Intel Haswell E7 v3 zielt auf Performance-hungrige Scale-up-BI-Workloads

Intels neue Haswell-Generation E7 v3 zielt auf den Markt für Scale-up- und BI-Workloads und konkurriert dabei zum Beispiel mit IBMs POWER-Plattform.

Intels neuer Haswell-Chip E7 v3 konkurriert mit IBMs POWER8-System für große Scale-up-Workloads, die bisher eine der letzten verbliebenen Mainframe-Domänen waren. Die E7-Prozessoren adressieren also traditionelle Mainframe-Workloads wie Online Transaction Processing (OLTP), Big Data Business Intelligence (BI) und wissenschaftliche Simulationen. Diese Art geschäftskritischer Applikationen arbeitet typischerweise mit enorm großen Datenmengen, benötigen einen hohen I/O-Durchsatz und lässt sich nur sehr schwer auf verschiedene Maschinen aufteilen. E7-basierte Instanzen konsolidieren aber auch virtualisierte x86-Infrastrukturen zu einem geringeren Ressourcenverbrauch.

Intels neuer E7-v3-Chip nutzt dabei den gleichen Kern und die gleiche Interconnect-Architektur wie der Haswell E5 v3, richtet sich aber an andere Data-Center-Workloads. Die E5-Reihe kommt hauptsächlich in Zwei-Sockel-Servern für Scale-out- und Cloud-Workloads zum Einsatz. Zum anvisierten Einsatzspektrum des E7 v3 gehören vor allem geschäftskritische und speicherhungrige Scale-up-Workloads. E7-v3-Server bieten konzentrierte Compute-Leistung in einem Vier- bis Acht-Sockel-Systemen, der Prozessor arbeitet aber auch in Systemen mit bis zu 32 CPU-Sockel. Zusätzlich stehen sechs bis zwölf Terabyte Speicher über 96 oder 192 Speicher-Sockeln zur Verfügung.

Haswell E7 v3 vs. IBM POWER8

Normalerweise werden Vier- oder Acht-Sockel-Systeme alle fünf Jahre erneuert. Daher wird der E7 v3 hauptsächlich Xeon-7400-basierte Server sowie IBM POWER-Server ersetzen. Intel schätzt dabei, dass ein Rack an E7-v3-Servern 10 Server-Racks der 7400er Serie für OLTP-Workloads ersetzen wird.

Unternehmen vergleichen den E7 v3 auch gerne mit IBMs POWER8-Server. Der neue Haswell-Chip bietet ungefähr die gleiche Performance, zumindest gemäß noch nicht veröffentlichten Benchmarks von Intel, während die Gesamtausgaben für beispielsweise CAPEX-Investitionen, Energie- und Kühlkosten sowie Lizenzausgaben um den Faktor 10 niedriger liegen sollen.

IBM hat zwei POWER8-Konfigurationen speziell für SAP HANA optimiert, die sich im Vergleich mit einem E7-Server der 8000er Serie ganz gut schlagen dürften. Allerdings hat auch IBM hierzu noch keine Benchmarks veröffentlicht, das verwendete POWER8-System nutzt nach Aussagen von IBM aber 24 Kerne und ein Terabyte Speicher beziehungsweise 40 Kerne und zwei Terabyte Speicher.

Der Kern des E7 v3

Intels E7-v3-Modelle können bis zu 18 Kerne mit geteilten 45 Megabyte an Last-Level-Cache nutzen. Damit komplettiert der neue E7 Intels Migration in die Haswell-Architektur. Der Prozessor bietet Funktionen zur Verbesserung von Speicher-Performance, Energie-Management und I/O-Durchsatz und beinhaltet zudem neue OLTP- und Beschleunigungsfeatures sowie eine bessere Speicher-Performance mit DDR4-Speicher.

Softwarelizenzen, beispielsweise für OLTP mit hohen Lizenzgebühren pro CPU-Kern, kosten oft mehr als die zugrundeliegende Hardware. Als Antwort hierauf bietet der neue E7 eine optimierte Segmentstruktur, mit der sich die Anzahl der CPU-Kerne im Tausch gegen eine höhere Taktfrequenz und/oder höhere Energiekosten verringern lassen.

Umfangreichen konsolidierten Systemen mit Big-Data-Anwendungen kommen neue RAS-Funktionen (Reliability, Availability and Serviceability) zugute. Dazu gehören zum Beispiel Memory Mirroring/Sparing, Wiederherstellung von Paritätsfehlern mit DDR4-Speicher oder auch Schaltkreise, durch die Firmware mit korrigierten und unkorrigierten Event-Logs umgehen kann.

Verbesserungen und Updates für Intels Transaction Extensions (TSX) verbessern zudem den Transaktions-Durchsatz, wodurch Datenbankanwendungen mit mehreren Threads beschleunigt werden sollen. Ein grundlegender Funktionsumfang von ESX war bereits im E5-v3-Prozessor integriert worden, wurde aber durch bisher ungeklärte Bugs wieder deaktiviert. Der neue Haswell E7 behebt diese Fehler jetzt und erweitert den TSX-Funktionsumfang, wodurch bei Workloads wie beispielsweise SAP HANA ein bis zu sechs Mal höherer OLTP-Durchsatz erreicht werden soll.

Flash als Nachfrage-Bremse für den E7 v3?

Neue Designs und Prozessor-Interfaces für Flash-Systeme könnten die Nachfrage nach Memory-lastigen Scale-up-Systemen wie des Intel E7 v3 aber durchaus bremsen. In-Memory-Datenbanken liefern zwar die erforderliche Performance für Analytics-Workloads auf Basis großer Datenmengen – allerdings auch zu einem meist recht hohen Preis. Ein Ein-Terabyte-System mit 16 Gigabyte DDR4-Server-DIMMs, die mit je um die 200 US-Dollar zu Buche schlagen, kommt so auf Arbeitsspeicher im Wert von 13.000 US-Dollar. Im Gegensatz dazu kostet eine Enterprise-SSD mit 960 Gigabyte weniger als 700 US-Dollar. Dieses 17:1-Verhältnis ist letztlich der treibende Faktor hinter innovativen neuen Flash-Storage-Designs.

IBM nutzt ein Hochgeschwindigkeits-CAPI-Interface (Coherent Accelerator Processor Interface) mit geringer Latenz für seine POWER-Prozessoren, wodurch Flash wie interner Arbeitsspeicher verwendet werden kann. Auf dem OpenPOWER-Summit 2015 hat Redis Labs vergleichende Resultate einer großen NoSQL-Anwendung gezeigt: Ein System mit 90 Prozent CAPI-Flash bot beinahe die gleiche Performance (200.000 IOPS und eine Latenz im Millisekundenbereich) wie eine hundertprozentige In-Memory-Datenbank. Nur, dass die CAPI-Variante um mehr als 70 Prozent günstiger ist.

Auf der EMC World 2015 zeigte wiederum EMC ein DSSD Rack-Scale PCIe Flash-System, das Hadoop-Anfragen für herkömmliche Analytics-Anwendungen ausführte. In synthetischen Performance-Benchmarks erreichte das Flash-Array dabei beinahe native RAM-Geschwindigkeit.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2015 aktualisiert

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