【生意多】-免费发布分类信息
当前位置: 首页 » 新闻 » 教程 » 正文

服务器 CPU 与家用 CPU 有什么区别?

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-30 04:51:30    浏览次数:11
导读

  ★ 家用酷睿(包含标准酷睿架构的奔腾、赛扬)系列与服务器、工作站用的至强系列处理器在最最基本的架构方面一直都是统一的。正是因为最基本的架构保持一致,因此在主流特性、应用体验方面区别很小(几乎可以忽略不计)。  你拿至强处理器家用并不会察觉它和常规酷睿存在什么“异样”,不过至强还是有专门针对特别的

  ★ 家用酷睿(包含标准酷睿架构的奔腾、赛扬)系列与服务器、工作站用的至强系列处理器在最最基本的架构方面一直都是统一的。正是因为最基本的架构保持一致,因此在主流特性、应用体验方面区别很小(几乎可以忽略不计)。

  你拿至强处理器家用并不会察觉它和常规酷睿存在什么“异样”,不过至强还是有专门针对特别的服务器、工作站实际使用需求做出妥协与优化。

  ★ 早期有很多用户不相信至强可以适应家用市场,也不承认家用CPU可以用在服务器、工作站中。那我可以告诉你,你知道为什么至强的起跳型号至少是i5级别(核心对等/Xeon E)的吗?因为更低级的奔腾、赛扬、i3一直都扮演双重角色,它们既属于家用中低端产品,也隶属于服务器产品线的入门级型号,除了英特尔官方的告知外,奔腾、赛扬、i3的内存控制器是支持ECC纠错的,但i5、i7却不行,是不是很interesting?

  【上图】i3-9100内存控制器支持ECC,但是i5-9400、i7-9700都是不行的,前几代亦是如此。

  但事实就是如此。各大品牌服务器制造商的入门级服务器几乎清一色奔腾、i3处理器,自己去翻翻产品说明就知道了。

  ① 更强大的内存控制器:至强处理器在内存控制器方面肯定支持ECC纠错,稍高阶的还可以支持ECC REG;如果你觉得至强(E5或更高阶)能支持三通道、四通道内存也能成为特别之处的线处理器同样支持这一功能(因为它们和E5是平级的);

  ② 更强大的PCI-E控制器:其实这一点更多理解为集成的PCI-E通道数更多(特指E5级别及以上),但家用的LGA2011/2066处理器一样也有这么多通道(因为它们和E5是平级的);

  ③ 多路运算。至强特定系列是可以支持双路(两个CPU放在同一个装有双CPU插槽的主板上)、四路甚至8路运行,家用产品线均不支持此功能,这是由QPI总线xxx(支持双路)、E5-4xxx(支持四路)\E7-8xxx(支持八路)。以前有人说他家主板上了双路i7-3960X,简直就是天大的笑话。

  ④ 多核低频。至强处理器不适合打游戏并不是说它“没有游戏指令集(梗)”,也不是说“没有专门针对游戏优化”,而是在设计时,基本都是多核心、低频率。服务器需要密集运算,需要强大的多线程综合性能,很少会依赖高频单核的表现,而PC游戏一般很少能够做到优化那么多线程的能力,所以对单核性能依赖就会很强,这样一来,家用CPU这种频率比较高,核心数量相对较少的设计反而比较吃香。多核高频会有什么结果?功耗及发热爆炸。多核低频产生的热量很多时候反而不如高频少核那么多,因为频率往上走,功耗基本是指数式增长的。按照当前工艺,2.0GHz的六核处理器拿个小金属片小风扇就能压住(六核i5-9400F全核加速都是3.90GHz了),但是双核6.0GHz呢?肯定得用液氮啊!

  ⑤ TDP设定相对保守。至强的TDP一般在设定时会偏高,原因是防止TDP墙对性能产生过分的限制从而降低表现。家用平台不一样,65W的i7\i9?Amazing,实际台式机主板在解锁TDP后你会发现它们的满载功耗在100~150W。所以不要看至强的TDP一般都在80W~150W,不见得就会比家用CPU更费电、发热更大的!

  ⑥ 更专业的拓展功能。这个绝对是家用CPU没法比拟的,想要实现这些特定功能也需要搭配特定的服务器芯片组,前面有些大佬已经提了很多功能,这里不再赘述。其实家用酷睿系列(i5及以上)搭配英特尔Q系列芯片组(比如Q370等)(英特尔称之组合为vPro博锐平台)同样可以实现一些特定的商务管理属性。

  【案例一】至强X5698:由惠普定制的双核超级至强,主频4.40GHz,睿频加速4.66GHz,作为7年前的古董双核,这一频率至今没有其他双核可以打破。

  【案例二】至强E5-Blackops:六核心六线W,你除了可以在Ebay上找到外,还可以在Linus的评测中看到它。这是史上频率最高的六核处理器。

  【案例四】以W结尾的至强系列处理器频率一般都比较高,因为它们是专门为Workstation工作站所设计。工作站是啥?基本可以理解为高性能PC,常规机子还是以i5、i7、i9平台居多。

  某公司服务器部门BIOS新员工来扯一下,拿Ivy Bridge的Xeon E7来碾压一下家用的Haswell i7好了。Haswell的Xeon E7还没发布,就不把它请出来了,免得给Intel法务部增加绩效...Xeon的Core数量要比Core(酷睿)的Core数量多很多。Ivy Bridge E7最多可达15 Cores,Haswell更多。再开个超线程,就算只有一颗CPU,也能让任务管理器界面无比壮观...然后Intel估计发现Core上除了拼数量以外没发有大的性能突破了,于是转而去拼Cache容量了。Ivy Bridge Xeon每Core自带2.5MB L3 Cache,形成37.5M的共享L3... 当然跟L3动不动上80MB的IBM Power比还是小巫见大巫...当然,欲望是无止境的... 客户:I want more于是Xeon就支持了多处理器互联(via Intel QPI 链路),Xeon E7 88×× V2支持3个互联接口,最多支持8个处理器互联,形成立方体拓扑。于是就有了120Core,240Thread的CC NUMA系统了... #请自行脑补拓扑图#客户:I want moreIntel:再多我就管不了了... 自己设计节点互联芯片去吧... 例如某家的32路K1( 感谢@Ketor D指正,这货是安腾的,放这里不合适...),某家没发布的××路×××××然后八内存,内存各种简单,就是没有最多只有更多...E7上为了挂更多内存,就不在CPU上直出DDR地址线了,改而设计了一个叫SMI的链路,连到内存条上的一颗内存REG[1]拓展芯片,由内存扩展芯片出DDR地址线.5TB[1]最大内存,8S系统妥妥的12TB[1]最大内存就粗来了... 满配的时候无比壮观...

  Intel在Xeon里加了Machine Check Architecture (MCA),如果BIOS和管理软件做的好的话就能做到诊断出系统里大大小小的各种错误。大到上次系统宕机的元凶到底是谁这种推理破案故事,小到内存哪个颗粒或者哪个链路哪跟线上出现了一个bit错误之类的... #其实一般小错误都不报告的,把客户吓着了就不好了#

  事实上,今天的家用CPU性能已经相当强大,完全可以满足相当部分传统服务器对CPU性能的要求。因此服务器CPU于家用CPU最根本的区别在于对ECC内存的支持——因为服务器是需要长时间开机的,内存单个bit翻转错误的概率虽然很低,但对于长时间开机的服务器来说则是不可忽视的。单个bit翻转错误,轻则完全没有影响——这段内存并未分配给任何应用程序;中则导致应用程序、操作系统崩溃;重则导致业务数据出现严重错误——想象一下某家企业向外转账很小一笔钱,结果成了转很大一笔?

  当然,服务器有其它技术去应对其它故障,例如使用磁盘阵列(不包括不带冗余的RAID 0)来避免单个硬盘介质失效导致的系统崩溃甚至数据丢失;冗余电源避免单个电源故障或者供电故障导致服务停止等等,但这些和CPU关系不大。在这个问题下就不展开了。

  最低价不到5000的T140入门级服务器,CPU有赛扬G4930、奔腾G5420、Core i3-9100这几个选项——低端的家用台式机也经常有使用这几个CPU的。当然,用这个性能CPU的服务器,通常不怎么需要CPU性能,例如只有几个员工的企业弄台这样的服务器作为文件/打印服务器,或者提供一些简单的网络服务。

  多核CPU流行的今天,Intel的家用CPU可以划分两个路线:主流桌面(Core i5/i7),对应的服务器CPU是Xeon E系列;高端桌面(Core X),对应的服务器CPU是Xeon W系列。其实CPU本身几乎是一样的,频率、TDP设定、是否集成显卡等方面有一些细节上的区别。考虑到同一系列的CPU中,不同型号之间也存在频率、功耗、是否可以超频、是否集成显卡等区别,所以但最根本的区别是支持的内存容量,以及是否支持ECC内存。

  补充说明一下的是,Xeon-W系列按照Intel的产品线划分是属于工作站而非服务器,一线服务器厂家似乎都没有使用Xeon-W的服务器,但一些二三线品牌是有使用Xeon-W的服务器型号的,著名的服务器主板厂商Supermicro有几款单路服务器主板支持Xeon-W。毕竟这样一个单路18核的系统比用双路主板加上两个8核的CPU组成的服务器便宜不少而且CPU性能差别不大,甚至某些场景下性能更好一些。

  此外,现在基于x86架构的工作站,其实就是采用大量服务器技术如多路CPU、ECC内存、磁盘阵列等的电脑,以满足某些需要大量数据处理、长时间运算的个人桌面应用如视频编辑、3D离线渲染、仿真设计等。以Dell的Precision T7920双路塔式工作站和PowerEdge T440双路服务器为例,相当多的核心配件选项是相同的,除了T7920可选专业3D显卡而T440不可选以外。某些工作站厂商甚至提供更高端的四路工作站定制——说白了直接就是使用四路服务器主板,加上用于桌面应用的一些配件如3D专业卡、视频采集卡等,例如LinusTechTips报道过一台四路E7的工作站

  Intel的这个产品线就是Xeon Scalable(至强可扩展)系列了,全系支持多路,细分下来这个系列低端的铜牌、银牌支持双路,中端的金牌支持四路,高端的铂金支持到八路。这一系列并没有对应的家用级CPU,和家用最顶级的i9-10980XE相比,除了支持多路CPU、支持的内存容量更大、支持ECC内存外,单个CPU的核心数量更多(仅限金牌和铂金),还支持6通道内存,并且因为增加了内存通道和多路支持,封装从LGA2066升级到LGA3647。此外,第二代Xeon Scalable还支持使用傲腾DC作为断电数据不会丢失的持久性内存。i9-10980XE和多款Xeon Scalable的对比如下

  此外,从上面几个对比可以看出还有一些安全性、可靠性之类的细节上的区别,但这些技术往往是需要从主板到操作系统、驱动程序和应用软件配合使用的,相当多的服务器用户也不会使用这些技术。有兴趣的朋友可以自行去进一步了解。

  已经有大牛提到了Machine Check Architecture,那么我就扩展这一点。

  MCA是属于Reliability Availability Serviceability (RAS)的一部分。它的重要理念就是让系统更加可靠,更多的资源是可以供给使用的,并且能够正常处理用户的需求。这些要求对于商业用户来说是十分重要的,因为任何影响客户的问题,都是大问题。

  但是我不完全同意一般小错误是不报告的说法。应该说错误有不同的等级,并且不一定总是OS来处理,有可能是BIOS,也有可能是firmware。也有的“错误”并不真正的是错误,但他们会被记录下来,提供debug的方便。这一些的理念就是更少的影响系统,多快好省的修复系统。

  另外谈不上服务器完败个人处理器,因为最低端的服务器的处理器的配置,往往是可以被定义为高端台式机。但是这并不代表你买个服务器回家,用得就比你的个人电脑更快,更高,更远。因为你对电脑的使用,和测试性能用的benchmark很可能是不一样的;而服务器的benchmark也往往和PC不一样。这个问题就好像你买了辆F1的跑车开城市道路,不一定能有多high;而最终的结果往往是你被堵在一堆公交车出租车之间,以时速30蹭到单位。

  除了受赞最多的几个回答里提到的指令集区别、ECC内存支持、多路支持、多位寻址支持还有Intel DBS配电技术,还有一个不是很显著的差别,就是同样规格的Core i7和Xeon处理器之间,Xeon的电压值会稍微低一点,相应TDP也比i7低。意思就是,服务器Xeon的体质比桌面i7更好,更能适应长时间不关机工作。在Nehalem时代,应该是英特尔把同样的核心逐一进行测试,确保每个核心和L3缓存都能跑高频,然后通过电压判断体质,电压稍高的拿去做i7,电压低的作为Xeon,跑不上高频的再根据频率和电压来细分产品型号。至少在Sandy Bridge-E之前都是这样的。毕竟Xeon比i7利润率高太多太多了。

  由于英特尔官网提供的信息不全,无法判断Westmere后的Xeon和i7之间是不是也存在这种区别。

  从SNB-E开始,单芯片核心越来越多,E5划分为1600、2600和4600三个产品线就是只有一个QPI总线的,这些单路的Xeon就是桌面CPU的马甲,甚至保留了桌面i7不锁倍频能超频的特性,售价也和同规格的i7一样(E5 1650和i7 3930k散片官方价都是$583)。然后Intel在多路产品、多核产品上闷声发大财。

  至于E3系列装机火热,是因为i5的价格、近似i7的规格,默认频率也比较高。在1000这个很合适的价格区间上能击中不少不需要超频的用户的心。真正家用用户除了跑分和测试之外,在游戏上几乎分不出Peryn、Nehalem、Sandy Bridge和之后CPU本身的差别,频率、内存支持和PCIE对游戏的影响还是比较大。

  Skylake之后Intel封杀了桌面芯片组用Xeon的可能,不论是价格市场相对稳定的115x还是顶级高性能的20xx。服务器Xeon可能要渐渐离我们远去,洋垃圾大船也有可能成为历史。

  一句话:能代替台式机 CPU 的 E3-1230 在服务器领域是低端产品,最低端的产品。它流行就是因为性价比。另外 E3 的流行和 Chiphell 脱不了干系……

  一般服务器都是用 E5 啊……这货一个就 12 核(二代,果教圣「杯」里就是那个;一代是 8 核),对台式机完全是碾压级的。

  这么说吧,服务器CPU相当于极速100km/h,100个座位的公交车。可能极速没有那么快,但是胜在座位多,每小时可以把上百人运到100公里外的地方,运力强大。另外司机专业,管理到位,公交公司集中管理,保养维护及时到位,就算车糙了点,也不容易出故障。就算出了故障,也有备用的其他公交车及时顶替。

  家用CPU就像极速200km/h,5个座位的私家车。极速很快,但是座位少,每小时只能把10个人运到100公里外的地方(5座*2次),运力低。司机水平参差不齐,维护保养不一定那么到位,可能隔三差五地出故障,这时只能打车了。

  E3和家用机的确没啥区别,几乎就是i7砍显卡。但是E5往上的服务器CPU,通常都会有内存ECC校验和多路支持,这个是i7肯定没有的。

  另外Intel除了最顶级的服务器CPU,E5通常单线核、十几核,因为典型的服务器负载(网页伺服、生物计算)的并发数都可以非常高。

  以上回答大家基本上都谈到了E3这颗性价比神U,然而少有人知道还有高性价比的U藏在E5阵营中。

  E3-1XXX最多支持单路,E5-2XXX最多只支双路,E5-4XXX最多支持四路,E7-8XXX最多支持8路。

  实践使用的话,基本多数软件、游戏还是只支持单线程或者多线程优化不怎么好的。家用CPU主频高的优势在于此。

  打游戏跟只是日常操作的人群还是选择家用CPU好。(跑孤岛危机3实际测试E5-2697 v2 还不如I7-4770K)并且对于游戏来说更重要的配件是【GPU显卡】。

  压制视频 也是推荐选择高主频的家用CPU。原因是压制x264 单一部视频的话下主频高的优势才明显提速,双路12核实测 压片挂3个片才能占满线程。

  后期AE的话,就要看你内存多大了,因为后期AE渲染能不能占满CPU是取决于内存,默认大概是每2G内存占满一个线线G RECC 服务器内存 6条足矣)

  不过服务器CPU与民用CPU侧重不一样,强调并行计算能力,核心数多而且往往支持smp(俗称的组多路)。但是由于频率并不一定高,单线程性能也就不算很强,所以运行家用应用程序,并不一定会比core i7等高档家用CPU强。

  如果题主问的是 E3 1230 V2 的话,性能上与同参数的 i7 没有肉眼可以察觉的差别。只是减少了核心显卡而已。

  因为它在CPU性能上与同档次 i7 相当,但它的价格比同档次 i7 便宜很多(仅仅指淘宝价)

  对绝大多数中国的家用玩家来说,i7 的配置很蛋疼,装机用 i7 的国人一般都会配独立显卡, i7 内置的显卡多数情况下被闲置,这个时候就有了一款「去掉核心显卡的 i7」出世了,它就是被大家热炒的 E3 1230 V2,(线 好像也已经出了)

  我们能看到桌面版的CPU在超频上要比服务器CPU设计得要高些,给我们的感觉就是服务器CPU在频率上设置得比较求稳,更体现了服务器CPU求稳的特性:服务器是网络中的重要设备,要接受少至几十人、多至成千上万人的访问,因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。除此之外,一个更主要的特点就是:服务器CPU支持多路,这在PC上是不可能的,也根本没必要。Xeon处理器的市场定位也是瞄准高性能、均衡负载、多路对称处理等特性,而这些是台式电脑的CPU所不具备的。双路服务器才可以称得上是服务器!而PC机和单路机并不是真正意义上的服务器,在价格上更便宜,但在性能上、稳定性上无法与双路机比拟的!除此之外呢,在指令集区别、ECC内存支持、多位寻址和配电技术上面还有些差异,但不是很大,根本目的也都是为了求稳。

  下面解释下原因,尽量挑些大家能看得懂的词汇,想用比较通俗的方式来解释。能解释给大多数人听懂,就达到我回答的目的了。

  两者本质上是 差不多原料&差不多产品线 制造出来的(大家不都喜欢说服务器e3是家用i7的阉割显卡和超频的版本么),但是由于服务器的需求和pc(个人电脑)的需求不同,造成上上图那样的情况。以及为了服务器端的需求,服务器cpu会另外有更多指令集,支持多路(多个cpu一起工作),ecc内存纠错(为了让服务器能不出错的7x24小时持续运行,毕竟一次出错后关机对服务器和企业的影响是无法估量的)

  所以导致了两者的cpu需要处理的事情不同,也就是服务器需要处理多任务,而pc处理单任务,可兼顾多任务(因为有后台任务),

  这是因为随着cpu单核频率的升高,温度也随之升高,而且不是同比例y=x地升高,是呈平方数地升高。假设散热性能相同,4核心的cpu在4.0Ghz下满载能在70摄氏度,而服务器那样的8核心16核心,热量肯定远远超出安全温度,更别说32核心更往上了。因此通过降低频率的方式,达到更多的核心数,且总体性能更高(总体性能更高是根本目的呀)。所以会看到intel e5很多16核心32核心的cpu,一起满载的时候频率不到3.0Ghz。

  主要原因还是单任务上对多线程的开发难度大,因此很多程序仅支持单线程,多核心的cpu在日常任务上并没有太理想的效果(游戏除外),还不如核心数少&单核性能强。(而且对很多程序来说,也并没有必要做成多线程呀~)

  intel的战略目的,并不想把太多核心的过早推向市场(其实并不早,已经挤了多少年牙膏了,真的是……)

  当然现在很多优化好的游戏对多进程多核心的优化非常棒,大家已经可以开始放手去买多核心的cpu了(手动滑稽)

  po一张2016年10月15日在杭州云栖大会上拍来的AMD ZEN的任务管理器照片。(2016年10月15日这个时间点,媒体都没有报出zen有这么多核心的信息,那次能亲眼见到还是蛮激动的)(写得这么辛苦,点个赞鼓励下呗)

 
(文/小编)
打赏
免责声明
• 
本文为小编原创作品,作者: 小编。欢迎转载,转载请注明原文出处:http://www.31duo.com/news/show-185986.html 。本文仅代表作者个人观点,本站未对其内容进行核实,请读者仅做参考,如若文中涉及有违公德、触犯法律的内容,一经发现,立即删除,作者需自行承担相应责任。涉及到版权或其他问题,请及时联系我们。
 

(c)2016-2019 31DUO.COM All Rights Reserved浙ICP备19001410号-4

浙ICP备19001410号-4