על Windows ומעבדים מעל 16 ליבות

בשנים האחרונות אנחנו רואים יותר ויותר מעבדים חדשים מ-AMD עם יותר ויותר ליבות במחירים מאוד מפתיעים, הן לתחנות עבודה והן לשרתים. להלן 2 דוגמאות:

  • מעבד AMD Threadripper 2990WX עם 32 ליבות ו-64 נימים עולה 1700$ (מיועד לתחנות עבודה)
  • מעבד AMD EPYC 7551P עם 32 ליבות ו-64 נימים עולה $2700 (מיועד לשרתים בעלי תושבת מעבד יחידה)

לשם השוואה: המעבד לתחנות עבודה ושרתים הכי זול עם 16 ליבות מאינטל (Xeon SP Gold 6130) עולה נכון להיום $1932. ההצעה הזולה ביותר מעל 16 ליבות של אינטל היא מעבד Xeon Gold 6140 וכיום מחירה הוא $2500, כך שבמחיר של מעבד אחד מאינטל אפשר לקנות מעבד עם כמות כפולה של ליבות לתחנות עבודה, ובתוספת של 200$ אפשר לרכוש מעבד לשרת עם כמות כפולה של ליבות (בהשוואה ל-6140 של אינטל).

אם נרצה להקים מכונה כזו להריץ מכונות וירטואליות, לא חשוב איזה פתרון וירטואליזציה נבחר (למעט Hyper-V) – המעבדים של AMD יתנו תוצאות מצוינות וסקירות שונות הראו זאת. אם נרצה להשתמש במעבדים כאלו כתחנות עבודה מבוססות לינוקס, כל עוד יש לנו את העדכונים האחרונים להפצת הלינוקס שנבחר – הכל ירוץ מצוין.

אך מה יקרה אם נרצה לקנות מכונה כזו להריץ אותה כתחנת עבודה או כשרת Windows (לא וירטואלי)? צפו לביצועים נמוכים ב-30-50% בהשוואה ללינוקס עם אותם מעבדים.

כשאינטל שחררה את משפחת Xeon SP, אינטל הציגה בגאווה כמה המעבדים לשרתים (אז לא היה Threadripper) שלה הרבה יותר מהירים ממעבדי EPYC של AMD. סקירות עצמאיות הוכיחו שאינטל פחות או יותר צודקת (יש מספר מבחנים די תמוהים של אינטל ועל כך הופיע פוסט ב-Anandtech). רוב הסוקרים ציינו כי הבעיה של הביצועים קשורה לארכיטקטורת ה-NUMA של AMD.

שנתיים חלפו מאז ש-AMD הוציאה את משפחת מעבדי EPYC לשרתים. AMD הוציאה באותו זמן את משפחת ה-Threadripper דור ראשון (עד 16 ליבות) ואת משפחת ה-Threadripper דור שני (מבוסס על ארכיטקטורת +ZEN). עם הדור השני, AMD הוציאה את המעבדים 2970WX ואת 2990WX -האחד עם 24 ליבות והשני עם 32 ליבות. ההבדל בין מעבדים אלו לבין המעבדים ממשפחת EPYC – היא שמעבדי Threadripper משתמשים ב-4 ערוצי זכרון ולחלק מהליבות אין גישה ישירה לזכרון, בשעה שמעבדי EPYC מקבלים גישה ל-8 ערוצי זכרון.

המחיר הזול גרם ללא מעט אנשים להתעניין לראשונה במעבדים עם 24 ו-32 ליבות ולא מעט אנשים רכשו אותם. המעבדים עובדים מצוין אולם מי שבחן אותם על Windows קיבל "הפתעה" – גם כאן, Windows הציג ביצועים נמוכים ב-30-50% בהשוואה ללינוקס (הבעיה אינה קיימת בדגמים כמו 2950X שהם עם 16 ליבות).

ואז מספר אנשים מקצועיים החליטו לחקור מדוע הביצועים ב-Windows יותר איטיים. בהתחלה האשימו את המעבדים בכך שלא כל הליבות מקבלים גישה לזכרון, אולם אז מספר אנשים לקחו מעבדי EPYC שאין שם את הבעיה בעניין הליבות והזכרון – והתוצאות נשארו בעינם, Windows פשוט יותר איטי בהרבה.

יש בחור בשם וונדל מ-Level1tech שלקח את הנושא ברצינות, ויחד עם עוד מספר אנשים – החליטו לבדוק את העניין, ו-וונדל הוציא וידאו על כך (אזהרה: הוידאו מאוד טכני). להלן הוידאו:

למי שראה את הוידאו ולא הבין: הבעיה נמצאת עם ה-Windows Scheduler, ה"מתזמן" של Windows שמקים תהליכים (Processes) על ליבות שונות לפי העומסים שלהם, ועם המעבדים המוזכרים לעיל וכמות הליבות הגדולה, ה-Scheduler של Windows – "מתחרפן", ומה שיותר גרוע – מיקרוסופט לא עושה סימנים שהיא עובדת על תיקון הבעיה, ומה שהכי גרוע – זה קורה בכל גרסאות ה-Windows, כולל Windows Server.

אחד הדברים שוונדל מזכיר בוידאו זה אפליקציה בשם Coreprio שעוזרת למגר חלק מהבעיה. ב-Phoronix מנהל האתר בדק כמה זה עוזר. התוצאה: בחלק מהמקרים זה עוזר במעט, בחלק הרבה, אבל עדיין – ישנה בעיה שמצריכה שינוי קוד פנימי ב-Windows ע"י מיקרוסופט.

לכאורה ניתן להחליט משהו פשוט: לא רוכשים מעבדים של AMD אם מריצים Windows כמערכת הפעלה מרכזית "על הברזל", ואני יכול בהחלט להבין החלטה כזו, אולם הבעיה המרכזית אינה רק במעבדים של AMD. גם אינטל הולכים להוציא מעבדים חדשים עם אותה ארכיטקטורה כמו של AMD (הם יתחילו להופיע תחת משפחת Cascade Lake שתצא השנה). הבעיה היותר גדולה שקיימת בצד של מיקרוסופט היא תמיכה במעבדים מעל 16 ליבות ולא חשוב מי היצרן (גם אינטל). הסיבה שאף אחד לא התלונן עד כה? אף חברה שרוכשת שרת עם מעבדים מעל 16 ליבות לא מריצה ישירות Windows "על הברזל". עם Scheduler יותר טוב, גם מעבדים של אינטל ירוויחו מכך.

לסיכום: אין מנוס מלציין משהו פשוט. מיקרוסופט נרדמה בעמידה. מיקרוסופט עם Windows 2019 בהחלט מעוניינת שתריצו Kubernetes וקונטיינרים, אבל אם נסתכל לדוגמא במבחנים של Phoronix על מכונה עם 40 ליבות שמריצה Windows Server בגרסאות שונות ("על הברזל") מול הפצות לינוקס שונות – לינוקס ברוב המקרים פשוט "בועט" ב-Windows, גם כשלא מדובר כלל במעבדים של AMD. מישהו שם צריך להתעורר.

Print Friendly, PDF & Email

Comments

comments

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.