راهنمای خرید پردازنده اینتل زئون

پردازنده سرور مهم‌ترین قطعه‌ای است که هنگام خرید آن باید دقت فراوانی داشته باشید. در این مطلب از وبلاگ ماهان شبکه ایرانیان، کارشناسان فنی ما تلاش کرده‌اند تا نحوه کار پردازنده را برای شما شرح دهند و سپس به بررسی نکاتی که هنگام خرید CPU سرور باید به آن توجه کنید، بپردازند.

نحوه کار پردازنده سرور

شاید بهتر است در ابتدا اطلاعات کمی درمورد نحوه کار پردازنده داشته باشید، در این قسمت برای شما شرح می‌دهیم که پردازنده سرور چگونه کار می‌کند. سی پی یو پردازش، ذخیره سازی داده‌ها و عملیات I/O را بر اساس محاسبات ریاضی و منطقی در چهار مرحله انجام می‌دهد.

• Fetch: پردازنده در مرحله اول، دستورالعمل‌ها را از حافظه می‌گیرد و آن‌ها را تفسیر می‌کند.
• Decode: مرحله دوم رمزگشایی است. تمام دستورات به زبان اسمبلی ترجمه می‌شوند. در این مرحله سی پی یو سرور، کد اسمبلی را به کد باینری تبدیل می‌کند.
• Execute: دستورالعمل‌ها را از طریق محاسبات و الگوریتم‌های فنی اجرا می‌کند و از داده‌های پردازش شده، خروجی می‌گیرد.
• Store: در مرحله آخر پس از اجرای دستورالعمل‌ها، پردازنده دستورالعمل‌های خروجی را در حافظه ذخیره می‌کند.

تعداد پردازنده چه تاثیری در عملکرد سرور دارد؟

هرچه تعداد پردازنده‌های یک سرور بیشتر باشد، تاثیر بسیار مثبتی در عملکرد سرور دارد، سرور سریع‌تر و بهینه‌تر کار می‌کند. با داشتن چند پردازنده، دستورات بیشتری به‌صورت همزمان اجرا می‌شود و بنابراین سی پی یو می‌تواند حجم کاری فشرده‌تری را در مدت زمان مشابه انجام دهد. معمولا سرورهایی که فقط از یک پردازنده پشتیبانی می‌کنند، برای کسب و کارهای کوچک استفاده می‌شوند و حجم کاری کمی دارند. سرورهایی که از دو پردازنده پشتیبانی می‌کنند، سرعت رم و پردازنده در آن‌ها بالاست و عملکرد بهتری در انجام کارهای پیچیده و پیشرفته دارند.

هنگام خرید پردازنده سرور چه نکاتی را در نظر بگیریم؟

عملکرد سرور رابطه مستقیم با عملکرد پردازنده دارد. هرچه پردازنده قوی‌تر و با کارایی بالاتر باشد، توانایی سرور هم افزایش پیدا می‌کند.

سرعت کلاک (Clock Speed)

اولین نکته‌ای که هنگام خرید پردازنده باید به آن دقت کنید سرعت کلاک (Clock Speed) است. سرعت کلاک تعیین می‌کند که یک فرد چه مدت برای دریافت اطلاعات از سرور باید منتظر بماند. سرعت کلاک برحسب گیگاهرتز اندازه‌گیری می‌شود و نشان می‌دهد که پردازنده شما با چه سرعتی می‌تواند محاسبات را انجام دهد. هرچه سرعت کلاک بیشتر باشد، برنامه‌ها سریع‌تر اجرا می‌شوند و شما این امکان را خواهید داشت تا برنامه‌های پیشرفته‌تر و پیچیده‌تری را اجرا کنید. در دنیای امروز سرعت حرف اول را می‌زند و زمان پول است! پس نیاز داریم از زیرساختی استفاده کنیم تا کارهایمان را با سرعت و بهینه انجام دهیم. از این‌رو پردازنده‌هایی که سرعت کلاک بالایی دارند معمولا چند برابر از پردازنده‌های معمولی گران‌تر هستند.

اورکلاک پردازنده چیست؟ (Overclock)

شاید بهتر باشد کمی هم به مبحث اور کلاک بپردازیم. اورکلاک به این معنی است که شما سرعت کلاک یک جز از سیستم خود که می‌تواند پردازنده یا GPU باشد را افزایش دهید، تا سی پی یو شما محاسبات بیشتری را با سرعت بالاتر انجام دهد. اما باید توجه کنید که اورکلاک منجر به گرم شدن بیش از حد قطعات می‌شود و شما باید در مورد خنک کردن قطعات خود به فکر چاره‌ای باشید. پردازنده‌های اینتل Core در مقایسه با پردازنده‌های Xeon دارای سرعت کلاک و ظرفیت اورکلاک بیشتری هستند. شاید جالب باشد بدانید که پردازنده‌های Intel Core می‌توانند با اورکلاک، ولتاژ مناسب، تنظیمات BIOS به سرعت کلاک بالایی برسند. ولی پردازنده‌های Intel Xeon نمی‌توانند اورکلاک انجام دهند.

در مقالات بعدی ماهان شبکه ایرانیان مبحث اورکلاک را به‌طور مفصل‌تر توضیح خواهیم داد.

تعداد هسته‌های پردازنده

نکته بعدی که باید به آن توجه کنید، تعداد هسته‌های CPU است. پردازنده‌های چند هسته‌ای می‌توانند دستورات بیشتری را در مدت زمان مشابه اجرا کنند. همچنین به نرم‌تر اجرا شدن برنامه‌ها کمک شایانی می‌کنند و انرژی کمتری را مصرف می‌کنند. پس تا اینجا نتیجه می‌گیریم که هر چه پردازنده تعداد هسته‌های بیشتری داشته باشد، عملکرد سرور بهتر می‌شود. Coreهای بیشتر CPU سبب می‌شود تا قدرت پردازش برای محاسبات موازی بیشتر شود. هسته‌های متعدد روی یک پردازنده Intel Xeon می‌توانند از برنامه‌های بسیار پیچیده از یادگیری ماشین (Machine Learning) گرفته تا دینامیک سیالات محاسباتی را پشتیبانی کنند.

پردازنده‌های Intel Xeon Scalable بین 8 تا 40 هسته و 80 رشته دارند. همچنین پردازنده‌های Xeon از پیکربندی‌های چندگانه CPU برای هسته‌های بیشتر، پهنای باند حافظه و اسلات‌های I/O پشتیبانی می‌کنند. با اینکه تعداد هسته‌ها تاثیر مثبت در عملکرد سرور دارد؛ اما توجه کنید که اینکه چه پردازنده‌ای با چه تعداد هسته خریداری کنید، به زیرساخت و حجم کاری شما بستگی دارد. به‌طور مثال شاید برای حجم کار شما یک پردازنده با 8 هسته کافی باشد و نیازی به پرداخت هزینه بیشتر برای خرید یک سی پی یو قوی با 32 هسته نداشته باشید.

تعداد رشته‌های پردازنده (CPU Threads)

شاید در ابتدا بهتر باشد کمی راجع به Thread صحبت کنیم. Threadها کدهای مجازی هستند که هسته فیزیکی پردازنده را به چند هسته مجازی تقسیم می‌کنند. به عنوان مثال اگر پردازنده، یک هسته داشته باشد، دو رشته خواهد داشت و اگر 20 هسته داشته باشد، دارای 40 رشته خواهد بود.

برای ایجاد یک رشته، پردازنده‌های اینتل از فرآیندی به نام hyper-threading استفاده می‌کنند که در طی این فرآیند، هسته فیزیکی سی پی یو به هسته‌های مجازی یا همان رشته‌ها تجزیه می‌شوند.
Threadها همیشه توسط سیستم عامل برای انجام تسک در یک برنامه خاص ساخته می‌شوند. یک رشته روی هسته وجود دارد که به آن Thread اصلی گفته می‌شود؛ وقتی این رشته اطلاعات را از کاربر می‌گیرد، رشته دیگری را تشکیل می‌دهد و تسک را به آن رشته جدید اختصاص می‌دهد. به همین ترتیب، اگر دستورالعمل دیگری دریافت کند، رشته دوم را تشکیل می‌دهد و انجام تسک را به آن اختصاص می دهد. Threadها اهمیت بالایی برای عملکرد CPU دارند و قابلیت Multithreading به پردازنده سرور این امکان را می‌دهد تا چندین رشته کد را به‌طور همزمان اجرا کند.

سوکت پردازنده

سوکت CPU یک رابط میان پردازنده و مادربرد است. پردازنده قبل از نصب در مادربرد باید با سوکت خود مطابقت داشته باشد. نوع سوکت مادربرد شما می‌تواند تعیین کند که از چه نوع پردازنده‌ای باید در سیستم خود استفاده کنید. سوکت ها از نظر تعداد پین‌ها متفاوت هستند که معمولاً با قدرت و پیچیدگی پردازنده‌ها افزایش می یابد. برخی از پین‌ها برای تغذیه پردازنده استفاده می‌شوند و برخی برای عملکرد خود پردازنده، گذرگاه PCI Express، رم و غیره استفاده می‌شوند. در حالت کلی چهار نوع سوکت پردازنده وجود دارد:

• سوکت LGA
• سوکت PGA
• سوکت BGA
• سوکت ZIF

حافظه کش

حافظه کش یا حافظه پنهان یک حافظه با دسترسی سریع است که بازیابی سریع داده‌ها را امکان پذیر می‌کند. حافظه های کش CPU به سه درجه تقسیم می شوند:

• L1: حافظه نهان است که نزدیکترین و سریعترین حافظه به CPU است زیرا معمولاً روی خود تراشه ریزپردازنده ساخته می‌شود. 
• L2: بزرگتر و کندتر از حافظه نهان L1 است
• L3: بزرگترین نوع کش است و از دو مورد قبلی کندتر بوده اما همچنان دو برابر سریعتر از RAM است. همه هسته‌های CPU از حافظه نهان L3 یکسان استفاده می‌کنند، جایی که حافظه کش L3 بیشتر، منجر به پردازش سریع‌تر می‌شود، زیرا CPU می‌تواند سریع‌تر به داده‌های بیشتری از حافظه نهان L3 دسترسی پیدا کند.

جالب است بدانید که بیشتر پردازنده‌های Intel Xeon دارای 15 الی 30 مگابایت حافظه کش L3 هستند. همچنین برخی از پردازنده‌ها بیش از 50 مگابایت حافظه کش دارند.

انواع سی پی یو سرور اینتل زئون

طیف وسیعی از پردازنده‌های اینتل زئون مقیاس پذیر وجود دارد که می‌توانند کارهای پیچیده را به سرعت اجرا کنند و در چهار دسته بندی قرار می‌گیرند:

• Intel Xeon Gold
• Intel Xeon Silver
• Intel Xeon Bronze
• Intel Xeon Platinum

پردازنده‌های Intel Xeon Platinum می توانند تا 56 هسته و حداکثر 8 سوکت CPU داشته باشند تا مقیاس پذیری بالاتری داشته باشند.

سی پی یو Xeon Gold دارای حداکثر 24 هسته و چهار سوکت CPU هستند.

Intel Xeon Silver تا 16 هسته و دو سوکت CPU دارند، در حالی که پردازنده های Intel Xeon Bronze تا 6 هسته و سوکت CPU دارند تا نیازهای مشاغل کوچک را برآورده کنند.

مطالبی که در این پست بیان شد، همگی در نحوه عملکرد و سرعت پردازنده تاثیر دارد. هنگام انتخاب پردازنده مناسب برای سرور فاکتورهای زیادی وجود دارند که درک نقش CPU در سرور اولین قدم برای انتخاب است. اگر می‌خواهید سرور اچ پی شما بهترین عملکرد را داشته باشد، هنگام خرید اجزای آن دقت کافی داشته باشید. سی پی یو سروری را انتخاب کنید که تعداد هسته‌های آن متناسب با حجم کاری شما باشد و نیازهای شما را پوشش دهد.