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Sortie des Intel Xeon E7 v2‏

Niveau : intermédiaire

Cela fait déjà quelques années qu'Intel ne fait plus progresser la fréquence de ses microprocesseurs, qui restent bloqués sous la barre symbolique des 4 GHz.
En affinant la finesse de gravure, le fondeur multiplie toutefois régulièrement les unités de calcul, les cores.
Le grand public n'est pas vraiment concerné par ces progrès, puisque très peu de logiciels classiques sont capables d'exploiter le parallélisme / multi-threading.

Pour les entreprises et le datacenter, par contre, ces gains sont bien réels, puisque les serveurs ont par définition à traiter des milliers voire des dizaines de milliers de connexions simultanées.
La technologie multi-core a modelé l'infrastructure informatique des sociétés voire crée de nouveaux business-models, et a permis l’avènement de la virtualisation et du cloud computing.

La nouvelle génération annoncée par Intel, les Xeon E7 v2 (nom de code "Ivy Town"), au-delà d'une simple itération, permettra, j'en suis certain, de nouveaux usages lorsqu'elle se sera démocratisée.

Zoom sur le datacenter de 2015-2016 ! ;-)

Succédant aux E7, architecture "Westmere EX" (32 nm), les E7 v2 sont basés sur l'architecture "Ivy Bridge EX" en 22 nm, et bénéficient des derniers raffinements en matière de performance énergétique et de densité.
Le TDP (Thermal Design Power) varie de 105 à 155 Watts, mais vu le nombre important de cœurs, ils ont un meilleur rapport performance / consommation, et sont donc au final plus écologiques.

Performances

Ils permettent, tout comme la génération précédente, des associations de processeurs par nombre de 2, 4 et 8 (séries respectives 28XX, 48XX et 88XX)
Ils contiennent tous 15 cores hyper threadés, ce qui donne 30 processeurs logiques par socket.
Sur un système à 8 processeurs, cela nous donne donc 120 cores, 240 processeurs logiques.

Mémoire

La seconde bonne nouvelle, c'est que grâce à l'association des puces JordanCreek et du bus SMI2 (Scalable Memory Interconnect), chaque processeur peut désormais gérer 24 DIMM de 64GO, soit 1536GO.
Au total, un système 8 processeurs peut donc être équipé de 192 barrettes, soit 12TO.
Oui, vous avez bien lu, 12TO !
La génération actuelle permet, elle, 4TO (512GO par processeur).

Lockstep et Performance Mode

En reprenant à son compte le concept "RAS - Reliability, Availability, Serviceability" mis au point sur les mainframes IBM, Intel a ajouté une dizaine de nouvelles fonctionnalités de gestion d'erreurs par rapport à la génération précédente.

Sur un serveur classique, la mémoire ECC permet la détection d'une erreur, via le calcul de parité.
Si une barrette est défaillante, elle est isolée, et son contenu est reconstitué à la volée sur la mémoire restante (tout comme le RAID, au niveau des disques).
On dit alors que que le système est conforme SDDC (Single Device Data Correction), il tolère la panne d'une DIMM.

Le "Lockstep mode" sur les Xeon E7 v2 permet d'être conforme DDDC (Double Device Data Correction) : il gère sans interruption la défaillance de deux barrettes.
En contrepartie, ce mode de fonctionnement est légèrement plus lent que le "Performance Mode", qui reste SDDC.

Le paramétrage par défaut est "performance mode", et le "lockstep mode" est à activer manuellement dans le bios.

Vu que la quantité de DIMM augmente et donc que les risques de défaillance sont de plus en plus importants dans le serveur, le "lockstep mode" est le bienvenu pour garantir son uptime, dans les contextes critiques où chaque minute d'indisponibilité coûte de l'argent à l'entreprise.
Il y a bien évidemment la gestion de transactions financières, mais je pense aussi à la virtualisation : plus les machines sont puissantes, et plus nous consolidons de machines virtuelles sur celles-ci.
En cas de problème de mémoire, c'est tout le serveur ESXi qui tombe, ainsi que les VMs qui tournaient dessus.
J'ai eu pour ma part un "purple screen of death" il y a à peine une semaine ... =D

La nouvelle génération de serveurs

Les fabricants ont tous annoncé de nouveaux serveurs basés sur le Xeon E7 v2, que ça soit HP, Dell ou IBM.
J'éviterais par contre ceux d'IBM, vu qu'ils sont en train de céder leur gamme à Lenovo !

HP a annoncé le ProLiant DL580 Gen 8, et Dell le PowerEdge R920.
Les deux serveurs sont massifs, des "fat nodes" au format 4U, et clairement taillés pour le big data, le HPC et les très grosses applications / bases de données.
Je pourrais éventuellement en trouver l'usage pour de la virtualisation "hyper-convergée" : hyperviseur et virtual SAN, par exemple.

Le prix

C'est là que ça commence à devenir problématique, comme toujours dans les nouvelles générations de microprocesseurs : la gamme est annoncée à un tarif entre 4227 et 6841$ par processeur ...
A moins d'avoir des besoins très spécifiques et des applications monolithiques, il n'est franchement pas rentable de craquer pour le moment.
Les 15 cores sont monstrueux, la mémoire maximale embarquée titanesque, mais le prix est dissuasif.

Dans la plupart des cas, il est nettement plus économique d'acheter plus de machines avec des processeurs inférieurs, pour obtenir des performances équivalentes.
Pour le prix du Xeon E7-8890 (15 cores, 2,8 GHz, soit 42GHz), je peux acheter 20 processeurs i7-4770K (4 cores, 3,5 GHz, soit 280GHz).
Certes, la comparaison est un peu tirée par les cheveux : il faudrait prendre en compte le TCO réel, le coût des boîtiers, la consommation, les racks, le personnel supplémentaire, etc.
Mais à l'heure actuelle, il vaut mieux se rabattre sur les CPU des gammes inférieures, sauf pour des besoins très spécifiques.

La plupart des applications en entreprise sont limitées par les entrées / sorties, notamment disque, ou par la bande passante mémoire.
Elles supportent donc parfaitement bien une scalabilité horizontale ("scaling-out"), pour un coût inférieur à la scalabilité verticale ("scaling-up").

Pour le moment, je ne vois pas non plus les grands fournisseurs Cloud en acheter en masse, que ça soit Amazon, Microsoft ou Google.

Analyse du rapport performances / prix

A fréquence égale, le prix des processeurs grimpe selon qu'ils soient compatibles 2, 4 ou 8 processeurs (classique).

Sur une même gamme (ici, les compatibles 8 processeurs), le rapport performance / prix diminue à fur à mesure que monte la performance (classique aussi ...)
Les plus bas de gamme sont les plus rentables : comme pour les iPhones, le "hype" se paie ! =)

A noter que le modèle L, "économe en énergie" est 1113$ plus cher que le modèle "vorace" équivalent, pour une fréquence légèrement inférieure, et le plus cher de toute la gamme, d'un point de vue performance / prix.
Avec une différence de consommation de seulement 25W, il faudra mesurer en combien de temps il sera plus rentable que le E7-8870v2 grâce aux économies d'énergie.
Je ne suis pas un spécialiste, mais ça dépend de nombreux paramètres, notamment de la consommation "idle" que l'on n'a pas, et du taux d'utilisation : à vue de nez, je dirais trois ou quatre ans, soit lorsqu'il arrivera presque en fin de vie ...
C'est très dommage pour Intel, la différence de prix conséquente n'incite ni à l'écologie ni à l'économie d'énergie ! =/

Modèle Fréquence (GHz) Prix ($) TDP (W) Prix / GHz
Intel® Xeon® E7-8870 v2 2,3 4616 130 2006,96
Intel® Xeon® E7-8880 v2 2,5 5729 130 2291,60
Intel® Xeon® E7-8890 v2 2,8 6841 155 2443,21
Intel® Xeon® E7-8880L v2 2,2 5729 105 2604,09

Conclusion

Si aujourd'hui, la nouvelle gamme des E7 v2 n'est pas encore abordable, elle fait rêver (baver ?!), et elle dessine l'avenir du datacenter d'ici une ou deux années.
De nombreux cores, une grande quantité de mémoire, des sécurités matérielles supplémentaires.

Je vois parfaitement bien les bases de données à 100% "in memory" se démocratiser, par exemple.
La tendance est déjà amorcée (SAP Hana, BigMemory, Altibase HDB), mais l'investissement matériel est encore important.

Ou bien la possibilité de consolider le Système d'Informations d'une entreprise de taille respectable dans trois ou quatre serveurs.
Grâce à la virtualisation, nous aurons alors de nombreuses VMs, "legacy" et récentes, consolidées sur un nombre réduit de machines physiques très puissantes, ce qui permettra de faire d'importantes économies en terme d'infrastructure.

Les caractéristiques techniques officielles d'Intel :
http://ark.intel.com/fr/search/advanced/?s=t&FamilyText=Intel%C2%AE%20Xeon%C2%AE%20Processor%20E7%20v2%20Family&CoreCountMin=15

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A propos de l'auteur

Milosz SZOTMilosz SZOT est ingénieur systèmes & réseaux spécialisé dans Linux et l'hébergement de sites web à fort trafic.

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