Intel Xeon W5580 Nehalem EP ازراه رسيد

اواخر سال گذشته اينتل سري Core i7 پردازنده هاي دسک تاپ خود را بر اساس معماري Nehalem معرفي کرد .
اگرچه اين CPUهاي جديد به لطف پشتيباني خود از حافظه DDR3 سه کاناله و بهره گيري از يک سوکت جديد به يک مادر برد متفاوت نياز داشتند، اما عملکرد باور نکردني آنها در نرم افزارهاي کاربردي عمومي و بازيها باعث گرديد که Core i7در طول چند ماه گذشته به يکي از اقلام "الزامي" بسياري از کاربران جدي تبديل شود. پس از گذشت 5 ماه، شرکت اينتل سرانجام نسخه ايستگاه کاري /سرور معماري Nehalem را با اسم رمز Nehalem EP به نمايش گذاشت. برخلاف پردازنده هاي دسک تاپ Nehalemپردازنده هاي ايستگاه کاري/سرور مبتني بر Nehalem EP با همان نام تجاري اسلاف خود شناخته خواهند شد. در واقع سري جديد پردازنده هاي اينتل در اين خانواده تحت عنوان Xeon i7 شناخته نخواهد شد، بلکه به سادگي با نام سري Xeon 5500 معرفي گرديد. اين نام قابل درک نشان مي دهد که پردازنده هاي جديد سري Xeon 5500 بر مدلهاي قديمي سريهاي/5300/5400/Xeon 5100
برتري دارند. اينتل درنهايت يک دامنه کامل از پردازنده هاي سري Xeon 5500 را عرضه خواهد کرد. اما تمرکز ما در اين مقاله بر روي مدل برتر اين خانواده يعني W5580 خواهد بود که دو عدد از آن مي توانند در يک پيکربندي چند پردازنده اي SMP بر روي يک مادر برد واحد نصب شوند.

مشخصات پردازنده Xeon W5580

- فرکانس:3/2 گيگاهرتز
- هسته: Gainestown
- بسته بندي: LGA 1366
- کاشه 32: L1کيلوبايت کاشه داده و32 کيلوبايت کاشه دستور العمل براي هر هسته.
- کاشه 256: L2 کيلوبايت براي هرهسته
- کاشه 8: L3 مگابايت که براي تمام هسته ها قابل دسترسي مي باشد
- QPI:6.4GT/sec
- 130: TDP وات

ملاقات دوباره با Nehalem

Nehalem EP تقريباً با Nehalem يکسان است و تنها دو تغيير در معماري است. لينک مذکور به پردازنده هاي سري Xeon 5500 امکان مي دهد تا مستقيماً با يکديگر ارتباط برقرار کرده و باعث افزايش سرعت اجراي نرم افزاري هاي کاربردي درحال اجرا بر روي هر يک از پردازنده ها شوند، زيرا CPUها مي توانند اطلاعات داخل کاشه هاي L3 خود را به اشتراک گذاشته و حتي از اين طريق به حافظه DDR3 يکديگر پرش نمايند.
اما تغيير دوم چيست؟ از آنجائيکه پردازنده هاي Xeon براي استفاده در ايستگاه هاي کاري و سرورها در نظر گرفته شده اند، چهار Pre-Fetcher سري Xeon 5500 براي آن دسته از نرم افزارهاي کاربردي بهينه سازي شده اند که عموماً در اينگونه چيدمانها مورد استفاده قرار مي گيرند. در مقابل، Pre-Fetcherهاي يک پردازنده Core i7 براي نرم افزارهاي کاربردي عمومي و بازيها بهينه سازي شده اند. به اين ترتيب،عملکرد پردازنده Xeon 5500 تا حدودي با يک پردازنده 965-Core i7 Extreme Edition تفاوت خواهد داشت، حتي با وجود آنکه هر دو پردازنده با فرکانس کلاک 3/2 گيگاهرتز کار مي کنند. با اينحال، سري Xeon 5500 هنوز يک تحول جدي در مقايسه با پردازنده هاي Xeon قبلي مبتني ب معماري Core به حساب مي آيد. براي مثال، Nehalem EPاز همان Macro-Fusion بهبود يافته مورد استفاده درNehalem برخوردار است که به دستورالعملهاي بيشتري امکان مي دهد در يک micro-Op واحد ترکيب شوند. بهبود مشترک بعدي با معماري Nehalem، به تعريض تشخيص دهنده جريان حلقه (Loop Stream Detector) از 18 به 28 حلقه و يک پيش بيني کننده انشعاب (Branch Predictor) دقيق تر مربوط مي شود.
reservation station نيز با همان ارتقاء Nehalem مواجه شده و از 32 به 36 مرحله تعريض گرديده است که افزايش تعداد بافرهاي Load از32 به 48 و همچنين تعداد بافرهاي Store از20 به 32 عدد را الزامي مي سازد. اين بهبودها در کنار يکديگر به معناي آن هستند که يک پردازنده سري Xeon 5500 قادر است تا micro-Op128 (درمقايسه با 96 micro-Op درXeonهاي مبتني بر معماري Core) را پردازش نمايد. درعين حال، Nehalem EP نيز همانند Hyper - Threading پشتيباني مي کند، يک فناوري که از منابع اضافي هر واحد اجرائي براي اجراي يک رشته ثانويه بطور موازي استفاده مي نمايد. اين بدان معني است که يک سيستم دو پردازنده اي با دو پردازنده W5580 چهارهسته اي داراي 8 هسته منطقي ديگر خواهد بود. برخلاف پردازنده هاي چهار هسته اي مبتني بر معماري Core که از دو die دوهسته اي توليد مي شوند، پردازنده هاي Nehalem وNehalem EP از يک قطعه واحد سيليکوني تشکيل شده اند. هرهسته اجرائي به 32 کيلو بايت کاشه دستورالعمل و 32 کيلو بايت کاشه داده (که مجموعاً تحت عنوان کاشه L1 شناخته مي شوند) به همراه 256 کيلو بايت کاشه L2 مجهز شده است.ازسوي ديگر، هر هسته درعين حال به يک کاشه L3 بزرگ اشتراکي با ظرفيت 8 مگابايت دسترسي دارد. برخلاف کاشه L3 پردازنده هاي AMD Phenom، کاشه L3در معماري Nehalem و Nehalem EPداراي خصوصيت "Inclusive" است. اين بدان معني است که کاشه L2 هرهسته اجرائي در کاشه L3 کپي مي شود تا درصورتيکه يک هسته اجرائي به داده هائي نياز داشته باشد که هسته اجرائي ديگري مشغول کار بر روي آن است، بتواند آن را بر روي کاشه L3 يافته و واکشي (Fetch ) نمايد، بدون آنکه نيازي به تحقيق و اتلاف وقت ساير هسته هاي اجرائي داشته باشد. از آنجائيکه هر پردازنده Nehalem EP به يک کنترل حافظه مجتمع مجهز شده است، هر پردازنده بانک حافظه مخصوص به خودش را خواهد داشت، درست همانطور که opteronهاي با قابليت NUMA سالها است از اين خصوصيت برخوردارند. نکته جالب اين است که گرچه Xeon W5580 با بعضي از مادربردهاي Core i7 دسک تاپ که ازحافظه Unbuffered DDR3 استفاده مي کنند سازگار است، شما دريک مادربرد LGA1366 دو پردازنده اي بايستي از ماجولهاي حافظه ECC registered DDR3 استفاده کنيد. هر پردازنده مي تواند تنها با يک DIMM واحد تغذيه شود. اما بهترين عملکرد خود را زماني به نمايش خواهد گذاشت که سه DIMM با يکديگر درحالت سه کاناله، حداقل به DIMM6 براي يک سيستم دو پردازنده اي احتياج خواهيد داشت.
Xeon W5580 درعين حال دقيقاً داراي همان بسته بندي LGA1366 مورد استفاده در پردازنده هاي Core i7 است. به اين ترتيب شما مي توانيد از خنک کننده هاي مشابهي براي آنها استفاده نمائيد. همانطور که قبلاً نيز اشاره کرديم، اين پردازنده حتي بر روي تعدادي از مادربردهاي دسک تاپ Core i7 نظير MSI Eclipse SLI کار مي کند.

مادربردهاي LGA1366 دو سوکتي

با وجود آنکه Xeon W5580 با بعضي از مادربردهاي Intel X58 تک سوکتي نيز سازگار است، اما شما براي پشتيباني همزمان از دو پردازنده به يک مادربرد با چيپ ست Intel 5520 نياز خواهيد داشت. برخلاف Xeonهاي قبلي که داراي مکانيزم نگهدارنده حرارت گير اختصاصي بودند، پردازنده هاي Xeon سري5500 مي توانند با خنک کننده پردازنده LGA1366 موجود در بازار همراه شوند.دو مادربرد اولي که براساس چيپ ست Intel 5520 روانه بازار شدند، Intel S550SC و Supermicro X8DA3-Oهستند که در ادامه بطور خلاصه به معرفي آنها مي پردازيم.

Supermicro X8DA3-O

مادربرد X8DA3-O يک تحول چشمگير در مقايسه با مادر بردهاي قبلي دو پردازنده اي Xeon به حساب مي آيد.
آشکارترين تفاوت فيزيکي آن، وجود دو بانک از اسلاتهاي DIMM است که هر بانک درکنار يکي از سوکتهاي پردازنده قرار دارد. پردازنده هاي Xeon نسل قبلي، يک کنترلر حافظه خارجي واحد را درپل شمالي چيپ ست به اشتراک مي گذاشتند و به همين دليل، سوکتهاي DIMM مي توانستند بطوريکجا در کنار يکديگرتعبيه شوند. درمقابل، هريک از پردازنده هاي سري Xeon 5500 مبتني بر معماري Nehalem داراي يک کنترلر حافظه مجتمع مي باشد که در نتيجه اسلاتهاي* بايد به سوکتهاي پردازنده نزديکتر شوند. با وجود آنکه Supermicro X8DA3-Oبه دو اسلات 16x PCI-E 2.0مجهزشده است، اما ازپيکربندي SLIپشتيباني نمي کند اما با CrossFire سازگار است. بنابراين اگر مايل به آماده سازي يک ايستگاه کاري هستيد که بتواند در اجراي بازيها نيز حرفي براي گفتن داشته باشد، مي توانيد اين دو گزينه را در نظر بگيريد.

Intel S5520SC

مادر برد S5520SC داراي دو اسلات 6xPCI-E2.0 است که به اندازه کافي ازيکديگر دور نگهداشته شده اند، اما بازهم از SLI پشتيباني نمي کند. چيدمان PCB آن نيز با شرايط ايده آل فاصله زيادي دارد. سوکت تغذيه برق24 پايه ATX درطرف مقابل محل قرارگيري سوکتهاي تغذيه برق 8 پايه EPSI2V تعبيه شده اند و به همان دليل اتصال آراسته کابلهاي تغذيه بر روي اين مادر برد به يک چالش واقعي تبديل گرديده و شما در نهايت با مادر بردي مواجه خواهيد شد که کابلهاي آن را احاطه کرده اند.
بر خلاف Supermicro، اينتل VRMهاي پردازنده را با حرارت گيرهائي پوشانده است. که هنوز هيچ گزينه اي براي اورکلاک در BIOS مادربرد به چشم نمي خورد.

چيدمان آزمايش

بخاطرعدم وجود نرم افزارهاي عمومي که بطور سنگيني بصورت چند رشته اي (Multithreaded) اجرا شوند، خريد يک پردازنده کلاس ايستگاه کاري نظير Xeon W5580 و استفاده از آن تنها براي اجراي بازيها و يا وظايف معمولي دفتري به هيچوقت منطقي به نظر نمي رسد. با اينحال ما به اين نتيجه رسيده ايم که بسياري از کاربران به دنبال يک PC واحد براي انجام تمام کارهاي خود هستند و به همين دليل ما يک مجموعه فراگير ازمقايسه هاي نرم افزارهاي کاربردي عمومي و حرفه اي را براي اين مقاله در نظر گرفته ايم. اين مقايسه ها از بسته هاي راندو و انيميشن سه بعدي گرفته تا شبيه سازهاي (HPC (high- performance computing دنياي واقعي که معمولاً بر روي کلاسترهاي عظيم اجرا مي شوند را در بر مي گيرند.

نرم افزارهاي کاربردي عمومي

در اينجا فهرستي از نرم افزارهاي کاربردي عمومي مورد استفاده ما درآزمايشها را مشاهده مي کنيد:
- sisoft sandra 2009 SPI
- 7-Zip
- Handbrake
- GIMP
- Media Player Classic
ـ Wprime
ـ Prime95

بازيها

بازيهاي مورد استفاده ما در اين آزمايش عبارتند از:
- Crysis v1.20
- X3:Terran Conflict

نرم افزارهاي کاربردي حرفه اي

بعنوان مهم ترين نرم افزارهاي کاربردي قابل اجرا بر روي يک ايستگاه کاري، ما بسته هاي حرفه اي زير را براي آزمايشهاي خود انتخاب کرديم:
- 3DS Max
- cinebench R10 x64
- Euler 3D
- Light Wave9.6
- Terragen2
براي اندازه گيري سرعت يک جفت پردازنده Xeon W5580، ما همين مجموعه از آزمايشهاي مقايسه اي را بر روي يک سيستم مبتني بر يک جفت Xeon X5482 که پيش از اين بعنوان سريع ترين مدلهاي Xeon شناخته مي شدند و همچنين يک جفت پردازنده Core 2 Extreme QX9775 در يک سيستم مبتني بر مادربرد Intel D5400XS Skulltraill نيز اجرا کرديم. پردازنده هاي Xeon W5580 بر روي يک مادربرد Supermicro آزمايش شدند. ازسوي ديگر، ما يک سيستم ايستگاه کاري مبتني بر يک جفت پردازنده 4 هسته اي AMD Opteron 2382 و يک مادربرد Supermicro X8DA3-O را نيز آماده کرديم. با وجود آنکه AMD پردازنده هاي سريع تر Opteron 2386SE را معرفي کرده است اما درهنگام آماده سازي اين مقاله هيچ نمونه اي ازآن قابل دسترسي نبود.

سخت افزارهاي و نرم افزارهاي تکميلي

- حافظه: Crucial CT3KIT25672BB1339,Crucial Supermicro 533MHz DDR2 و CT12872AF80E
- کارت گرافيک: Zotac Geforce GTX260 AMP
- درايو ديسک سخت: Samsung spinpoint P120S 250GB SATA II
- منبع تغذيه: Enermax Galaxy 1kW
- درايو گرافيکي: Nvidia Geforce 182.08
- سيستم عامل: Windows vista Ultimate x64 SPI

حافظه

پيش از آنکه به بررسي نتايج بپردازيم، اجازه بدهيد اندکي درباره پيکربنديهاي حافظه در سيستمهاي مختلف مورد آزمايش صحبت کنيم. در سيستم Xeon W5580، هر پردازنده اي داراي يک کنترلر حافظه 3 کاناله مي باشد و براي آنکه بتواند وظايف خود را به همان صورتي که طراحي شده است انجام دهد، بايستي به DIMM3 دسترسي داشته باشد. در نتيجه، ما مجموعاً به 6 ماجول حافظه احتياج داشتيم و هر اسلات را با يک ماجوا 2 گيگابايتي حافظه DDR3 پر کرديم که مجموعاً 12 گيگابايت حافظه را در اين سيستم تشکيل مي دادند. دو سيستم قديمي تر مبتني بر پردازنده هاي اينتل Xeon X5482 و Skulltrail QX9775 از حافظه هايFB-DIMM دو کاناله استفاده مي کنند. اين نوع ماجولها چندان متداول نيستند و ما نتوانستيم ماجولهائي با ظرفيت بيش از 2 گيگابايت را پيدا کنيم بنابراين هر يک از اين سيستمها به دو ماجول حافظه مجهز شدند که در نتيجه ظرفيت حافظه هر کدام به 4 گيگابايت رسيد. سيستم AMD به حافظه ECC DDR2 نياز دارد. که باز هم به سختي قابل دسترسي مي باشد، بنابراين سيستم مذکور نيز مجموعاً به 4 گيگابايت حافظه مجهز شد. با وجود آنکه يک عدم توازن مابين مجموع حافظه قابل دسترسي براي سيستمهاي مورد آزمايش به چشم مي خورد، ولي ما احساس کرديم که سيستمهاي بيشتري در اين مقاله بگنجانيم. خصوصاً بايد به اين نکته مهم توجه داشته باشيد که اکثر مقايسه هاي مورد استفاده ما بر عملکرد پردازنده تمرکز دارند، بنابراين در اختيار داشتن بيش از 4 گيگابايت حافظه نمي تواند مزيت محسوسي را براي يک سيستم به همراه داشته باشد.

عملکرد حافظه SiSoft Sandra

با وجود آنکه پردازنده هاي سري Xeon5400 در بسياري ازنرم افزارها ي کاربردي ازپردازندهاي سري Opteron2300 سريعتر بودند، عملکرد آنها در بعضي از شرايط دچار نقصان مي شد زيرا Xeonها ازحافظه FB-DIMM
استفاده مي کنند. درحاليکه ماجولهاي FB-DIMM در مقايسه با ماجولهاي ECC Registered DDR2 داراي مزايائي مي باشند (نظير توانائي پشتيباني از کانالهاي حافظه بيشتر و در نتيجه تعداد DIMMهاي بيشتر)، اما FB-DIMMها به طور شگفت انگيزي کند هستند. بعلاوه، تراشه AMB Advanced Memory Buffer
اين نوع حافظه بسيار داغ شده و مقدار زيادي برق مصرف مي کند که باعث مي شود FB-DIMMها به خنک کنندگي فعال نياز داشته باشند. اين بدان معني است که يک سيستم با چند پردازنده سري Opteron 2300 و ماجولهاي ECC Registered DDR2 در مقايسه با يک سيستم مبتني بر چند پردازنده سريXeon5400، عملاً گزينه بهتري براي بسياري ازنرم افزارهاي کاربردي HPC متمرکز بر پهناي باند به حساب مي آيد.
هنگاميکه FB-DIMM براي اولين بار عرضه شد، اينتل هياهوي زيادي درباره اينکه استاندارد مذکور به آينده حافظه ايستگاه هاي کاري و سرورها تبديل خواهد شد، به راه انداخت.با اينحال، اينتل براي پردازنده هايNehalem EP خود در سکوت کامل FB-DIMM را به نفع حافظه ECC Registered سه کاناله کنار گذاشته است. اين نوعDIMM نه تنها از نظر مصرف برق بسيار کارآمدترازFB-DIMMها هستند، بلکه مي توانند با فرکانسهاي بسيار بالاتري نيز کار کنند (1333 مگاهرتز درمقابل 800 مگاهرتز).
بدون وجود تراشه AMB براي کند نمودن عمليات Write، ما مي توانيم ببينيم که آيا پهناي باند و تأخير حافظه هنوز مي تواند بعنوان پاشنه آشيل پردازنده هاي سري Xeon5500 در نظر گرفته شود يا خير. ما کار را با پر کردن هر 4 اسلات سيستم آزمايشي Xeon X5482 با FB-DIMMهاي 800 مگاهرتزي Crucial CT12872AF80Eآغاز کرديم، درحاليکه سيستم Xeon X5580 از 6 ماجول ECC registered DIMM1333 مگاهرتزي Crucial CT25672BB1339S بهره مي گرفت.

در حاليکه سيستم Xeon W5580 هنوز از پهناي باند حافظه کمتري در مقايسه با يک سيستم OPTERON برخوردار است، اما پيکربندي حافظه DDR3 سه کاناله آن يک بهبود چشمگير در مقايسه با سيستمهاي Xeon نسل قبلي با حافظه FB-DIMM به حساب مي آيد. اين افزايش قابل توجه پهناي باند حافظه يکي از دلايلي است که نشان مي دهد چرا پردازنده هاي Xeon X5580 در آزمايشهاي مقايسه اي HPC بطور غير قابل توجه تصوري سريع هستند. بديهي است که اينتل تصميم صحيح (و البته ديرتر از موعدي) را در مورد جايگزين نمودن FB-DIMMبا ECC registered DDR3 براي پردازنده هاي سري Xeon W5500 اتخاذ کرده.

Crysis

بازي Crysis براي بسياري از کاربران به نمادي از DirectX10 تبديل شده و سيستمهاي قدرتمندي را به زانو در آورده است. زيرا مبتني بر يک موتور غول آسا مي باشد. بنابراين چندان تعجب آور نيست که از گرافيکهاي ويژه اي برخوردار باشد.در واقع گرافيک اين بازي حتي هنوز هم بالاتر و فراتر از هر چيزي است که در يک بازي PCمشاهده شده. ما از وصله 2.1بازي بهره گيري نموده، آن را در حالت 64 بيتي و DirectX9 با يک سطح سفارشي سازي شده از تنظيمات اجرا کرديم.

X3 :Terran Conflict

شبيه سازفضائي X3 :Terran Conflict يک مقايسه خوب براي هر پردازنده سطح بالا به حساب مي آيد، زيرا مدل اقتصادي پيچيده و محيط بازي عظيم آن کار زيادي را براي پردازنده سيستم ايجاد خواهد کرد.

بخش عمده اي از انتقادها ي مربوط به عملکرد ضعيف پردازنده هاي قديمي تر مي تواند متوجه حافظه کند آنها باشد، بنابراين بسيار خوشحال کننده است که مي بينيم سکويNehalem EP نهايتاً اين توهم را برطرف مي نمايد.

ويرايش تصويربا GIMP

آزمايش ويرايش تصويري GIMP ما مشخص خواهد کرد که توانائي يک * براي دستکاري مجموعه اي ازعکسهاي ديجيتال بزرگ تا چه اندازه مي باشد. اين آزمايش براي دستيابي به زمانهاي پائين تر به سيستمي با يک پردازنده قدرتمند، مقداري زيادي از حافظه سريع و دسترسي کارآمد به درايو ديسک سخت نياز دارد.

کد گذاري H.264 باHandbrake

ما در اين آزمايش از يک مبدل ويدئويي Open-source و multi-threaded يعني Handbrake (با قابليت پشتيباني از سکوهاي متعدد و تحت مجوزGPL) استفاده مي کنيم که براي Mac OS X، لينوکس و ويندوز قابل دسترسي مي باشد. اين آزمايش شامل کد گذاري يک ويديوئي MPEG-2 با تفکيک پذيري بالا و با استفاده از H.264 Codec است. اين مقايسه اساساً عملکرد چند رشته اي پردازنده و زير سيستم حافظه را مورد آزمايش قرار مي دهد.

عملکرد Multitasking

براي اجراي مناسب چند نرم افزارکاربردي، شما به يک پردازنده قدرتمند (بطورايده آل چند هسته اي) و مقدار زيادي حافظه نياز خواهيد داشت. آزمايش Multitasking ما تهيه يک کپي پشتيبان از يک فايل سنگين (با رمزگذاري ) را با استفاده از7-Zip انجام خواهد داد، درحاليکه بطورهمزمان يک کليپ ويدئويي* را با استفاده از Media Player classic پخش مي کند که درمجموع يک آزمايش بسيار سنگين و طاقت فرسا را براي هرPC ترتيب خواهد داد.

3DS Max 2009

اولين نرم افزارحرفه اي که به Xeon W5580 فرصت درخشيدن مي دهد Autodesk 3ds max 2009است، يک بسته مشهور مدلسازي انيميشن و راندوي 3 بعدي که توسط فيلمسازان و توسعه دهندگان بازيها مورد استفاده قرار مي گيرد. آزمايش ما 25 فريم (تنها يک ثانيه ) ازمدل پيچيده يک سفينه فضائي که درفضا حرکت مي کند را با چند منبع نوري در تفکيک پذيري کامل 1920 *1080 )HD ) راندو خواهد نمود. سيستم مبتني بر پردازنده هايXeon X5482در اين آزمايش با مشکل مواجه شده و براي اتمام کار راندو به 22 دقيقه و47 ثانيه زمان نياز دارد. از سوي ديگر، سيستم Skulltraill با زمان 23 دقيقه و33 ثانيه پشت سر آن قرار دارد. درمقابل،16 رشته پردازشي در سيستم Xeon W5580 توانستند اين آزمايش را تنها در مدت 17 دقيقه و 1 ثانيه به اتمام برسانند. با وجود آنکه مدت مذکور هنوز زمان نسبتاً زيادي براي راندوي يک ثانيه انيميشن به حساب مي آيد، اما بايد توجه داشته باشيد که پردازنده هاي Xeon W5580 با نسبت شگفت انگيز 34 درصد سريعتر از پردازنده هاي Xeon X5482هستند. متأسفانه بخاطر وجود يک مشکل DRM غير قابل حل با 3DS Max که از فعال شدن خودداري مي کرد، ما مي توانستيم اين آزمايش را بر روي سيستم Opteron اجرا کنيم.

Cinebench R10

آزمايش مقايسه اي Maxon Cinebench مبتني بر نرم افزار مدلسازي، انيميشن و راندوي 3 بعدي مشهور maxon يعني cinema 4D است که بطور گسترده اي توسط استوديوها و مراکز توليدي سراسر جهان به منظور ايجاد مضامين 3 بعدي مورد استفاده قرار مي گيرد. ما از مقايسه CPU توکار اين ابزار بهره گيري کرديم که از فايل يک صحنه 3 بعدي براي راندوي يک تصوير واقعگرايانه از يک موتورسيکلت استفاده مي نمايد. اين صحنه از ويژگيهاي متعددي نظير انعکاس، نورپردازي محيطي، نورهاي ناحيه اي و سايه زنهاي رويه اي استفاده مي کند که فشار زيادي را برپردازنده تحميل مي نمايند.

Xeon X5482 در آزمايش راندوي چند رشته اي پردازنده امتياز بسيار بالاي 24864 را بدست آورده وسيستم Skulltraill نيز تنها چند صد امتياز از آن عقب است. از سوي ديگر، سيستم Opteron با امتياز18563 را به يک نتيجه نااميد کننده رسيده است. با اينحال، سيستم 5580 Xeon ما ستاره اين نمايش بود و رکورد جديدي را با امتياز 28980 ثبت کرد (17 درصد سريعتراز سيستم 5482 Xeon).

Euler3D

ما همچنين آزمايش مقايسه اي Euler3D HPC را از آزمايشگاه CASE Labدانشگاه ايالت اوکلاهما اجرا کرديم. اين مقايسه، جريان هوا را بر روي بخشي از بالاي يک هواپيما را با استفاده از محاسبات CFD Computational fluid dynamic) آناليزمي نمايد که در يک تونل باد مجازي با سرعت نيم ماخ (نصف سرعت صوت) حرکت مي کند. Euler3D نتايج خود را بعنوان يک فرکانسي سيکل CFD برحسب هرتز بيان مي کند، بنابراين اعداد بزرگتر بيانگر نيايج بهتر هستند.
درحاليکه 8 هسته پردازنده هاي Xeon X5482 به يک فرکانس CFD معادل 3/568 هرتز وسيستم 8 مسيره Opteron 2382 نيز به امتياز 2/780 هرتز دست يافته اند، سيستم W5580کار خود را با نتيجه بي رقيب 6/897 هرتز به پايان رساند. اين امتياز به نسبت حيرت آوري (93 درصد) بالاتر از Xeon X5482است، حتي با وجود آنکه 8 عدد از هسته هاي Xeon W5580 در واقع هسته هاي منطقي Hyper Threading هستند نه هسته هاي فيزيکي. بطور خلاصه، اگر فعاليتهاي شما با تجزيه و تحليل CFD سر و کار دارند، يک ايستگاه کاري مبتني برXeon W5580برايتان الزامي خواهد بود.

Flam Map

نرم افزارکاربردي HPC بعدي، به آناليز و نگاشت رفتار آتش مربوط مي شود. Flam Map توسط تعدادي از سازمانهاي دولتي فدرال در ايالات متحده مورد استفاده قرار مي گيرد و از يک نقشه عوارض زمين که با دادها ي هواسنجي ترکيب شده است براي محاسبه رفتار آتش (احتمال، موقعيت، شدت وحرکت) درطول زمان بهره گيري مي نمايد. در يک مقايسه Dataset کوچک که با 4 آتش در هر رشته پيکربندي شده است، سيستم Xeon X5482 آزمايش را درمدت 220 ثانيه وسيستم Opteron 2382 آن را درمدت 310 ثانيه به اتمام رساند.با اينحال، سيستم Xeon W5580توانست کار خود را تنها در مدت 130 ثانيه به اتمام برساند يعني 69 درصد سريعتر ازسيستم Xeon W5580 در حاليکه ما تلاش مي کرديم تا در برابر وسوسه "به آتش کشيدن جهان" مقاومت کنيم، يک جفت پردازنده Xeon W5580 بوضوح عملکرد فوق العاده اي را در اجراي شبيه سازيهاي پيچيده اي نظير Flam Map به نمايش گذاشتند

Light Wave9.6

نرم افزارکاربردي ديگري که عموماً بر روي ايستگاه هاي کاري اجرا مي شود، بسته Light Wave از شرکت Newtek است که اخيراً درفيلم سينمائي Iron Man و سريال تلوزيوني Battlestar Galactica براي راندوي يک فريم واحد از انميشن صحنه اي که توسط Light Wave9.6 تهيه شده بود، استفاده کرديم .

درحاليکه سيستم Xeon X5482 به 89 ثانيه براي تکميل فريم نياز داشت، سيستم Xeon W5580 اين کار را تنها در مدت 66 ثانيه انجام داد. يعني35 درصد سريعتر. نکته جالب اين بود که سيستم Opteron 2382 اندکي سريعترازسيستم Xeon X5482 عمل کرده و کارخود را درمدت 85 ثانيه به اتمام رساند، با اينحال، تنها آزمايشي بود که سيستم Opteron توانست آن را سريعتر از يک سيستم Xeon X5482 باشد.

Terragen 2

Terragen 2ازشرکت Planetside software يک توليد کننده مناظرفوق العاده واقعگرايانه است. تصاوير تهيه شده با اين نرم افزار بعنوان پس زمينه در فليمهائي نظير Steath و Star Trek :Nemesis مورد استفاده قرار گرفته اند. عليرغم آنکه آزمايش مقايسه اي Terragen 2 تنها از يک تصوير 600*800 پيکسلي استفاده مي کند، سيستم Xeon W5580 به مدت زمان قابل توجه 10 دقيقه و32 ثانيه براي اتمام کار خود نياز داشت. در مقابل، سيستم Xeon X5482 کار خود را در مدت 10 دقيقه و1 ثانيه به اتمام رساند. سيستم Opteron نيز 13 دقيقه و 23 ثانيه را ثبت کرد. پس از بررسي بيشتر، ما متوجه شديم که عملکرد ضعيف پردازنده هاي Xeon W5580
به اين دليل بوده است که Terragen 2 حداکثر از 8 هسته پردازنده پشتيباني مي کند.
براي وادار نمودن Terragen 2 به استفاده از هسته هاي فيزيکي پردازنده هاي Xeon W5580 بجاي هسته هاي منطقي آنها، ما آزمايش را پس از غير فعال کردن قابليت Hyper Threading در بايوس تکرار کرديم. در اين پيکربندي، سيستم Xeon W5580 توانست نتيجه بسيار چشمگير 8 دقيقه و 43 ثانيه را بدست آورد که يک بهبود 15 درصدي نسبت به Xeon X5482 به حساب مي آيد.

WPrime32M

WPrime يک نرم افزار کاربردي مقايسه اي است که ريشه هاي مجذور حجم بزرگي از اعداد را بر روي هر هسته قابل دسترسي پردازنده محاسبه مي کند. مصرف برق
"عملکرد بر حسب وات" به سرعت در حال تبديل شدن به يک معيار بسيار مهم براي تصميم گيري درباره خريد سخت افزارها است، خصوصاً اگر شما* هاي متعددي داشته باشيد. براي تعيين بازدهي مصرف برق CPUهاي مختلف، ما در حاليکه آزمايش Smallfft ابزار Prime95 را بر روي هر سيستم را درمحل پردازشي قابل دسترسي اجرا مي کرديم. برق مصرفي هر سيستم را درمحل پريز ديواري اندازه گيري نموديم.
سيستم Xeon W5580 بطور آشکارا بيشترين عطش را براي مصرف برق داشته و 30 درصد بيشتر از سيستم Xeon X5482 برق مصرف مي کند. به سختي مي توان دليل واقعي اين وضعيت را مشخص نمود. به هر حال، Xeon W5580 ديگر از حافظه FB-DIMM که عطش زيادي براي مصرف براي مصرف برق دارد استفاده نمي کند و درعين حال نيازي به يک پل شمالي با يک کنترل حافظه ندارد. با اينحال پردازنده هاي Core i7 در شرايطي که تحت فشار کاري سنگين قرار مي گيرند. اشتهاي زيادي براي مصرف برق پيدا مي کنند و يا با در نظر گرفتن اين واقعيت که سيستم Xeon W5580 بين 15 تا 93 درصد سريعتر از سيستم Xeon X5482 است، مي توان نتيجه گرفت که اين هزينه توجيه پذير خواهد بود.

جمع بندي

عبارتهائي نظير "تأثير گذار"، "فوق العاده"، "پيشتاز بازار" و "بهترين مدل در کلاس خود" همگي بطور افراطي توسط نويسندگان و منتقدين حوزه IT در مورد CPUها و يا GPUهاي جديد مورد استفاده قرار مي گيرند. با اينحال، سرعت Xeon W5580 در سطحي است که باعث مي شود شما مي خواهيد باز هم به سراغ همين اصطلاحات کليشه اي برويد. براي کاربران حرفه اي که از عملکرد ايستگاه هاي کاري فعلي خود راضي نيستند، تصميم گيري درباره خريد يک جفت پردازنده Xeon W5580 بسيار آسان خواهد بود، زيرا اين پردازنده بطورچشمگيري قدرتمند تر از سريعترين پردازنده قبلي ايستگاه کاري مي باشد. اين بدان معني است که با يک سيستم مبتني بر Xeon W5580 شما مي توانيد کاري بيشتري را در هر هفته انجام داده و پروژهاي بيشتري را درمدت کوتاه تري به اتمام برسانيد.
البته، يک Xeon W5580 با قيمتي در حدود 1700 دلار تقريباً سه برابر گرانتر از يک Opteron 2382 (حدود 650 دلار) و 50 درصد گرانتر از يک *( حدود 300 دلار ) خواهد بود. با اينحال، اگر زمان راندوي کمتر به معناي درآمد بيشتر باشد، اين سيستم در مدت کوتاهي هزينه اضافي خريد خود را مستهلک خواهد نمود.
توجيه خريد يک جفت پردازنده Xeon W5580 براي يک سرور تا حدودي دشوارتر به نظر مي رسد، زيرا اکثر نرم افزارهاي کاربردي سرور به ندرت بطور منظم به 16 رشته اجرائي سريع نياز پيدا مي کنند. از سوي ديگر، در اختيار داشتن 16 هسته در داخل يک سيستم واحد به معناي ان است که يک سيستم دو پردازنده اي Xeon W5580 مي تواند چندين نرم افزار کاربردي متفاوت را بطورهمزمان اجرا نمايد، حتي اگر نيمي از اين هسته ها منطقي باشند نه سري 5500 را با فرکانسهاي پائين تر عرضه نمايد.
با اطمينان مي توان گفت که توجيه زيادي براي استفاده از يک سيستم دو پردازنده اي Xeon W5580 بعنوان يک PC همه کاره با عملکرد بالا وجود دارد. اين سيستم در زمينه اجراي بازيها، نرم افزارهاي عمومي و نرم افزارهاي حرفه اي از توان بسيار بالائي برخوردار است. در حاليکه سکوي Skulltrail تمام تلاش خود را براي تسخير هر دو حوزه کار و بازي انجام داد. اما نهايتاً خسته شده و کناره گيري کرد، يک سيستم دو پردازنده اي Xeon W5580 به حدي سريع است که هر وظيفه محول شده به آن را در کمترين زمان ممکن به پايان مي رساند.
منبع:ماهنامه کامپيوتري بزرگراه رايانه شماره 119