Серверный процессор: чем отличается от обычного устройства и как его выбрать

Развитие коммуникационных сетей, программ и приложений – только часть причин создания более производительных процессоров. Одним из витков технологического прогресса стали серверные процессоры. Нередко даже опытные пользователи ошибочно считают, что между сервером и персональным компьютером нет особой разницы. Не нужно попадать в эту «ловушку». Несмотря на то, что практически на любой ПК можно установить серверную ОС, от этого компьютер не станет сервером. Даже если установить самый производительный процессор, много ОЗУ и современный жесткий диск, – все равно такая вычислительная машина не заменит сервер. Причина кроется в сути. Что же такое серверный процессор и чем он отличается от обычного устройства?

Разница между серверными и обычными процессорами

Процессоры для обычного ПК и сервера отличаются по функциональному назначению. Они могут быть сделаны из одних и тех же материалов, но работать будут по–разному. Все потому, что и компьютерный и серверный CPU имеют конструктивные особенности, – они настроены на разные ритмы работы.

Серверный CPU обязательно имеет многоядерную структуру. Он отличается высокой тактовой частотой и способностью работать с большими объемами ОЗУ. Для серверного процессора также характерна возможность работы в заданном температурном режиме в течение всего эксплуатационного срока.

Если рассматривать функциональное назначение двух устройств, то процессор для персональных компьютеров разрабатывали с учетом удовлетворения потребностей одного пользователя. Производители понимают, что рядовому пользователю не нужна машина, способная осуществлять сложные вычисления, обладающая расширенными возможностями в области многозадачности. Также обычный CPU не рассчитан на круглосуточную работу, хотя в теории это допускается, если обеспечить его надлежащее охлаждение.

Сервер же рассчитан на бесперебойную круглосуточную работу в режиме многозадачности. При этом нагрузка на его CPU происходит не от одного пользователя, как в случае с ПК, а от десятка или даже сотен человек. При этом крайне важно соблюдать технические условия содержания оборудования, чтобы избежать перегрева компонентов. Идеальным вариантом размещения сервера является специально оборудованное помещение или дата-центр. Это не только вопрос обеспечения безопасности, но и поддержки оптимальной рабочей температуры устройств.

Конструктивные особенности сервера: 

• Предусмотрен встроенный таймер для перезапуска сервера в случае его зависания;
• Наделен несколькими температурными датчиками, отслеживающими его рабочую температуру;
• Работает в особом режиме с жесткими дисками, их объединяют в RAID-массивы, при этом используется не обычная ОЗУ, а регистровая оперативная память.

Серверный процессор должен быть надежным, а контроль его качества – более тщательным. Перед запуском в работу такой CPU проходит несколько стрессовых испытаний: функционирование в условиях продолжительной стрессовой нагрузки и более высокой температуры. Задача простая и очевидная – обеспечить сервер надежным центральным процессорным устройством.

Intel или AMD

Существует только два производителя процессоров, которых неформально называют по цветам их логотипов: «синие» (Intel) и «красные» (AMD). Определиться с производителем важно, так как они не взаимозаменяемы и под каждый CPU будут подходить свои материнские платы. Главное различие между процессорами Intel и AMD в том, что первые лучше справляются с однопоточными задачами и считаются более энергоэффективными, а вторые предпочтительнее для работы в режиме многозадачности. 

Нельзя с уверенностью сказать, какой из продуктов лучше, так как все зависит от конкретной ситуации: рабочих задач, бюджетов, дельнейшего апгрейда. Подбирая решение, можно сравнить интересующие вас процессоры по характеристикам и производительности на этом сайте.

Характеристики серверного процессора

Сервер выполняет сложные математические вычисления. Такое оборудование подвержено высоким нагрузкам, и, как следствие, перегреву. Чтобы снизить этот негативный процесс, производители наделяют ЦПУ для сервера несколькими вычислительными ядрами. Их может быть даже 20. К тому же они способствуют ускорению проведения математических вычислений. Разберем по отдельности каждую составляющую процессора при выборе подходящего варианта.

На какие критерии обращать внимание при выборе процессора

• Ядра. Как уже было сказано, сервер нуждается в больших вычислительных мощностях и потоках. Например, в Xeon можно наблюдать 12 ядер и 24 потока, когда у десктопного Pentium всего 2 ядра и 4 потока. Чем больше количество ядер и потоков, тем выше производительность процессора. Однако, стоит знать, что излишние ядра не будут использоваться при работе сервера. Поэтому при подборе подходящего CPU и количество ядер, необходимо правильно рассчитать программные требования и ожидаемую нагрузку на устройство. Таким образом сервер будет работать корректно, а вы не будете переплачивать за незадействованные ресурсы.
• Сокеты. Слоты или разъемы для процессора на материнской плате, именуются сокетами (socket). Совместимость сокетов платы с CPU крайне важный момент. Регулярно выпускаются новые типы процессорных разъемов, поэтому этим вопросом нельзя пренебрегать. Обычно материнскую плату подбирают под процессор, так как он является более дорогим и важным компонентом в серверной конфигурации. При обратной ситуации надо удостовериться, что CPU будет совместим с имеющейся платой.
• Кэш. Хранит временные данные, позволяя CPU работать без простоев и на полной скорости. За счет большого объема кэша, процессор сможет быстрей справляться с объемными потоками данных. Чем больше память кэша, тем выше производительность и меньше задержки.
• Тактовая частота. Измеряется в гигагерцах (ГГц) и обычно указывается в технической документации CPU. Может иметь 2 показателя – частоту при штатной работе и в турбо–режиме. В серверной модели частота может проседать, но нужно понимать, что тот же Xeon допускает работу нескольких пользователей на максимальной тактовой частоте. Высокие показатели частоты также пропорциональны тепловыделению процессора. Ранее считалось, что чем больше тактовая частота, тем лучше. Сейчас это правило не так актуально, так как больше внимания стало уделяться общей архитектуре процессора.
• Тепловыделение. Любое устройство, работающее от электросети будет греться. Процессор не исключение, а истории с его перегревом крайне печальны. Для комфортной работы CPU необходимо соблюсти баланс выделяемого тепла и охлаждения. В этих целях используется специальный показатель – TDP. Его величины обозначают минимально допустимые требования к обеспечению охлаждения. Чтобы не утверждали производители чипов, в каком бы высокоуровневом дата-центре не находился сервер, как бы не охлаждалась стойка с оборудованием, – лучше учесть и этот параметр. 
• Графическое ядро. Не все серверные процессоры имеют встроенный GPU, поскольку не во всех случаях это требуется. Если ядро есть, то оно выполняет расчеты, относящиеся к графике. Если же есть отдельная видеокарта, сервер сможет воспроизводить графику даже без собственного графического ядра.

Это основные характеристики, на которые следует обращать внимание во время подбора оптимальной серверной конфигурации.

Стоит отметить способность ЦПУ для сервера поддерживать большое количество каналов типа PCI-E. В некоторых моделях до 48 каналов. Производители устройств задействуют особые технологии по типу Turbo Boost от Intel и Turbo Core от компании AMD. Не менее важна такая особенность, как поддержка большого числа массивов RAID.

Но как выбрать CPU, способное удовлетворить текущие потребности пользователей? Это непростая задача, ведь нужно учесть немало параметров. Часто приходится искать баланс между бюджетом и определенными техническими характеристиками, чтобы не выйти за рамки отведенного бюджета. 

Как выбрать серверный процессор

Перед выбором конкретного устройства обязательно учитывайте операционную систему, число подключенных пользователей, используемые в работе приложения и их технические требования.

До 20 пользователей. Для обеспечения функционирования небольшого офиса достаточно CPU с 4-6 ядрами и тактовой частотой от 2 ГГц. Если планируются сложные вычисления и развертывание требовательных программ, то лучше сделать выбор в пользу более мощных моделей с 8 ядрами. Мы уже рассказывали том, как выбрать сервер для платформы 1С, так как этот заслуживает отдельного разговора.

До 50 пользователей. Для среднего предприятия больше важна общая производительность сервера. На этом этапе инфраструктура начинает делиться на сегменты под разные задачи: файловое хранилище, использование программ, почтовый сервер, веб и т.д. Хорошее решение – выбор двухпроцессорной системы с 16 ядрами и большим кэшом.

Свыше 50 пользователей. Крупные компании и предприятия нуждаются в решениях, способных обеспечить высокую скорость работы в многопоточных приложениях. Верным решением станет покупка двух или четырехпроцессорной системы от 20 ядер.

Всегда учитывайте текущие задачи, требования, а также делайте расчет на перспективу. Но если вы уверены, что сейчас и в дальнейшем будет достаточно 4 ядра, нет смысла переплачивать за 8 ядер. 

Специалисты рекомендуют, все же, делать запас производительности на будущее в размере 30%. Связано это с постоянно растущей нагрузкой на вычислительные системы. Новые версии используемых приложений могут потребовать больше ресурсов. Не стоит исключать и вероятность увеличения числа пользователей в вашей сети.

Надежность и производительность сервера связана не только с качеством его физических составляющих. Не менее важна программная часть. Только при условии наличия специализированных инструментов и вышеуказанных составляющих возможна круглосуточная, устойчивая работа CPU в условиях высокой нагрузки.