Perché un processore Xeon costa molto di più di una parte Core i7 simile?

Voglio sapere perché il prezzo di una CPU Xeon e di una CPU Core i7 simile è così diverso. Il clock della CPU è più o meno lo stesso. Voglio saperlo perché voglio capire quale tipo di CPU è più adatto a me. Faccio calcoli e simulazioni matematiche pesanti che possono richiedere fino a due settimane per terminare.

Esempio: Processore Intel Xeon E7-8893 v2 vs Processore Intel Core i7-4960X Extreme Edition

La serie i7 è focalizzata sul calcolo degli utenti finali in ambienti desktop in cui i processori Xeon sono per il calcolo ad alte prestazioni non consumer, spesso utilizzati nei server e sono ottimizzati per questo. Ad esempio, vedi che il processore Xeon può gestire circa 1,5 TB di RAM.

La velocità di clock non è l'unico fattore che determina ciò che rende costoso un processore. Ad esempio, la cache è quasi il doppio delle dimensioni, il che riduce le chiamate alla RAM, il che accelera notevolmente il processore, nonché una larghezza di banda di memoria significativamente maggiore. La tecnologia di base è molto più avanzata di una normale CPU.

Per un normale uso del computer domestico che spazia dai giochi all'esecuzione di progetti CAD su piccola scala, e i7 sarebbe sufficiente.

Se stai eseguendo calcoli matematici su larga scala e simulazioni e rispettando determinate scadenze sono importanti, vale la pena andare con un Xeon o ottenere un server Xeon e scaricare il tuo lavoro su quello.

In genere le workstation hanno processori Xeon e / o GPU workstation solo se si eseguono simulazioni o rendering di alta qualità, necessari per il proprio settore.

Se questo è per la casa, non prendere un Xeon, è probabile che non ne farai un uso più efficiente e non vale la pena. Se questo è per lavoro, e il cielo è il limite per il prezzo, allora vai con un Xeon.

Usi e ambienti diversi

• I processori Core di livello consumer sono progettati per applicazioni desktop o di gioco quotidiane e sono quindi ottimizzati per funzionare a velocità di clock più elevate. La maggior parte delle applicazioni consumer non può trarre vantaggio da più di alcuni core di processore e trarrebbe beneficio in modo significativo da un processore che funziona a 4+ GHz rispetto ad avere 8 o più core.

• I processori Xeon, d'altra parte, sono progettati per applicazioni aziendali come server e workstation. Queste applicazioni traggono notevoli benefici dall'avere più core. Poiché il ridimensionamento di un processore a velocità di clock estremamente elevate è difficile e inefficiente, aumentare il numero di core è meglio che eseguire 4 core a 4,5 GHz o più velocemente. Soprattutto con carichi di lavoro come server e Big Data, 15 o più core a 2–2,5 GHz possono essere molto più efficaci di 4 core che funzionano a 4,5 GHz, consumando meno energia per unità di prestazione.

Scalabilità e affidabilità

• Un processore Xeon in genere non ha solo più core. Questi processori hanno anche cache molto più grandi (37,5 MB nel tuo caso) e hanno il supporto della memoria ECC . Inoltre, il processore selezionato è progettato per server in grado di scalare fino a otto (!) Socket. Queste non sono funzioni economiche da sviluppare, testare e abilitare.

• Anche se il processore non ha core aggiuntivi rispetto a una parte Core i7 EE, lo spazio die aggiuntivo per la cache più grande e le funzionalità avanzate, insieme all'ampia convalida richiesta per garantire che il processore funzioni in modo affidabile in condizioni estreme, 24 / 7/365, nelle applicazioni aziendali mission-critical, aumenta significativamente il costo di produzione del processore.

Costo totale della proprietà

• Un altro criterio importante nelle applicazioni aziendali è l'alimentazione e il raffreddamento. Nei desktop di consumo, la produzione di calore e il consumo di energia sproporzionatamente elevati sono spesso compromessi accettabili per un utente finale che desidera ottenere le massime prestazioni in un carico di lavoro di gioco. Tuttavia, i computer aziendali e dei data center funzionano 24 ore su 24, 7 giorni su 7, 365 giorni all'anno, spesso in cluster di grandi dimensioni, e quindi comportano costi di alimentazione e raffreddamento molto elevati. Un processore che può fare il lavoro con meno energia e calore pur offrendo le stesse prestazioni efficaci finirà per costare meno soldi nel lungo periodo. In questi ambienti, il costo totale di proprietà (TCO) è la misura reale del costo di qualsiasi risorsa di elaborazione, non del prezzo dell'autoadesivo.

• In ambienti aziendali critici, $ 8000 + ciascuno per processori che è possibile stipare otto su una scheda madre e utilizzare la memoria ECC per l'affidabilità è molto meglio di una parte a 6 core consumer da $ 1000 che è meno efficiente e non può scalare a più di una per scheda. Quando la capacità di un'azienda di funzionare dipende dalle sue capacità di calcolo, questi processori Xeon valgono facilmente il prezzo dell'adesivo. Ecco come Intel è in grado di addebitare questi prezzi.

• Lo spazio fisico è un premio nei datacenter e una densità inferiore significa meno prestazioni e un raffreddamento meno efficiente. L'affidabilità è fondamentale e crash e errori dovuti a problemi di memoria non sono tollerabili in alcun modo. È molto più facile capire perché questi processori sono così costosi se si considera l'uso previsto.

La maggior parte di queste risposte sono più o meno sbagliate. La cosa principale che distingue un processore Xeon da un processore desktop è la scalabilità. Per eseguire un enorme multiprocessore con 36, 72 o persino 144 thread, è necessario che le cache dei chip Xeon parlino tra loro. La cache L1 deve comunicare con tutte le altre cache L1, la cache L2 deve comunicare con le cache L2, ecc. In un processore i3, i5, i7, tutto è implementato all'interno del chip. Sui processori Xeon questa funzione porta i protocolli di segnalazione della coerenza della cache ai pin del chip.

Avendo le cache di parlare tra loro, possono implementare un protocollo di coerenza della cache (coerenza) in modo che i dati possano essere condivisi in modo molto più rapido ed efficace. Di conseguenza, 30 core possono lavorare insieme e fare progressi molto più rapidamente su un problema. Questa funzione è stata intenzionalmente omessa dai processori core i3, i5, i7 in modo che possano caricare i soldi per i chip del server.

Inoltre, Intel intenzionalmente paralizza i processori i3, i5, i7 limitando la RAM totale indirizzabile a 32 GB, in genere (gli Xeon possono spesso indirizzare 256 GB o più). Costerebbe Intel <$ 0 per consentire ai processori i7 di indirizzare 256 GB di RAM, è una funzionalità come il blocco moltiplicatore che in realtà costa loro denaro extra per paralizzare i loro chip in questi modi. Le schede madri dual, quad e persino octa-processor (chip) usano sempre i chip Xeon perché entrambe queste funzionalità sono fondamentali per l'alta scalabilità.

Adam non ha torto, ma penso che abbia perso il pilota più grande. E7-8893 v2 è destinato ai sistemi con processore octa. Ciò significa che avranno otto di queste bestie in una singola scheda madre. (Ecco cosa significa il primo "8" nel numero del processore, basato sullo schema di denominazione Xeon.)

Poiché avere 8 CPU è una cosa così rara, destinata a tali applicazioni specializzate (onestamente non so nemmeno cosa), stanno caricando un premio ridicolo su di esse. Forse ci sono costi hardware aggiuntivi per realizzarli, ma potrebbe essere solo perché Intel può cavarsela.

Gli Xeon in generale sono davvero progettati per configurazioni multi-CPU nei server montati su rack, ed è per questo che le aziende pagheranno di più per loro, anche quelle che gestiranno solo la doppia CPU. Le parti di consumo, come la serie i7, sono destinate all'uso domestico e sono sempre limitate alle applicazioni a CPU singola.

Quale è giusto per te dipende dal tuo budget e dalla tua applicazione. Se hai una grande azienda dietro di te, facendo un grande lavoro di società con un budget di grande azienda, forse puoi ottenere CPU Xeon. E forse - solo forse - ti trovi in ​​qualsiasi specialità ristretta abbia bisogno di ottaprocessori. Ma molto probabilmente vuoi l'i7.

Per aggiungere a ciò che stava dicendo RaveTheTadpole, i sistemi che hanno più di 8 socket sono usati principalmente nella finanza (pensa al trading ad alta frequenza) dove hanno bisogno di conservare enormi database nella RAM.

In questo campo, i chip Oracle e RISC sono ancora in voga, perché possono contenere fino a 96 TB di RAM - mentre lo spazio Intel può contenere solo 12 TB (e cioè con questi chip più recenti).

Perché è importante tenerlo tutto nella RAM? Perché se devi andare su storage non volatile come array RAID o SSD anche - la tua concorrenza ha già fatto lo scambio al miglior prezzo perché il loro database era in RAM e hai perso milioni di euro perché sei in ritardo di 0,5 secondi.

Altri usi sarebbero ambienti altamente virtualizzati o possibili editing video o rendering 3D anche se immagino che una GPU sia più adatta a questo.

A questo livello, potresti pensare a processori come quegli enormi camion ribaltabili che vedi che sono alti 30 piedi e possono trasportare un camion di cemento sul retro di essi. Sì, sono più grandi, ma sono altamente specializzati e tu non ne vuoi uno.

La bolletta energetica per un sistema a 8 prese sarebbe superiore all'ipoteca media.