Les nouveaux Xeon font payer cher leurs performances

Et tock. Comme une horloge, Intel a présenté en début de mois une nouvelle génération de processeurs Xeon E5, la famille Xeon E5 2600v2 dérivée de son architecture Ivy Bridge (le « tock » de l’architecture Sandy Bridge dans la stratégie d’évolution dite Tick Tock du constructeur, qui alterne une évolution majeure de coeur avec une évolution de processus de gravure). Les nouveaux Xeon E5 2600v2 (dits Ivy Bridge EP) devraient faire rapidement leur apparition dans les serveurs des constructeurs. Ils utilisent en effet le même socket que la génération précédente de processeurs. HP, IBM, Dell, Fujitsu, Cisco et Huawei ont ainsi annoncé leur l’arrivée des nouvelles puces dans leurs serveurs existant ou dans de nouvelles machines.

Pour cette nouvelle famille de puces, Intel s’est appuyé sur son nouveau processus de gravure en 22nm, contre 32nm pour la génération antérieure (dite Sandy Bridge EP). Ce bond a permis au fondeur de doper la quantité de mémoire cache interne, mais aussi d’accroître le nombre de cœurs, tout en réduisant la consommation électrique. Pour résumer, les nouveaux Xeon, sont plus rapides et moins gourmands en énergie.

Comme à son habitude, Intel a cédé à la tentation de l’hyper segmentation pour sa ligne Xeon E5. Le fondeur propose ainsi désormais des versions à 6 cœurs, 8coeurs, 10 cœurs et 12 cœurs, dont les architectures et les caractéristiques sont légèrement différentes. Les versions à 6 cœurs sont pour l’essentiel dédiées au monde des serveurs à basse consommation (pour autant que l’on puisse parler de basse consommation pour une puce consommant de 40 à 80W). Les versions disposant de 8 à 10 cœurs visent le cœur du marché des serveurs bi-socket, avec des versions dont la consommation va de 70 à 130 W selon la fréquence. Enfin, les versions à 12 cœurs ciblent le marché du calcul, de la simulation mais aussi celui de la consolidation avec des puces dont la consommation va de 115 à 130 W (et même 150W pour le Xeon E5-2687W dédié aux stations de travail bi-socket).

Architecture des Xeon E5-2600v2

Si les versions à 6 et 10 coeurs reprennent pour l’essentiel l’architecture des Xeon de la génération antérieure, avec le même cache partagé, le même bus en anneau pour lier les cœurs entre eux et un contrôleur mémoire à quatre voies intégré,  la version à 12 cœurs affiche un profil bien différent. Cette puce est en fait organisée autour de trois banques de 4 cœurs partageant 30 Mo de cache de niveau 2 et reliées via trois anneaux différents. Autre différence notable, la présence de deux contrôleurs mémoire à deux voies de façon à réduire la latence d’accès au DIMM et accroître la bande passante mémoire.  Cette architecture, unique pour l’instant aux puces 12 cœurs de la gamme E5-2600v2, pourrait être étendue aux futurs processeurs Xeon E5-4600 conçus pour la fabrication de serveurs quadri-sockets.

Des gains de performances importants,  qui varient selon les tests

Le premier constat est que le passage de 8 cœurs à 2,9 GHz (pour l’ancien Xeon E5-2690) à 12 cœurs à 2,7 GHz pour le tout nouveau Xeon E5-2697v2 n’a guère porté ses fruits au benchmark SpecInt_Base et au benchmark Specfp_Base. Ainsi malgré un nombre de cœurs en hausse de 50% (partiellement compensé par un baisse de 7% de la fréquence), le dernier né d’Intel n’affiche que 11 et 17% en calcul entier et virgule flottante. L’ajout d’un second contrôleur mémoire et de plus de cache a semble-t-il en revanche fait merveille pour les performance en SpecInt_Rate et en Specfp_rate, deux benchmarks très sensibles à la bande passante mémoire. Ces deux benchmarks voient leurs résultats bondir de 35 à 38%.

Sur des benchmarks applicatifs, les résultats sont parfois plus spectaculaires. Ainsi, au benchmark VMmark, qui mesure la performance d’un système virtualisé sous VMware, un HP Proliant DL380p équipé de deux processeurs Intel Xeon E5-2697 v2 à 2,7 GHz affiche un résultat de 16,54@14tiles, soit 36,5% de mieux que les 12,11@10tiles enregistrés par un HP Proliant DL380p équipé de deux processeurs Intel Xeon E5-2690 à 2,9 GHz. C’est surtout un résultat 79% supérieure à celui du meilleur système bi-socket Opteron 6386SE à 2,8 GHz, une indication de l’urgence pour AMD à renouveler sa gamme Opteron (ce qui devrait se produire dans le courant du premier trimestre 2014 avec l’arrivée des nouvelles puces « Warsaw »à base de cœurs piledriver). Ces puces devraient se borner à réduire l’écart de performance, pour tenter d’offrir une concurrence plus agressive en matière de rapport performance/prix (chez HP, un bi-socket AMD est ainsi entre 40% et 50% moins cher à configuration comparable qu’un bi-socket Intel).

La gamme Xeon E5-2600v2

AMD relégué très loin en matière de performances, mais sensiblement moins cher

Car on voit mal AMD aller faire jeu égal avec les nouveaux Xeon, alors qu’il est déjà à la traine des anciens, Intel ayant sensiblement relevé la barre à atteindre. Ainsi, un IBM System x3650 M4 sous Red Hat Linux/KVM équipé du même Xeon E5-2697 v2 obtient un score SPECvirt_sc2013 de 947,90, soit 52% de mieux qu’un  System x240 équipé d’un Xeon E5-2690. Au benchmark SAP SD Tier, les gains sont de 52% entre les deux générations de processeurs et on note aussi un bond de performances de 47% au test Java SPECjbb_2013 entre un Cisco UCS B200 M3 équipé de deux Xeon E5-2697 v2 et un Dell PowerEdge R720 équipé de deux Xeon E5-2690. Il est à noter que les systèmes bi-sockets équipés des nouvelles puces viennent faire jeu égal sous ce benchmark Java avec les systèmes quadri-sockets à base de l’ancienne génération de Xeon E5-4600 au test SPECjbb (mais restent 23% plus lents au benchmark VMmark).

Evolution des prix de lancement des Xeon

Notons que comme à son habitude, depuis quelques années Intel fait payer très cher ses dernières prouesses. Le haut de gamme des Xeon E5-2600v2, le 2697v2 (12 cœurs à 2,7 GHz) est ainsi vendu 2614$ à l’unité contre 1392$ pour le fer de lance de l’offre AMD Opteron, le 6386SE (16 cœurs à 2,8GHz). Un 2680v2 à 10 cœurs coûte  1723$ tandis qu’un 2650v2 à 8 cœurs est proposé à 1166$. Un 2630v2, qualifié de « budget » coûte quant à lui 612$. Dans la pratique, un serveur HP Proliant DL380p avec deux processeurs Xeon 2690v2 (10 cœurs à 3 GHz), une configuration qui est loin d’être le haut de gamme de l’offre, est proposée au prix de 8750€ HT. A titre de comparaison un système HP Proliant DL385 avec 2 puces Opteron 6376 (16 cœurs à 2,3 GHz) est vendu à partir de 4615 € HT.