WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2

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1 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 In diesem Dokument sind alle Benchmarks, die für die PRIMERGY BX922 S2 durchgeführt wurden, zusammengefasst. Ferner werden die Leistungsdaten der PRIMERGY BX922 S2 mit denen anderer PRIMERGY Modelle verglichen und diskutiert. Neben den Benchmark-Ergebnissen als solchen wird jeder Benchmark und die Umgebung, in der der Benchmark durchgeführt wurde, kurz erläutert. Version 2.0a Inhalt Dokumenthistorie... 2 Technische Daten... 4 SPECcpu SPECjbb StorageBench OLTP SAP SD vservcon mark V STREAM Literatur Kontakt Fujitsu Technology Solutions Seite 1 (45)

2 Dokumenthistorie Version 1.0 Erste Reportversion mit den Benchmark-Kapiteln SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5507, X5570, L5630, E5620, E5630, E5640, L5640, X5650, X5660, X5670 und X5680 SPECjbb2005 Messungen mit Xeon X5570 und X5680 StorageBench Messungen mit Onboard SATA Controller SAP SD Zertifikationsnummer Version 1.0a Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SAP SD Benchmark-Vergleich überarbeitet Version 1.1 Neue Benchmark-Kapitel: vservcon Messungen mit Xeon E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677, L5640, X5650, X5660, X5670, X5680 mark V1 Messungen mit Xeon X5677 und X5680 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5503, E5506, E5507, L5609, E5620, E5630, X5667, X5677, X5650, X5660 und X5670 Version 1.2 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Messungen mit Xeon L5640, X5650 und X5670 Version 1.3 Neue Benchmark-Kapitel: OLTP-2 Ergebnisse für Xeon E5503, E5506, E5507, E5620, E5630, E5640, L5609, L5630, L5640, X5650, X5660, X5667, X5670, X5677, X5680 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5506 Version 2.0 Neue Benchmark-Kapitel: STREAM Messungen mit Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5675, X5687 und X5690 Seite 2 (45) Fujitsu Technology Solutions

3 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5675, X5687 und X5690 (Intel C++/Fortran-Compiler 12.0) SPECjbb2005 Messung mit Xeon X5690 OLTP-2 Neue Ergebnisse für Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx vservcon Neue Ergebnisse für Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx Version 2.0a Kleinere Korrekturen Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (45)

4 Technische Daten Die PRIMERGY BX922 S2 Dual Sockel Server Blades verfügen über einen Intel 5520 Chipsatz, zwei Prozessoren der Intel Xeon Serie 5500 oder 5600 (Dual-Core, Quad-Core oder Hexa-Core), 12 DIMM-Slots für bis zu 192 GB DDR3-SDRAM, zwei 2-Kanal GBit LAN-Controller und einen onboard Controller für eine 2.5 SATA-Festplatte oder bis zu zwei SSD. Detaillierte technische Informationen finden Sie im Datenblatt PRIMERGY BX400 S1 Datenblatt PRIMERGY BX900 S1 Datenblatt PRIMERGY BX922 S2 Seite 4 (45) Fujitsu Technology Solutions

5 SPECcpu2006 Benchmark-Beschreibung SPECcpu2006 ist ein Benchmark, der die Systemeffizienz bei Integer- und Fließkomma-Operationen misst. Er besteht aus einer Integer-Testsuite (SPECint2006), die 12 Applikationen enthält, und einer Fließkomma- Testsuite (SPECfp2006), die 17 Applikationen enthält. Beide Testsuiten sind extrem rechenintensiv und konzentrieren sich auf die CPU und den Speicher. Andere Komponenten, wie Disk-I/O und Netzwerk, werden von diesem Benchmark nicht vermessen. SPECcpu2006 ist nicht an ein spezielles Betriebssystem gebunden. Der Benchmark ist als Source-Code verfügbar und wird vor der eigentlichen Messung kompiliert. Daher beeinflussen auch die verwendete Compiler-Version und deren Optimierungseinstellungen das Messergebnis. SPECcpu2006 beinhaltet zwei verschiedene Methoden der Performance-Messung: Die erste Methode (SPECint2006 bzw. SPECfp2006) ermittelt die Zeit, die für die Bearbeitung einer einzelnen Aufgabe benötigt wird. Die zweite Methode (SPECint_rate2006 bzw. SPECfp_rate2006) ermittelt den Durchsatz, d.h. wie viele Aufgaben parallel erledigt werden können. Beide Methoden werden zusätzlich noch in zwei Messläufe unterteilt, base und peak, die sich in der Verwendung der Compiler-Optimierung unterscheiden. Bei der Publikation von Ergebnissen werden immer base -Werte verwendet, peak -Werte sind optional. Benchmark Arithmetik Typ Compiler- Optimierung SPECint2006 Integer peak aggressiv SPECint_base2006 Integer base konservativ SPECint_rate2006 Integer peak aggressiv SPECint_rate_base2006 Integer base konservativ SPECfp2006 Fließkomma peak aggressiv SPECfp_base2006 Fließkomma base konservativ SPECfp_rate2006 Fließkomma peak aggressiv SPECfp_rate_base2006 Fließkomma base konservativ Messergebnis Geschwindigkeit Durchsatz Geschwindigkeit Durchsatz Anwendung Singlethreaded Multithreaded Singlethreaded Multithreaded Bei den Messergebnissen handelt es sich um das geometrische Mittel aus normalisierten Verhältniswerten, die für die Einzel-Benchmarks ermittelt wurden. Das geometrische Mittel führt gegenüber dem arithmetischen Mittel dazu, dass bei unterschiedlich hohen Einzelergebnissen eine Gewichtung zugunsten der niedrigeren Einzelergebnisse erfolgt. Normalisiert heißt, dass gemessen wird, wie schnell das Testsystem verglichen mit einem Referenzsystem ist. Der Wert 1 wurde für die SPECint_base2006-, SPECint_rate_base2006, SPECfp_base2006 und SPECfp_rate_base2006-Ergebnisse des Referenzsystems festgelegt. So bedeutet beispielsweise ein SPECint_base2006-Wert von 2, dass das Messsystem diesen Benchmark etwa doppelt so schnell wie das Referenzsystem bewältigt hat. Ein SPECfp_rate_base2006-Wert von 4 bedeutet, dass das Messsystem diesen Benchmark etwa 4/[# base copies] mal so schnell wie das Referenzsystem bewältigt hat. # base copies gibt hierbei an, wie viele parallele Instanzen des Benchmarks ausgeführt worden sind. Nicht alle SPECcpu2006-Messungen werden von uns zur Veröffentlichung bei SPEC eingereicht. Daher erscheinen auch nicht alle Ergebnisse auf den Web-Seiten von SPEC. Da wir für alle Messungen die Protokolldateien archivieren, können wir jederzeit den Nachweis für die korrekte Durchführung der Messungen erbringen. Benchmark-Ergebnisse Messreihe 1: Die PRIMERGY BX922 S2 wurde mit Prozessoren der Xeon Serie 5500 und der Xeon Serie 5600 vermessen. In den folgenden Tabellen sind die mit (est.) gekennzeichneten Ergebnisse Schätzwerte. Alle Schätzwerte und die Messergebnisse mit Xeon X5570 basieren auf Benchmark-Programmen, die mit dem Intel C++/Fortran-Compiler 11.0 kompiliert und unter SUSE Linux Enterprise Server 10 SP2 (64-bit) ausgeführt wurden. Alle anderen Messergebnisse basieren auf Benchmark-Programmen, die mit dem Intel C++/Fortran-Compiler 11.1 kompiliert und unter SUSE Linux Enterprise Server 11 (64-bit) ausgeführt Fujitsu Technology Solutions Seite 5 (45)

6 wurden. In den folgenden Tabellen sind alle fett gedruckten Ergebnisse veröffentlicht bei Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECint_base Chips SPECint Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 17.9 (est.) 19.9 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 24.2 (est.) 26.9 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 24.2 (est.) 26.9 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 26.5 (est.) 29.6 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 29.2 (est.) 32.6 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 31.3 (est.) 35.0 (est.) Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECint_rate_base2006 SPECint_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 33.4 (est.) 66.0 (est.) 36.0 (est.) 71.0 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 96.0 (est.) 185 (est.) 103 (est.) 200 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 96.0 (est.) 187 (est.) 103 (est.) 201 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 103 (est.) 200 (est.) 111 (est.) 216 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 113 (est.) 224 (est.) 122 (est.) 241 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 121 (est.) (est.) 257 Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Seite 6 (45) Fujitsu Technology Solutions

7 Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECfp_base Chips SPECfp Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 21.9 (est.) 23.2 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 29.8 (est.) 31.6 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 29.8 (est.) 31.6 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 32.3 (est.) 34.3 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 35.3 (est.) 37.7 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 37.1 (est.) 39.7 (est.) Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECfp_rate_base2006 SPECfp_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 35.0 (est.) 67.8 (est.) 36.3 (est.) 70.7 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 80.2 (est.) 152 (est.) 82.9 (est.) 158 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 80.2 (est.) 154 (est.) 82.9 (est.) 160 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 84.4 (est.) 162 (est.) 87.3 (est.) 168 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 93.7 (est.) 183 (est.) 97.3 (est.) 190 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 97.8 (est.) (est.) 199 Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 7 (45)

8 Messreihe 2: Zwischen Dezember 2010 und März 2011 wurde die PRIMERGY BX922 S2 mit Prozessoren der Xeon Serie 5600 vermessen. Die folgenden vier Tabellen zeigen Ergebnisse, bei denen alle Benchmark-Programme mit dem Intel C++/Fortran-Compiler 12.0 kompiliert und unter SUSE Linux Enterprise Server 11 SP1 (64-bit) ausgeführt wurden. Fett gedruckte Ergebnisse sind veröffentlicht bei Mit (est.) gekennzeichnete Ergebnisse sind Schätzwerte (estimated). Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECint_base Chips SPECint Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 22.7 (est.) 23.7 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 24.0 (est.) 25.3 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 25.2 (est.) 26.6 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt 23.2 (est.) 24. (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 28.4 (est.) 30 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 32.3 (est.) 34.1 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 33.6 (est.) 35.5 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 35.0 (est.) 37.1 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 41.7 (est.) 43.8 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 44.3 (est.) 46.6 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 33.5 (est.) 35.6 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 37.9 (est.) 39.6 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 39.2 (est.) 41.1 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 40.3 (est.) 42.3 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 43.1 (est.) 45.4 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Seite 8 (45) Fujitsu Technology Solutions

9 Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECint_rate_base2006 SPECint_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 39.1 (est.) 76.4 (est.) 41.9 (est.) 82.7 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 75.0 (est.) 146 (est.) 79.3 (est.) 155 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 78.3 (est.) 151 (est.) 82.5 (est.) 161 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt 73.5 (est.) 143 (est.) 79.4 (est.) 154 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 98.4 (est.) 187 (est.) 104 (est.) 196 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 113 (est.) 222 (est.) 120 (est.) 236 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 118 (est.) 230 (est.) 124 (est.) 243 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 122 (est.) 239 (est.) 128 (est.) 251 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 144 (est.) 283 (est.) 152 (est.) 300 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 153 (est.) 299 (est.) 161 (est.) 317 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 151 (est.) 291 (est.) 162 (est.) 311 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 177 (est.) 347 (est.) 187 (est.) 368 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 183 (est.) 356 (est.) 193 (est.) 377 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 187 (est.) 363 (est.) 198 (est.) 387 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 195 (est.) 381 (est.) 206 (est.) 407 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 9 (45)

10 Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECfp_base Chips SPECfp Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 33.0 (est.) 34.2 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 35.6 (est.) 37.0 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 37.2 (est.) 38.4 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt 35.1 (est.) 36.3 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 40.6 (est.) 43.2 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 46.2 (est.) 49 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 47.3 (est.) 50.2 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 48.2 (est.) 51.5 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 58.2 (est.) 62.2 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 61.0 (est.) 65.3 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 48.3 (est.) 51.5 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 54.3 (est.) 57.8 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 55.6 (est.) 59.3 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 56.7 (est.) 60.6 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 59.7 (est.) 64.1 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Seite 10 (45) Fujitsu Technology Solutions

11 Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECfp_rate_base2006 SPECfp_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 40.1 (est.) 75.5 (est.) 41.5 (est.) 80.1 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 64.8 (est.) 122 (est.) 66.6 (est.) 128 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 66.6 (est.) 125 (est.) 68.7 (est.) 131 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon L MB 4.80 GT/s 40 Watt 67.7 (est.) 124 (est.) 69.5 (est.) 128 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 78.7 (est.) 142 (est.) 80.5 (est.) 146 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 90.7 (est.) 176 (est.) 93.2 (est.) 182 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 93.2 (est.) 178 (est.) 95.8 (est.) 185 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 95.3 (est.) 183 (est.) 97.6 (est.) 188 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 114 (est.) 213 (est.) 116 (est.) 220 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 117 (est.) 225 (est.) 120 (est.) 232 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 113 (est.) 205 (est.) 116 (est.) 214 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 127 (est.) 245 (est.) 131 (est.) 251 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 129 (est.) 249 (est.) 132 (est.) 255 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 131 (est.) 253 (est.) 135 (est.) 260 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 135 (est.) 260 (est.) 138 (est.) 267 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 11 (45)

12 Der Durchsatz mit zwei Prozessoren ist sowohl bei der Integer- als auch bei der Floating-Point-Testsuite nahezu doppelt so groß wie der mit einem Prozessor. SPECcpu2006: integer performance PRIMERGY BX922 S2 (2 sockets vs. 1 socket) x Xeon X x Xeon X5690 SPECint_rate2006 SPECint_rate_base2006 SPECcpu2006: floating-point performance PRIMERGY BX922 S2 (2 sockets vs. 1 socket) SPECfp_rate x Xeon X x Xeon X5690 SPECfp_rate_base2006 Seite 12 (45) Fujitsu Technology Solutions

13 Benchmark-Umgebung Messreihe 1: Alle SPECcpu2006-Messungen wurden auf einer PRIMERGY BX922 S2 mit folgender Hard- und Software- Ausstattung vorgenommen: Hardware Modell CPU Anzahl CPUs Primary Cache Secondary Cache Other Cache Software Betriebssystem Compiler PRIMERGY BX922 S2 Xeon E5503, E5506, E5507, X5570, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677, L5640, X5650, X5660, X5670, X Chip: Xeon E5503: 2 Cores Xeon E5507, X5570, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677: 4 Cores Alle anderen: 6 Cores 2 Chips: Xeon E5503: 4 Cores Xeon E5506, E5507, X5570, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677: 8 Cores Alle anderen: 12 Cores 32 KB instruction + 32 KB data on chip, pro Core 256 kb on chip, pro Core Xeon E5503, E5506, E5507: 4 MB (I+D) on chip, pro Chip Xeon X5570: 8 MB (I+D) on chip, pro Chip Alle anderen: 12 MB (I+D) on chip, pro Chip Xeon X5570: SUSE Linux Enterprise Server 10 SP2 (64-bit) Alle anderen: SUSE Linux Enterprise Server 11 (64-bit) Xeon X5570: Intel C++/Fortran Compiler 11.0 Alle anderen: Intel C++/Fortran Compiler 11.1 Messreihe 2: Alle SPECcpu2006-Messungen wurden auf einer PRIMERGY BX922 S2 mit folgender Hard- und Software- Ausstattung vorgenommen: Hardware Modell PRIMERGY BX922 S2 CPU Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5675, X5687, X5690 Anzahl CPUs Primary Cache Secondary Cache Other Cache Software Betriebssystem 1 Chip: Xeon E5603, E5606, E5607, X5647, X5687: 4 Cores Alle anderen: 6 Cores 2 Chips: Xeon E5603, E5606, E5607, X5647, X5687: 8 Cores Alle anderen: 12 Cores 32 KB instruction + 32 KB data on chip, pro Core 256 kb on chip, pro Core Xeon E5603, E5606, E5607: Alle anderen: 8 MB (I+D) on chip, pro Chip 12 MB (I+D) on chip, pro Chip SUSE Linux Enterprise Server 11 SP1 (64-bit) Compiler Intel C++/Fortran Compiler 12.0 Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 13 (45)

14 SPECjbb2005 Benchmark-Beschreibung SPECjbb2005 ist ein Java Business Benchmark, dessen Fokus auf der Leistung von Java Server Plattformen liegt. Im Wesentlichen ist SPECjbb2005 ein modernisierter SPECjbb2000. Die Hauptunterschiede sind: Die Transaktionen sind komplexer geworden, um einen größeren Bereich an Funktionalität abzudecken. Der Working Set des Benchmarks ist vergrößert worden, so dass die Systemlast insgesamt gestiegen ist. SPECjbb2000 erlaubt nur eine aktive Java Virtual Machine Instanz (J), während SPECjbb2005 mehrere Instanzen zulässt, was eine größere Realitätsnähe insbesondere bei großen Systemen bewirkt. Softwareseitig misst SPECjbb2005 in erster Linie die Leistungsfähigkeit der eingesetzten J mit ihrem Just-In-Time Compiler sowie ihrer Thread und Garbage Collection Implementierung. Eine weitere Rolle spielen einige Aspekte des eingesetzten Betriebssystems. Hardwareseitig wird die Effizienz der CPUs und Caches, des Speichersubsystems und die Skalierbarkeit von Shared Memory Systemen (SMP) gemessen. Disk- und Netzwerk-I/O spielen keine Rolle. SPECjbb2005 emuliert ein für moderne Geschäftsprozess-Applikationen typisches Three-Tier Client/Server System mit Augenmerk auf das Middle-Tier System: Clients erzeugen die Last, bestehend aus Driver Threads, die angelehnt an den TPC-C Benchmark OLTP Zugriffe auf eine Datenbank ohne Denkzeiten generieren. Das Middle-Tier System implementiert die Geschäftsprozesse und Aktualisierung der Datenbank. Die Datenbank übernimmt die Datenverwaltung und wird emuliert durch Java-Objekte, die im Memory liegen. Transaktions-Logging ist implementiert auf XML Basis. Der große Vorteil dieses Benchmarks ist, dass er alle drei Tiers beinhaltet, die gemeinsam auf einem Single- Host laufen. Gemessen wird die Performance des Middle-Tier. So werden große Hardware-Installationen vermieden und direkte Vergleiche von SPECjbb2005-Ergebnissen unterschiedlicher Systeme sind möglich. Client- und Datenbank-Emulation sind ebenfalls in Java geschrieben. SPECjbb2005 benötigt nur das Betriebssystem sowie eine Java Virtual Machine mit J2SE 5.0 Eigenschaften. Die Skalierungseinheit ist ein Warenhaus mit ca. 25 MB Java Objekten. Genau ein Java-Thread pro Warenhaus führt die Operationen auf diesen Objekten aus. Die Geschäftsoperationen sind von TPC-C übernommen: New Order Entry Payment Order Status Inquiry Delivery Stock Level Supervision Customer Report Das sind aber auch die einzigen Gemeinsamkeiten von SPECjbb2005 und TPC-C. Die Ergebnisse beider Benchmarks sind nicht vergleichbar. SPECjbb2005 besitzt 2 Performance-Metriken: bops (business operations per second) ist die Gesamtrate aller Geschäftsoperationen, die pro Sekunde durchgeführt werden. bops/j ist der Quotient der ersten Metrik und der Anzahl der aktiven J Instanzen. In Vergleichen verschiedener SPECjbb2005-Ergebnisse müssen beide Metriken angegeben werden. Grundlage für diese Metriken sind die folgenden Regeln, nach denen ein konformer Benchmark-Lauf durchgeführt werden muss: Ein konformer Benchmarklauf besteht aus einer Sequenz von Messpunkten mit wachsender Anzahl von Warenhäusern (und damit von Threads), wobei die Anzahl jeweils um ein Warenhaus erhöht wird. Gestartet wird mit einem Warenhaus bis zu 2*MaxWh, mindestens aber 8 Warenhäusern. MaxWh ist die Anzahl Warenhäuser, bei der der Benchmark die höchste Operationsrate pro Sekunde erwartet. Standardmäßig setzt der Benchmark MaxWh mit der Anzahl vom Betriebssystem erkannter CPUs gleich. Seite 14 (45) Fujitsu Technology Solutions

15 Die Metrik bops ist das arithmetische Mittel aller gemessenen Operations-Raten mit MaxWh Warenhäusern bis 2*MaxWh Warenhäusern. Benchmark-Ergebnisse Messung 1 Im Februar 2010 wurde die PRIMERGY BX922 S2 mit zwei Xeon X5570 Prozessoren bei einem Speicherausbau mit 24 GB PC R DDR3-SDRAM vermessen. Die Messung wurde unter Windows Server 2008 R2 Enterprise durchgeführt. Als J wurden vier Instanzen der J9 von IBM verwendet. Folgendes Ergebnis wurde erzielt: SPECjbb2005 bops = SPECjbb2005 bops/j = Die PRIMERGY BX922 S2 erzielte hiermit das beste Ergebnis aller Intel-basierten 2-Socket Server. 1 Messung 2 Im März 2010 wurde die PRIMERGY BX922 S2 mit zwei Xeon X5680 Prozessoren bei einem Speicherausbau mit 48 GB PC R DDR3-SDRAM vermessen. Es wurde das gleiche Betriebssystem und die gleiche J wie bei der Messung mit Xeon X5570 verwendet. Statt vier J-Instanzen kamen nun jedoch sechs zum Einsatz. Folgendes Ergebnis wurde erzielt: SPECjbb2005 bops = SPECjbb2005 bops/j = Messung 3 Im Dezember 2010 wurde die PRIMERGY BX922 S2 mit zwei Xeon X5690 Prozessoren vermessen. Die Messung wurde unter Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition SP2 durchgeführt. Die Konfiguration entsprach ansonsten derjenigen bei der Messung im März Folgendes Ergebnis wurde erzielt: SPECjbb2005 bops = SPECjbb2005 bops/j = SPECjbb2005 bops: PRIMERGY BX922 S SPECjbb2005 bops: PRIMERGY BX922 S x Xeon X x Xeon X x Xeon X warehouses 2 x Xeon X x Xeon X x Xeon X Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 25. Februar 2010 wieder. Der vorgestellte Vergleich basiert auf den SPECjbb2005-Ergebnissen für Intel-basierte Server mit 2 Prozessoren. Die aktuellen SPECjbb2005-Ergebnisse sind zu finden unter Fujitsu Technology Solutions Seite 15 (45)

16 Benchmark-Umgebung Die SPECjbb2005-Messungen wurden auf einer PRIMERGY BX922 S2 mit folgender Hard- und Software- Ausstattung durchgeführt: Hardware Modell CPU Anzahl Chips Primary Cache PRIMERGY BX922 S2 Xeon X5570, X5680, X5690 Xeon X5570: 2 Chips, 8 Cores, 4 Cores pro Chip Xeon X5680, X5690: 2 Chips, 12 Cores, 6 Cores pro Chip 32 kb instruction + 32 kb data on chip, pro Core Secondary Cache ¼ MB (I+D) on chip, pro Core Other Cache Memory Software Betriebssystem J Version Xeon X5570: 8 MB (I+D) on chip, pro Chip Xeon X5680, X5690: 12 MB (I+D) on chip, pro Chip Xeon X5570: 6 4 GB PC R DDR3-SDRAM Xeon X5680, X5690: 12 4 GB PC R DDR3-SDRAM Xeon X5570, X5680: Windows Server 2008 R2 Enterprise Xeon X5690: Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition SP2 IBM J9 (build 2.4, JRE IBM J9 2.4 Windows Server 2008 amd64-64 jvmwa6460sr _42924 (JIT enabled, AOT enabled) Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 16 (45) Fujitsu Technology Solutions

17 StorageBench Benchmark-Beschreibung Um die Leistungsfähigkeit von Disk-Subsystemen zu beurteilen, wurde von Fujitsu Technology Solutions ein Benchmark mit dem Namen»StorageBench«definiert, mit dem ein Vergleich der verschiedenen Storage- Anbindungen möglich ist. StorageBench nutzt zu diesem Zweck das von der Firma Intel entwickelte Messwerkzeug Iometer mit einem definierten Satz von in der Praxis vorkommenden Lastprofilen und einem festgelegten Messszenario. Messwerkzeug Seit Ende 2001 ist Iometer ein Projekt bei und wird von einer Gruppe internationaler Entwickler auf verschiedene Plattformen portiert und weiterentwickelt. Iometer besteht aus einer grafischen Bedieneroberfläche für Windows-Systeme und dem so genannten»dynamo«, der für verschiedene Plattformen verfügbar ist. Diese beiden Komponenten können seit einigen Jahren unter»intel Open Source License«von oder heruntergeladen werden. Mit Iometer hat man die Möglichkeit, das Verhalten realer Anwendungen bezüglich der Zugriffe auf I/O- Subsysteme nachzubilden. Dazu kann man unter anderem die zu verwendenden Blockgrößen, die Art des Zugriffs wie sequentielles Lesen oder Schreiben, wahlfreies Lesen oder Schreiben und auch Mischungen davon konfigurieren. Zusätzlich lässt sich die Anzahl simultaner Zugriffe (»Outstanding IOs«) einstellen. Als Ergebnis liefert Iometer eine Textdatei mit durch Komma separierten Werten (.csv) wesentlicher Kenngrößen wie z.b.»durchsatz pro Sekunde«,»Transaktionen pro Sekunde«und»durchschnittliche Antwortzeit«für das jeweilige Zugriffsmuster. Auf diese Weise kann man die Leistungsfähigkeit verschiedener Subsysteme bei bestimmten Zugriffsmustern vergleichen. Iometer ist in der Lage, sowohl auf I/O-Subsysteme mit einem Dateisystem als auch auf I/O-Subsysteme ohne Dateisystem, so genannte Raw-Devices, zuzugreifen. Mit Iometer können die Zugriffsmuster verschiedenster Anwendungen simuliert und vermessen werden, jedoch bleibt der File-Cache des Betriebssystems außer Acht und es wird blockmäßig auf einer einzelnen Testdatei operiert. Lastprofil Von erheblichem Einfluss auf die Performance eines Speichersystems ist die Art, wie Anwendungen auf den Massenspeicher zugreifen. Beispiele für verschiedene Zugriffsmuster einiger Anwendungen: Anwendung Datenbank (Datentransfer) Datenbank (Log File) Backup Restore Video Streaming File-Server Web-Server Betriebssystem File-Copy Zugriffsmuster random, 67% read, 33% write, 8 KB (SQL Server) sequentiell, 100% write, 64 KB Blöcke sequentiell, 100% read, 64 KB Blöcke sequentiell, 100% write, 64 KB Blöcke sequentiell, 100% read, Blöcke 64 KB random, 67% read, 33% write, 64 KB Blöcke random, 100% read, 64 KB Blöcke random, 40% read, 60% write, Blöcke 4 KB random, 50% read, 50% write, 64 KB Blöcke Daraus wurden vier markante Profile abgeleitet: Outstanding IOs Lastprofil Zugriff Zugriffsmuster Blockgröße read write Last- Tool Streaming sequentiell 100% 64 KB 3 Iometer Restore sequentiell 100% 64 KB 3 Iometer Database random 67% 33% 8 KB 3 Iometer File-Server random 67% 33% 64 KB 3 Iometer Alle vier Profile wurden mit Iometer generiert. Fujitsu Technology Solutions Seite 17 (45)

18 Messszenario Um vergleichbare Messergebnisse zu erhalten ist es wichtig, alle Messungen in identischen, reproduzierbaren Umgebungen durchzuführen. Daher liegen StorageBench neben dem oben beschriebenen Lastprofil die folgenden Regeln zugrunde: Da in realen Kundenkonfigurationen nur in Ausnahmefällen mit Raw-Devices gearbeitet wird, sind bei den Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit der internen Festplatten diese immer mit einem Dateisystem formatiert. Für Windows wird NTFS, für Linux ext3 verwendet, auch wenn mit anderen Dateisystemen oder Raw-Devices eventuell eine höhere Leistung erreicht werden könnte. Festplatten gehören zu den fehleranfälligsten Komponenten eines Computersystems. Daher werden in Serversystemen RAID-Controller eingesetzt, um dem Datenverlust durch den Ausfall von Festplatten vorzubeugen. Dabei werden mehrere Festplatten zu einem»redundant Array of Independent Disks«, kurz RAID, zusammengefasst. Dabei werden die Daten über mehrere Festplatten derart verteilt, dass auch beim Ausfall einer Festplatte alle Daten, mit Ausnahme von RAID 0, erhalten bleiben. Die gebräuchlichsten Arten um Festplatten in Verbänden zu organisieren sind die RAID-Levels RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 und RAID 60. Informationen zu den Grundlagen verschiedener RAID-Levels sind im Papier Performance Report - Modular RAID für PRIMERGY zu finden. Für die StorageBench-Untersuchungen der PRIMERGY Server werden die je nach Plattenanzahl und eingebautem Controller möglichen RAID-Konfigurationen verwendet. Bei Systemen mit zwei Festplatten RAID 1 und RAID 0, bei drei und mehr Festplatten zusätzlich RAID 1E und RAID 5 und ggf. weitere RAID-Levels sofern der Controller diese RAID-Levels unterstützt. Für die Messung wird immer eine Messdatei mit einer Größe von 32 GB verwendet, unabhängig von der Größe der Festplatte. Bei der Beurteilung der Leistungsfähigkeit von I/O-Subsystemen spielen bei heutigen Systemen die Prozessorleistung und der Speicherausbau des Systems keine signifikante Rolle ein eventuell vorhandener Engpass betrifft in der Regel die Festplatten und den RAID-Controller und nicht CPU oder Memory. Daher brauchen unterschiedliche Ausbauvarianten mit CPU und Speicher unter StorageBench nicht untersucht zu werden. Messergebnisse StorageBench liefert pro Lastprofil eine ganze Reihe von Kenngrößen, z.b. den»datendurchsatz«in Megabytes pro Sekunde, kurz MB/s, die»transaktionsrate«in I/O-Operationen pro Sekunde, kurz IO/s, und die»latenzzeit«oder auch»mittlere Zugriffszeit«in ms. Für die sequentiellen Lastprofile ist der Datendurchsatz die übliche Messgröße, während bei den random-lastprofilen mit ihren kleinen Blockgrößen die Messgröße»Transaktionsrate«allgemein verwendet wird. Datendurchsatz und Transaktionsrate sind direkt proportional zueinander und lassen sich nach der Formel Datendurchsatz [MB/s] Transaktionsrate [Disk-I/O s -1 ] = Transaktionsrate [Disk-I/O s -1 ] Blockgröße [MB] = Datendurchsatz [MB/s] / Blockgröße [MB] berechnen. Seite 18 (45) Fujitsu Technology Solutions

19 Benchmark-Ergebnisse Der PRIMERGY BX922 S2 Server Blade ist mit einem SATA RAID Onboard Controller ausgestattet. Dieser Controller ist direkt auf dem Motherboard des Servers im Chip-Set Intel ICH10R implementiert und der RAID-Stack wird von der Server-CPU abgewickelt. Diese RAID-Lösung ist nur für den Anschluss von SATA- Festplatten vorgesehen. Der PRIMERGY BX922 S2 Server Blade bietet einen internen Laufwerksträger für entweder eine 2½"-Festplatte (HD) oder für zwei 2½" Solid State Drives (SSD). Der Controller selbst unterstützt die RAID-Levels 0, 1 und 10. Da der Server jedoch nur maximal zwei interne Festplatten verwenden kann, sind nur die RAID-Levels 0 und 1 konfigurierbar. Der Controller besitzt keinen Cache. An diesen Controller können unterschiedliche SATA-Festplatten angeschlossen werden. In Abhängigkeit von der benötigten Performance kann das Disk-Subsystem passend ausgewählt werden. Für den PRIMERGY BX922 S2 S2 Blade Server stehen folgende SATA-Festplatten zur Auswahl: 2½" SATA-HDs mit einer Kapazität von 160 GB und 320 GB (5.4 krpm) 2½" SATA-SSDs mit einer Kapazität von 32 GB und 64 GB SATA RAID Onboard Controller Die folgenden Grafiken zeigen Leistungsunterschiede von zwei auf unterschiedlichen Technologien basierenden 2½" SATA-Festplatten. Eine 5.4 krpm-hd wird mit einer SSD verglichen. Beide Festplatten, als Single-Disk konfiguriert, werden nacheinander an den SATA Onboard Controller angeschlossen und gemessen. Die erste Grafik zeigt die Durchsätze beim sequentiellen Lesen und Schreiben mit 64 KB Blöcken und bei unterschiedlichen Disk-Cache-Einstellungen. abhängig davon, ob der Disk-Cache ein- oder ausgeschaltet ist. Die Lesedurchsätze, die mit der SSD erreicht wurden, sind etwa um den Faktor 2.9 höher als die der HD und sind unabhängig von den Cache-Einstellungen. Die Schreibdurchsätze, die mit der SSD erreicht wurden, sind etwa um den Faktor 2.4 bzw höher als die der HD, Dass die Disk-Cache-Einstellung für eine gute Performance wichtig ist, ist besonders bei der HD deutlich zu sehen. Die Grafik zeigt, dass der sequentielle Schreibdurchsatz durch das Einschalten des Disk-Cache etwa um den Faktor 11.6 steigt. Bei der SSD steigt der Durchsatz etwa um den Faktor 1.9. Besonders deutliche Leistungsunterschiede zwischen den beiden Festplatten kann man beim wahlfreien Zugriff feststellen. Die folgende Grafik zeigt die Durchsätze beim wahlfreien Zugriff mit 8 KB und 64 KB Blöcken und bei unterschiedlichen Disk- Cache-Einstellungen. Der Durchsatz hängt von den Disk-Cache-Einstellungen ab. Die Durchsätze beim eingeschalteten Disk- Cache, die mit der SSD erreicht wurden, sind etwa um den Faktor 40 bzw. 20 höher, als mit der HD, abhängig davon, ob man auf die Festplatte mit 8 KB oder 64 KB Blöcken zugegriffen hat. Beim wahlfreien Zugriff mit 8 KB bzw. 64 KB Blöcken auf eine SSD wurde durch das Einschalten des Disk-Cache eine Durchsatzsteigerung um etwa 53% bzw. 41% erreicht. Beim wahlfreien Zugriff mit 8 KB bzw. 64 KB Blöcken auf eine HD wurde durch das Einschalten des Disk- Cache eine Durchsatzsteigerung um etwa 32% bzw. 23% erreicht. Fujitsu Technology Solutions Seite 19 (45)

20 Fazit Mit dem Onboard SATA RAID Controller bietet der PRIMERGY BX922 S2 Server Blade dem Anwender gute und kostengünstige Lösungsmöglichkeiten seinen Anforderungen gerecht zu werden. Der PRIMERGY BX922 S2 Server Blade bietet die Wahl zwischen zwei 2½" SATA Solid State Drives (SSDs) oder einer 2½" 5.4 krpm SATA-Festplatte (HD). Die SSDs bringen erheblich höhere Durchsätze, kürzere Latenzzeiten und eine höhere Anzahl von IOs pro Sekunde als die HDs. Die HDs dagegen bieten höhere Speicherkapazitäten, die auch pro Gigabyte erheblich günstiger sind. In Abhängigkeit von der benötigten Performance und der Zielsetzung ist zu entscheiden, welcher Festplattentyp zum Einsatz kommen soll. Für maximale Performance empfiehlt es sich den Disk-Cache einzuschalten. Je nach verwendetem Festplattentyp und Zugriffsmuster verbessert sich die Performance bis um den Faktor Bei aktiviertem Disk-Cache ist der Einsatz einer USV empfehlenswert. Benchmark-Umgebung Alle hier vorgestellten Messungen wurden mit den im Folgenden aufgelisteten Hardware- und Software- Komponenten durchgeführt. Komponente Server Betriebssystem Dateisystem Details PRIMERGY BX922 S2 Windows Server 2008, Enterprise Edition Version: Service Pack 1 Build 6001 NTFS Messwerkzeug Iometer Messdaten Onboard SATA Controller Festplatte SATA, 2½", 5.4 krpm Solid State Drive SATA, 2½" Messdatei von 32 GB Intel ICH10R BIOS: SATA RAID Modus Hitachi HTE543232L9A300, 320 GB Intel SSDSA2SH064G1GC, 64 GB Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 20 (45) Fujitsu Technology Solutions

21 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 Cores 5500 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A OLTP-2 Benchmark-Beschreibung OLTP steht für Online Transaction Processing. Dem OLTP-2-Benchmark liegt das typische Anwendungsszenario einer Datenbanklösung zugrunde. Es werden bei OLTP-2 Zugriffe auf eine Datenbank simuliert und die Anzahl erreichter Transaktionen pro Sekunde (tps) als Maß für die Leistungsfähigkeit des vermessenen Systems ermittelt. Im Gegensatz zu Benchmarks, wie beispielsweise SPECint und TPC-E, die von unabhängigen Gremien standardisiert wurden und bei denen die Einhaltung des jeweiligen Reglements überwacht wird, ist OLTP-2 ein interner Benchmark von Fujitsu. OLTP-2 basiert auf dem bekannten Datenbank-Benchmark TPC-E. OLTP-2 wurde so gestaltet, dass eine Vielzahl von Konfigurationen messbar sind, um die Skalierung eines Systems hinsichtlich CPU- und Speicherausbau darstellen zu können. Auch wenn die beiden Benchmarks OLTP-2 und TPC-E ähnliche Anwendungsszenarien simulieren und die gleichen Lastprofile verwenden, so sind die Ergebnisse nicht vergleichbar oder gar gleichzusetzen, da die beiden Benchmarks unterschiedliche Methoden zur Simulation der Benutzerlast verwenden. Typischerweise sind OLTP-2-Werte TPC-E-Werten ähnlich. Ein direkter Vergleich oder gar die Bezeichnung des OLTP-2- Ergebnisses als TPC-E-Ergebnis ist nicht zulässig, da insbesondere kein Preis-Leistungswert ermittelt wird. Weitere Informationen können dem Dokument Benchmark-Überblick OLTP-2 entnommen werden. Benchmark-Ergebnisse Die OLTP-2 Werte für Intel Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx wurden exemplarisch auf einer PRIMERGY RX300 S6 mit Speicherausbauten von 48 GB, 72 GB, 96 GB, 144 GB und 192 GB ermittelt. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht der betrachteten Prozessoren mit ihren Eigenschaften: Prozessor #Cores/ Chip L3 Cache Prozessorfrequenz QPI Speed HT TM TDP E MB 2.00 GHz 4.8 GT/s W E MB 2.13 GHz 4.8 GT/s W E MB 2.27 GHz 4.8 GT/s W E MB 1.60 GHz 4.8 GT/s W E MB 2.13 GHz 4.8 GT/s W E MB 2.27 GHz 4.8 GT/s W L MB 1.87 GHz 4.8 GT/s W L MB 2.13 GHz 5.86 GT/s 40 W E MB 2.40 GHz 5.86 GT/s 80 W E MB 2.53 GHz 5.86 GT/s 80 W E MB 2.67 GHz 5.86 GT/s 80 W X MB 2.93 GHz 5.86 GT/s 130 W X MB 3.07 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.20 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.46 GHz 6.4 GT/s 130 W X MB 3.60 GHz 6.4 GT/s 130 W L MB 2.27 GHz 5.86 GT/s 60 W E MB 2.40 GHz 5.86 GT/s 80 W E MB 2.53 GHz 5.86 GT/s 80 W X MB 2.67 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 2.80 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 2.93 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.06 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.33 GHz 6.4 GT/s 130 W X MB 3.46 GHz 6.4 GT/s 130 W QPI = Quick Path Interconnect, GT = Gigatransfer, HT = Hyper-Threading, TM = Turbo Mode, TDP = Thermal Design Power Fujitsu Technology Solutions Seite 21 (45)

22 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 Cores 5500 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A Die Datenbank-Performance ist in hohem Maße abhängig von den Ausbaumöglichkeiten mit CPU, Speicher und den Anschlussmöglichkeiten eines für die Datenbank angemessenen Disk-Subsystems. Die Ausbaumöglichkeiten der Systeme, die die Intel Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx unterstützen, variieren, wie die folgende Tabelle aufzeigt. Prozessor TX200 S6 TX300 S6 RX200 S6 RX300 S6 BX620 S6 BX920 S2 BX922 S2 BX924 S2 E5503 E5506 E5507 E5603 E5606 E5607 L5609 L5630 E5620 E5630 E5640 X5647 X5667 X5672 X5677 X5687 L5640 E5645 E5649 X5650 X5660 X5670 X5675 X5680 X5690 Max. Memory TX200 S6 TX300 S6 RX200 S6 RX300 S6 BX620 S6 BX920 S2 BX922 S2 BX924 S2 1 CPU 48 GB 96 GB 96 GB 96 GB 96 GB 96 GB 96 GB 2 CPUs 96 GB 192 GB 192 GB 192 GB 192 GB 144 GB 192 GB 96 GB 144 GB *) 192 GB 288 GB *) *) Sonderfreigabe für 16 GB Dual-Rank Speichermodule Seite 22 (45) Fujitsu Technology Solutions

23 Bei den folgenden Skalierungsbetrachtungen für CPU und Speicher gehen wir davon aus, dass das Disk- Subsystem adäquat gewählt ist und keinen Engpass darstellt. Die ermittelten OLTP-2 Werte basieren auf einer PRIMERGY RX300 S6, dem Betriebssystem Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise und der Datenbank SQL Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition. Weitere Informationen über die Systemkonfiguration können dem Abschnitt Benchmark-Umgebung entnommen werden. Als Richtlinie für die Auswahl von Arbeitsspeicher gilt im Datenbankumfeld, dass eine ausreichende Menge wichtiger ist als die Geschwindigkeit der Speicherzugriffe. Daher wurde bei den Messungen die maximale Bestückung mit 16 GB Modulen, die maximale Bestückung mit 8 GB Modulen sowie eine reduzierte Bestückung mit 8 GB Modulen betrachtet. Die Speichertaktung ist sowohl vom Prozessortyp als auch vom Typ und von der Anzahl der verwendeten Speichermodule abhängig. Weitere Informationen über Speicherperformance sind in dem White Paper Speicher-Performance Xeon 5600 (Westmere-EP) basierter Systeme zu finden. Die nachfolgende Grafik zeigt die OLTP-2 Transaktionsraten, die mit einem und zwei Prozessoren der Intel Xeon Serien 5600 und 5500 und verschiedenen Speicherausbauten erreicht werden können. Es wird deutlich, dass durch die Vielzahl an freigegebenen Prozessoren eine große Leistungsbandbreite abgedeckt wird. Vergleicht man bei maximalem Memory-Ausbau den OLTP-2-Wert des leistungsschwächsten Prozessors Xeon E5503 und den des leistungsstärksten Prozessors Xeon X5690, so ergibt sich eine Leistungssteigerung um den Faktor 5.4. Anhand der erzielten Resultate lassen sich die Prozessoren in verschiedene Leistungsgruppen unterteilen: Den Einstieg stellt der Xeon E5503 als Prozessor mit nur zwei Kernen dar. Die nächste Leistungsgruppe von Prozessoren erreicht fast schon eine doppelt so hohe Leistung im OLTP- 2-Szenario. Es sind die Prozessoren mit vier Kernen ohne Hyper-Threading (Xeon E5506, Xeon E5507, Xeon E5603, Xeon E5606, Xeon E5607 und Xeon L5609). Die Verdoppelung der Anzahl Kerne führt unter der OLTP-2-Last fast zu einer Verdoppelung der Performance. Einen weiteren Leistungssprung erreichen die Prozessoren mit vier Kernen, die sowohl Hyper-Threading als auch den Turbo Mode unterstützen (Xeon L5630, Xeon E5620, Xeon E5630, Xeon E5640 und Xeon X5647). Insbesondere die Verdoppelung der logischen Prozessorkerne durch Hyper-Threading führt unter der OLTP- 2-Last zu besseren Ergebnissen. Die 4-Kern Prozessoren Xeon X5667, Xeon X5672, Xeon X5677 und Xeon X5687 haben gegenüber den zuvor erwähnten Prozessoren auch Hyper-Threading und Turbo Mode, allerdings mehr mögliche Turbo Mode Stufen und auch eine höhere QPI Geschwindigkeit, 6.4 GT/s gegenüber 5.86 GT/s. Sie erreichen damit fast die Durchsätze der geringer getakteten 6-Kern Prozessoren (Xeon E5649 und Xeon E5645) mit weniger Turbo-Mode Stufen und geringerer QPI Geschwindigkeit. Am oberen Ende der Leistung befinden sich die 6-Kern Prozessoren Xeon X5650, Xeon X5660, Xeon X5670, Xeon X5675, Xeon X5680 und Xeon X5690. Sie haben ebenfalls eine QPI Geschwindigkeit von 6.4 GT/s. Bei fast all diesen Messreihen mit zwei CPUs der oberen Leistungsklasse zeigte sich, dass unter der OLTP-2 Last eine Bestückung mit 96 GB (12 8 GB DIMMs) Memory und dem daraus resultierenden Memory Zugriff von 1333 MHz günstiger war als eine Bestückung mit 144 GB (18 8 GB DIMMs) mit einem Memory Zugriff von nur 800 MHz. Fujitsu Technology Solutions Seite 23 (45)

24 OLTP-2 tps 2CPUs-192GB 2CPUs-144GB 2CPUs-96GB 1CPU-96GB 1CPU-72GB 1CPU-48GB X5690-6Core X5680-6Core X5675-6Core X5670-6Core X5660-6Core X5650-6Core E5649-6Core E5645-6Core L5640-6Core X5687-4Core X5677-4Core X5672-4Core X5667-4Core X5647-4Core E5640-4Core E5630-4Core E5620-4Core L5630-4Core L5609-4Core E5607-4Core E5606-4Core E5603-4Core E5507-4Core E5506-4Core E5503-2Core tps Seite 24 (45) Fujitsu Technology Solutions

25 Vergleicht man die maximal erreichbaren OLTP-2 Werte der aktuellen Systemgeneration mit den Werten, die auf den Vorgängersystemen erreicht wurden, so ergibt sich eine Steigerung von ca. 50%. tps X GB RAM 2 W GB RAM Vorgängersystem Maximum OLTP-2 tps Vergleich der Systemgenerationen + ~ 50% 2 X GB RAM 2 X GB RAM Aktuelles System Aktuelles System TX200 S6 TX300 S6 RX200 S6 RX300 S6 BX620 S6 BX920 S2 BX922 S2 BX924 S2 Vorgängersystem TX200 S5 TX300 S5 RX200 S5 RX300 S5 BX620 S5 BX920 S1 - - Fujitsu Technology Solutions Seite 25 (45)

26 Benchmark-Umgebung Die folgende Grafik veranschaulicht symbolisch einen typischen OLTP-2-Messaufbau: Driver Tier A Tier B Netzwerk Netzwerk Storage-Subsystem Applikations-Server Datenbank-Server Clients System under Test (SUT) Alle OLTP-2 Werte für die Intel Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx wurden exemplarisch auf einer PRIMERGY RX300 S6 ermittelt. Datenbank-Server (Tier B) Hardware System Prozessor Speicher Einstellungen (Default) Netzwerk-Interface Disk Subsystem Software Betriebssystem Datenbank PRIMERGY RX300 S6 2 Xeon E5503 (2C, 2.00 GHz) 2 Xeon E5506 (4C, 2.13 GHz) 2 Xeon E5507 (4C, 2.27 GHz) 2 Xeon E5603 (4C, 1.60 GHz) 2 Xeon E5606 (4C, 2.13 GHz) 2 Xeon E5607 (4C, 2.27 GHz) 2 Xeon L5609 (4C, 1.87 GHz) 2 Xeon L5630 (4C, 2.13 GHz) 2 Xeon E5620 (4C, 2.40 GHz) 2 Xeon E5630 (4C, 2.53 GHz) 2 Xeon E5640 (4C, 2.67 GHz) 2 Xeon X5647 (4C, 2.93 GHz) 2 Xeon X5667 (4C, 3.07 GHz) 2 Xeon X5672 (4C, 3.20 GHz) 2 Xeon X5677 (4C, 3.46 GHz) 2 Xeon X5687 (4C, 3.60 GHz) 2 Xeon L5640 (6C, 2.27 GHz) 2 Xeon E5645 (6C, 2.40 GHz) 2 Xeon E5649 (6C, 2.53 GHz) 2 Xeon X5650 (6C, 2.67 GHz) 2 Xeon X5660 (6C, 2.80 GHz) 2 Xeon X5670 (6C, 2.93 GHz) 2 Xeon X5675 (6C, 3.06 GHz) 2 Xeon X5680 (6C, 3.33 GHz) 2 Xeon X5690 (6C, 3.46 GHz) 48 GB 192 GB, 1333 MHz registered ECC DDR3 (8 GB DIMMs), bzw MHz registered ECC DDR3 (16 GB DIMMs) Turbo Mode enabled, NUMA Support enabled, Hyper-Threading enabled 2 onboard LAN 1 Gb/s RX300 S6: Onboard RAID Ctrl SAS 6G 5/6 512MB 2 73 GB 15k rpm SAS Drive, RAID1 (OS), GB 15k rpm SAS Drive, RAID10 (LOG) 5 LSI MegaRAID SAS e 5 JX40: Je GB SSD Drive, RAID5 (Daten) Windows Server 2008 R2 Enterprise SQL Server 2008 R2 Enterprise x64 Seite 26 (45) Fujitsu Technology Solutions

27 Applikations-Server (Tier A) Hardware System Prozessor Speicher Netzwerk-Interface Disk Subsystem Software Betriebssystem Clients (Lastgeneratoren) PRIMERGY RX200 S6 1 Xeon E5640 (6C, 2.66 GHz) 12 GB, 1333 MHz registered ECC DDR3 2 onboard LAN 1 Gb/s, 2 Dual Port LAN 1Gb/s 1 73 GB 15k rpm SAS Drive Windows Server 2008 R2 Standard Hardware System PRIMERGY RX200 S5 Prozessor 2 Xeon X5570 (4C, 2.93 GHz) Speicher 24 GB, 1333 MHz registered ECC DDR3 Netzwerk-Interface 2 onboard LAN 1 Gb/s Disk Subsystem 1 73 GB 15k rpm SAS Drive Software Betriebssystem Windows Server 2008 R2 Standard OLTP-2 Software EGen version Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 27 (45)

28 SAP SD Benchmark-Beschreibung Die SAP Anwendungssoftware besteht aus Modulen zum Management aller Standard-Geschäftsprozesse. Es gibt u.a. Module für ERP (Enterprise Resource Planning) wie Assemble-to-Order (ATO), Financial Accounting (FI), Human Resources (HR), Materials Management (MM), Production Planning (PP) und Sales and Distribution (SD), aber auch für SCM (Supply Chain Management), Retail, Banking, Utilities, BI (Business Intelligence), CRM (Customer Relation Management) oder PLM (Product Lifecycle Management). Die Applikationssoftware setzt immer auf einer Datenbank auf, so dass eine SAP-Konfiguration neben der Hardware aus den Software-Komponenten Betriebssystem, Datenbank und letztendlich der SAP-Software selbst besteht. Zur Verifikation der Performance, Stabilität und Skalierbarkeit eines SAP-Applikationssystems hat die SAP AG die SAP Standard Application Benchmarks entwickelt. Die Benchmarks (der wichtigste und am meisten verbreitete ist der SD Benchmark) analysieren die Performance des Gesamtsystems und liefern somit ein Maß für die Qualität der Integration der Einzelkomponenten. Bei dem Benchmark wird zwischen einer Two-Tier- und einer Three-Tier-Konfiguration unterschieden. Bei der Two-Tier-Konfiguration sind die SAP-Applikation und die Datenbank auf einem Server installiert. Bei einer Three-Tier-Konfiguration können die einzelnen Komponenten der SAP-Applikation über mehrere Server verteilt sein und ein weiterer Server übernimmt die Datenbank. Eine komplette Spezifikation des von der SAP AG, Walldorf Deutschland entwickelten Benchmarks ist unter zu finden. Benchmark-Ergebnisse Mit der Zertifikationsnummer belegt SAP, dass die PRIMERGY BX922 S2, ausgestattet mit 2 Xeon X5680 Prozessoren, mit SAP Enhancement Package 4 für SAP ERP 6.0 und SQL Server 2008 unter Windows Server 2008 R2 Enterprise am 19. März 2010 folgendes Ergebnis erzielte: Zertifikationsnummer Number of SAP SD benchmark users 4910 Average dialog response time Throughput Fully processed order line items/hour Dialog steps/hour SAPS 0.99 seconds 536,000 1,608,000 26,800 Average database request time (dialog/update) sec / sec CPU utilization of central server 99% Operating system, central server RDBMS SQL Server 2008 Windows Server 2008 R2 Enterprise SAP Business Suite software SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 Configuration Central Server PRIMERGY BX922 S2 2 processors / 12 cores / 24 threads Xeon X GB main memory Seite 28 (45) Fujitsu Technology Solutions

29 Die PRIMERGY BX922 S2 erzielte das beste 2 Processor, Two-Tier SAP SD Standard Application Benchmark Ergebnis mit SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 (Stand: 8. April 2010). 2 Two-Tier SAP SD results on SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 for 2 processor servers: PRIMERGY BX922 S2 vs. other 2-socket servers Fujitsu PRIMERGY BX922 S2 2 x Xeon X processors/12 cores/24 threads 72 GB RAM Windows Server 2008 R2 Enterprise SQL Server 2008 SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 Certification number: Fujitsu PRIMERGY TX300 S6 / RX300 S6 2 x Xeon X processors/12 cores/24 threads 88 GB RAM Windows Server 2008 R2 Enterprise SQL Server 2008 SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 Certification number: HP ProLiant BL460c G6 2 x Xeon X processors/12 cores/24 threads 96 GB RAM Windows Server 2008 Enterprise Edition SQL Server 2008 SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 Certification number: Sun Fire X x Xeon X processors/8 cores/16 threads 48 GB RAM Solaris 10 Oracle 10g SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 (Unicode) Certification number: Number of Benchmark Users 2 Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 8. April 2010 wieder. Der oben vorgestellte Vergleich basiert auf den leistungsstärksten 2-Socket Servern, derzeit verfügbar bei HP, Sun und Fujitsu. Die aktuellen SAP SD 2-Tier Ergebnisse sind zu finden unter Fujitsu Technology Solutions Seite 29 (45)

30 Benchmark-Umgebung 2-Tier-Umgebung Lastgenerator System Under Test System Under Test (SUT) Hardware Server Processor Memory Disk Subsystem Software Operating System Database PRIMERGY BX922 S2 2 x Xeon X x 8 GB PC R DDR3-SDRAM PRIMERGY BX922 S2: 1 x LSI MegaRAID SAS 1064E controller 2 x 2.5 SAS disks, 73 GB, 15 krpm 1 x FC mezzanine card 8 Gbit/s 2-port 1 x PRIMERGY SX940 S1: 1 x RAID 5/6 SAS based on LSI MegaRAID 512MB 1 x RAID Contr BBU Upgrade for RAID 5/6 V16 2 x SSD SATA 3G 64GB SLC HOT PLUG 2.5" EP 1 x Fibre Channel Mezzanine Card 2 x 8 Gb Emulex (MC-FC82E), PCIe x4 1 x FibreCAT CX3-40F Windows Server 2008 R2 Enterprise SQL Server 2008 Enterprise x64 Edition SAP Business Suite software SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 (Unicode) Load Generator Hardware Model Processor Memory Software PRIMERGY RX600 S2 4 x Xeon 7040, 3 GHz, 4 MB L2 cache 8 GB PC DDR2-SDRAM Operating System SUSE Linux Enterprise Server 11 Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 30 (45) Fujitsu Technology Solutions

31 vservcon Benchmark-Beschreibung vservcon ist ein bei Fujitsu Technology Solutions verwendeter Benchmark zum Vergleich von Serverkonfigurationen mit Hypervisor in Bezug auf ihre Eignung für Server-Konsolidierung. Hiermit ist sowohl der Vergleich von Systemen, Prozessoren und I/O-Technologien möglich, wie auch der Vergleich von Hypervisor-en, Virtualisierungsformen und zusätzlichen Treibern für virtuelle Maschinen. Bei vservcon handelt es sich nicht um einen neuen Benchmark im eigentlichen Sinn. Es ist vielmehr ein Framework, das bereits etablierte Benchmarks, ggf. auch in modifizierter Form, als Workloads zusammenfasst, um die Last einer konsolidierten und virtualisierten Serverumgebung nachzubilden. Es kommen drei bewährte Benchmarks zum Einsatz, die die Anwendungsszenarien Datenbank, Applikationsserver und Web-Server abdecken. Anwendungsszenario Benchmark Anzahl logischer CPU-Cores Memory Database Sysbench (angepasst) GB Java-Applikationsserver SPECjbb (angepasst, mit 50% - 60% Last) 2 2 GB Webserver WebBench GB Jedes der drei Anwendungsszenarien wird jeweils einer dedizierten virtuellen Maschine () zugeordnet. Hinzu kommt eine vierte, so genannte Idle-. Diese vier s bilden eine Tile (engl. Kachel). Durch die Leistungsfähigkeit der zugrunde liegenden Server-Hardware ist es meist notwendig, dass im Rahmen einer Messung mehrere identische Tiles parallel gestartet werden müssen um eine maximale Gesamt- Performance zu erreichen. System under Test Database Java Web Idle Tile n Database Database Database Java Java Java Web Web Web Idle Idle Idle Tile 3 Tile 2 Tile 1 Jedes der drei vservcon-anwendungsszenarien ergibt für die jeweilige ein spezifisches Ergebnis in Form von applikationsspezifischen Transaktionsraten. Um hieraus eine normalisierte Bewertungszahl zu bilden, werden die einzelnen Ergebnisse für eine Tile in Relation zu den jeweiligen Ergebnissen eines Referenzsystems gesetzt. Die daraus resultierenden relativen Performance-Werte werden geeignet gewichtet und über alle s und Tiles aufsummiert. Das Ergebnis ist eine Bewertungszahl, Score genannt, für diese Tile-Anzahl. Diese Prozedur wird in der Regel beginnend mit eins für steigende Tile-Anzahlen durchgeführt, bis keine signifikante Steigerung dieses vservcon-scores mehr eintritt. Der finale vservcon-score ist dann das Maximum über die vservcon-scores aller Tile-Anzahlen. Diese Bewertungszahl spiegelt somit den maximalen Gesamtdurchsatz wider, den man durch den Betrieb des in vservcon definierten Mixes aus vielen Anwendungs-s bis zur möglichst vollständigen Ausnutzung der CPU-Ressourcen erzielen kann. Dabei ist die Messumgebung für vservcon so ausgelegt, dass nur die CPU der begrenzende Faktor ist und keine Limitierungen durch andere Ressourcen eintreten. Der Verlauf der vservcon-scores über die Tile-Anzahlen liefert nützliche Informationen über das Skalierungsverhalten des System under Test. Ferner werden bei vservcon die Gesamt-CPU-Auslastung des Hosts (s und alle übrigen CPU- Aktivitäten) und soweit möglich die elektrische Leistungsaufnahme dokumentiert. Eine ausführliche Beschreibung von vservcon ist zu finden im Übersichtsdokument: Benchmark-Überblick vservcon. Fujitsu Technology Solutions Seite 31 (45)

32 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 C WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A Benchmark-Ergebnisse Die aktuelle Generation von PRIMERGY Zwei-Sockel-Systemen basiert auf Intel Xeon Prozessoren der Serie 5600 (bzw. 5500). Die Ausbaumöglichkeiten dieser Systeme variieren, wie die folgende Tabelle aufzeigt. Prozessor TX300 S6 RX200 S6 RX300 S6 BX620 S6 BX920 S2 BX922 S2 BX924 S E5507 E5607 L5609 L5630 E5620 E5630 E5640 X5647 X5667 X5672 X5677 X5687 L5640 E5645 E5649 X5650 X5660 X5670 X5675 X5680 X5690 HT = Hyper-Threading, TM = Turbo-Modus Die aktuelle Generation von PRIMERGY Zwei-Sockel-Systemen ist durch weitere Fortschritte in der Prozessortechnologie gut für die Virtualisierung von Anwendungen geeignet. Verglichen mit einem System basierend auf der vorherigen Prozessorgeneration ist eine etwa 50% höhere Virtualisierungs-Performance (gemessen in vservcon-score) erreichbar, da auch 6-Core-Prozessoren verfügbar sind. So ist auf Basis des zuvor beschriebenen vservcon-profils bei Vollausbau mit zwei solchen Prozessoren durch 27 echte Anwendungs-s (entsprechend neun Tiles) eine nahezu optimale Auslastung der CPU-Ressourcen des Systems möglich. Seite 32 (45) Fujitsu Technology Solutions

33 E5507 L5609 E5607 L5630 E5620 E5630 E5640 X5647 X5667 X5672 X5677 X5687 L5640 E5645 E5649 X5650 X5660 X5670 X5675 X5680 X5690 Final vservcon Score WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A Die erste Grafik vergleicht die mit den einzelnen Prozessoren erreichbaren Werte der Virtualisierungs- Performance. Es wurde hier eine größere Auswahl der freigegebenen Prozessoren des Systems mit vier oder sechs Cores betrachtet #Tiles Cores / 4 Threads 4 Cores / 8 Threads 6 Cores / 12 Threads Die relativ großen Performance-Unterschiede zwischen den Prozessoren in der Grafik sind durch ihre Eigenschaften zu erklären. Die Prozessoren der linken Gruppe sind Einsteigermodelle. Beim Übergang auf die mittlere Gruppe kommen Hyper-Threading und Turbo-Modus hinzu, dementsprechend groß ist der hier beobachtbare Performance-Sprung. Bei den Prozessoren innerhalb der mittleren und rechten Gruppe liegen jeweils zwischen den einzelnen Prozessoren schrittweise Anstiege der Prozessortaktfrequenz. Darüber hinaus bestimmen verschiedene Kombinationen von prozessorbedingter Speichertaktung und Datenübertragungsrate zwischen den Prozessoren ( QPI Speed ) die Performance. Die rechte Gruppe besteht aus den 6-Core-Prozessoren, die erwartungsgemäß fast 50% mehr Performance zeigen als die entsprechenden 4-Core-Varianten mit ansonsten gleichen Eigenschaften. Innerhalb der rechten Gruppe ist der Sprung vom E5649 zum X5650 besonders ausgeprägt, da ab dem X5650 die Klasse der Advanced-Prozessoren mit der maximalen QPI-Geschwindigkeit und einem leistungsfähigeren Turbo- Modus beginnt. Näheres zur Thematik Speicher-Performance und zur QPI-Architektur ist zu finden im White Paper Speicher-Performance XEON 5600 (Westmere-EP) basierter Systeme. Als Richtschnur für die Auswahl von Arbeitsspeicher gilt im Virtualisierungsumfeld, dass eine ausreichende Menge wichtiger ist als die Geschwindigkeit der Speicherzugriffe. Die technischen Daten der Prozessoren sind noch einmal in der folgenden Tabelle übersichtlich zusammengestellt. Fujitsu Technology Solutions Seite 33 (45)

34 vservcon Score CPU utilization 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 C WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A Prozessor #Cores/ Chip L3 Cache Prozessorfrequenz QPI Speed HT TM TDP #Tiles Score 5500 E MB 2.27 GHz 4.8 GT/s W E MB 2.27 GHz 4.8 GT/s W L MB 1.87 GHz 4.8 GT/s W L MB 2.13 GHz 5.86 GT/s 40 W E MB 2.40 GHz 5.86 GT/s 80 W E MB 2.53 GHz 5.86 GT/s 80 W E MB 2.67 GHz 5.86 GT/s 80 W X MB 2.93 GHz 5.86 GT/s 130 W X MB 3.07 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.20 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.46 GHz 6.4 GT/s 130 W X MB 3.60 GHz 6.4 GT/s 130 W L MB 2.27 GHz 5.86 GT/s 60 W E MB 2.40 GHz 5.86 GT/s 80 W E MB 2.53 GHz 5.86 GT/s 80 W X MB 2.67 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 2.80 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 2.93 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.06 GHz 6.4 GT/s 95 W X MB 3.33 GHz 6.4 GT/s 130 W X MB 3.46 GHz 6.4 GT/s 130 W QPI = QuickPath Interconnect, GT = Gigatransfer, HT = Hyper-Threading, TM = Turbo-Modus, TDP = Thermal Design Power Die nächste Grafik veranschaulicht die Virtualisierungs-Performance für wachsende -Anzahlen am Beispiel der Prozessoren Xeon E5620 (4-Core) und E5649 (6-Core). Zusätzlich sind die jeweiligen CPU- Auslastungen des Hosts eingetragen. Im Bereich um 90% liegen E5620 E5649 typischerweise die Tile-Anzahlen 8 100% mit optimaler CPU-Ausnutzung; jenseits davon liegt der Überlastbereich, in dem die Virtualisierungs % 80% Performance nicht mehr zunimmt 70% bzw. wieder abnimmt. 5 60% Neben der erhöhten Anzahl 4 50% physikalischer Cores ist das Hyper- Threading ein weiterer Grund für die 3 40% 30% hohe Anzahl betreibbarer s. 2 Hierdurch wird bekanntermaßen ein 20% physikalischer Prozessorkern in 1 10% zwei logische Cores unterteilt und 0 0% damit die für den Hypervisor verfügbare Anzahl Cores verdoppelt. Die- # Tiles ses standardmäßig eingestellte vservcon Score (left axis) CPU utilization of host (right axis) Feature steigert daher im Allgemeinen die Virtualisierungs-Performance eines Systems. Der in der vorangegangenen Grafik dargestellte Verlauf der Skalierungskurve über die Tile-Anzahl ist spezifisch für Systeme mit Hyper-Threading. Beim Prozessor Xeon E5649 stehen zwölf physikalische und damit 24 logische Cores zur Verfügung, und pro Tile werden etwa vier davon verwendet (siehe Benchmark- Beschreibung). Das bedeutet, dass bis etwa drei Tiles eine parallele Nutzung gleicher physikalischer Cores durch mehrere s vermieden wird. Daher skaliert die Performance in diesem Bereich nahezu ideal. Darüber verläuft der Performance-Zuwachs bis zur CPU-Sättigung flacher. Seite 34 (45) Fujitsu Technology Solutions

35 vservcon Score Relative performance compared with RefSys WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A Im Vorangegangenen wurde die Virtualisierungs-Performance des Systems in Gänze betrachtet. Im Folgenden soll noch die Performance aus Sicht einer einzelnen Anwendungs- in der beschriebenen virtualisierten Umgebung diskutiert werden. Dazu wird im Folgenden exemplarisch das System mit dem Prozessor Xeon E5649 betrachtet. Wenn die Anzahl der Anwendungs-s im optimalen Bereich aus Sicht der Gesamt-Performance liegt, ist die Performance einer einzelnen schon merklich geringer als im Betrieb in Niedriglastsituationen. Die nächste Grafik verdeutlicht dies durch die relative Performance im Verhältnis zum Referenzsystem bei einer einzelnen Anwendungs- von jedem der drei Typen für wachsende -Anzahlen. Die jeweils erste Säule einer Gruppe betrachtet eine im Verbund von insgesamt drei Anwendungs-s (1 Tile), die jeweils zweite im Verbund von sechs Anwendungs-s (2 Tiles) usw. Die Werte sind sowohl einzeln dargestellt als auch summiert über alle s des jeweiligen Typs durch die Höhe der gestapelten Säule. Relative performance of single for increasing tile count th 8th 7th 6th 5th 4th 3rd 2nd 1st 8 7 Java Web DB #Tiles Bezüglich der -Anzahlen auf einem Virtualisierungs-Host muss man im konkreten Fall die Performance- Anforderungen einer einzelnen Anwendung gegen die Gesamtanforderungen abwägen. Eingangs wurde die Virtualisierungs-Performance eines voll ausgebauten Systems betrachtet. Bei einem Server mit zwei Sockeln stellt sich jedoch auch die Frage, wie gut die Performance von einem auf zwei Prozessoren skaliert. Je besser die Skalierung, desto geringer ist der Overhead, der durch die gemeinsame 9 Nutzung der Ressourcen innerhalb eines Servers 8 üblicherweise entsteht. Der Skalierungsfaktor hängt auch von der Anwendung ab. Dient der Server als Virtualisierungsplattform für die Server- 6 Konsolidierung, skaliert das System mit dem Faktor Beim Betrieb mit zwei Prozessoren erreicht das 4 System also fast die doppelte Leistung wie mit einem Prozessor, wie die nebenstehende Grafik am Beispiel 3 der Prozessorvariante Xeon E5649 verdeutlicht E E5649 Fujitsu Technology Solutions Seite 35 (45)

36 vservcon Score WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX922 S2 VERSION: 2.0A Die virtualisierungsrelevanten Fortschritte in der Prozessortechnologie seit dem Jahre 2008 wirken zum einen auf eine einzelne und zum anderen auf die maximal mögliche Anzahl von s bis zur CPU- Sättigung. Die folgende Gegenüberstellung arbeitet die Anteile der beiden Arten von Verbesserungen heraus. Verglichen werden drei Systeme mit annähernd gleicher Prozessorfrequenz: ein System von 2008 mit 2 Xeon E5420, ein System von 2009 mit 2 Xeon E5540 und ein aktuelles System mit. 2 Xeon E Few s Overall Optimum E GHz 4C 2009 E GHz 4C 2011 E GHz 6C 2008 E GHz 4C 2009 E GHz 4C 2011 E GHz 6C Year CPU Frequency #Cores 2011 TX300 S6 RX200 S6 RX300 S6 BX620 S6 BX920 S2 BX922 S2 BX924 S TX300 S5 RX200 S5 RX300 S5 BX620 S5 BX920 S TX300 S4 RX200 S4 RX300 S4 BX620 S Die deutlichsten Performance-Fortschritte gab es von 2008 nach 2009 mit der Einführung der Prozessorgeneration Xeon 5500 (z. B. durch das Feature Extended Page Tables, kurz EPT 3 ). Hier zeigte sich bei wenigen s (eine Tile) eine Steigerung des vservcon-scores um den Faktor Bei Vollauslastung der Systeme mit s ergab sich eine Steigerung um den Faktor Die eine Ursache hierfür war die für eine einzelne realisierbare Performance-Steigerung (siehe Score für wenige s). Die andere Ursache lag darin, dass beim Gesamtoptimum mehr s möglich waren (durch Hyper-Threading). Es ist allerdings auch zu erkennen, dass das Optimum bei der dreifachen Anzahl von s erkauft wurde mit einer verringerten Leistung der einzelnen. Worin liegen jetzt die Technologiefortschritte von 2009 nach 2011? Die Performance für eine einzelne in Niedriglastsituationen ist für die hier verglichenen Prozessoren gleicher Taktfrequenz, aber unterschiedlicher Cache-Größe und Geschwindigkeit der Speicheranbindung, annähernd gleich geblieben. Die entscheidenden Fortschritte liegen in der höheren Anzahl physikalischer Cores und damit verbunden in den gesteigerten Werten der reinen Performance (Faktor 1.47 in der Grafik) und der Performance pro Watt bei Volllast. Die elektrische Leistungsaufnahme bei Volllast ist für die gegenübergestellten Prozessoren von 2009 und 2011 vergleichbar, da die als Richtschnur übliche Größe TDP (Thermal Design Power) in beiden Fällen 80 W ist. Deswegen ist auch die Performance pro Watt etwa um den Faktor 1.47 gestiegen. Es sei noch einmal ausdrücklich davor gewarnt, die durch den Score ausgedrückte gesteigerte Virtualisierungs-Performance komplett als Verbesserung für eine einzelne zu erhoffen. Mehr als etwa 30% - 50% mehr Durchsatz gegenüber einem gleich getakteten Prozessor der Generation Xeon 5400 aus dem Jahre 2008 ist hier nicht möglich. Performance-Steigerungen im Virtualisierungsumfeld werden seit 2009 hauptsächlich durch Steigerungen der -Anzahl aufgrund von mehr verfügbaren logischen oder physikalischen Cores erreicht. 3 EPT beschleunigt die Virtualisierung von Memory durch eine Hardware-Unterstützung für die Umsetzung zwischen Host- und Gast-Memory-Adressen. Seite 36 (45) Fujitsu Technology Solutions

37 Benchmark-Umgebung Die Messungen wurden mit der im Folgenden beschriebenen Umgebung durchgeführt: Framework Controller Server Storage-System Mehrere 1Gb oder 10Gb Netzwerke System under Test (SUT) Lastgeneratoren Alle vservcon Scores für die Intel Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx wurden exemplarisch auf einer PRIMERGY TX300 S6 ermittelt. SUT-Hardware Modell Prozessor PRIMERGY TX300 S6 1 Chip: Xeon E5649 (6C, 2.53 GHz) 2 Chips: Xeon E5507 (4C, 2.27 GHz) Xeon L5609 (4C, 1.87 GHz) Xeon E5607 (4C, 2.27 GHz) Xeon L5630 (4C, 2.13 GHz) Xeon E5620 (4C, 2.40 GHz) Xeon E5630 (4C, 2.53 GHz) Xeon E5640 (4C, 2.67 GHz) Xeon X5647 (4C, 2.93 GHz) Xeon X5667 (4C, 3.07 GHz) Xeon X5672 (4C, 3.20 GHz) 2 Chips: Xeon X5677 (4C, 3.47 GHz) Xeon X5687 (4C, 3.60 GHz) Xeon L5640 (6C, 2.27 GHz) Xeon E5645 (6C, 2.40 GHz) Xeon E5649 (6C, 2.53 GHz) Xeon X5650 (6C, 2.67 GHz) Xeon X5660 (6C, 2.80 GHz) Xeon X5670 (6C, 2.93 GHz) Xeon X5675 (6C, 3.07 GHz) Xeon X5680 (6C, 3.33 GHz) Xeon X5690 (6C, 3.46 GHz) Speicher 96 GB (Je ein PC R, 8 GB, in DIMM-1A bis DIMM-1F und in DIMM-2A bis DIMM-2F) Netzwerk-Interface 2 1-GBit LAN; eins für Load (über 2 LAN-Adapter), eins für Control. Disk Subsystem Es wurden keine internen Festplatten verwendet, sondern FibreCAT CX500 Storage-Systeme. Pro Tile eine 50 GB LUN für die virtual disk files der s. Jede LUN ist ein RAID 0 Verband aus je 5 Seagate ST Disks (15 krpm). Storage-Anbindung Über FC-Controller Qlogic QLE 2462 SUT-Software Betriebssystem Hypervisor ware ESX Server Version Version 4.0 U1; Build BIOS Version 6.00 R N1; Abweichungen vom Default: Adjacent Cache Line Prefetch: Disabled; Hardware Prefetch: Disabled DCU Streamer Prefetch: Disabled; Data Reuse Optimization: Disabled SUT: virtualisierungsspezifische Details ESX-Einstellungen Generelles Default Beschrieben im Benchmark-Überblick vservcon. Fujitsu Technology Solutions Seite 37 (45)