WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6

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1 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 In diesem Dokument sind alle Benchmarks, die für die PRIMERGY RX300 S6 durchgeführt wurden, zusammengefasst. Ferner werden die Leistungsdaten der PRIMERGY RX300 S6 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 Inhalt Dokumenthistorie... 2 Technische Daten... 4 SPECcpu SPECjbb SPECpower_ssj OLTP TPC-E mit TPC-Energy SAP SD vservcon mark V mark V STREAM Literatur Kontakt Fujitsu Technology Solutions Seite 1 (60)

2 Dokumenthistorie Version 1.0 Erste Reportversion mit den Benchmark-Kapiteln SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5503, E5506, E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677, L5640, X5650, X5660, X5670 und X5680 SPECjbb2005 Messung mit Xeon X5680 SPECpower_ssj2008 Messung mit Xeon X5670 und 1 x SSD GB SAP SD Zertifikationsnummer vservcon Messungen mit Xeon E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677, L5640, X5650, X5660, X5670, X5680 Version 1.1 Neue Benchmark-Kapitel mark V1 Messung mit Xeon X5677 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Alle Ergebnisse sind veröffentlicht bei Version 1.2 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: mark V1 Messung mit Xeon X5680 Version 1.3 Neue Benchmark-Kapitel: OLTP-2 Messungen mit Xeon E5503, E5506, E5507, E5620, E5630, E5640, L5609, L5630, L5640, X5650, X5660, X5667, X5670, X5677, X5680 TPC-E Messung mit Xeon X5680 Version 2.0 Neue Benchmark-Kapitel: STREAM Messungen mit Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5675, X5687 und X5690 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 SPECpower_ssj2008 Messung mit Xeon X5675 und 1 x SSD GB OLTP-2 Neue Ergebnisse für Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx Seite 2 (60) Fujitsu Technology Solutions

3 TPC-E mit TPC-Energy Neue TPC-E Messung mit TPC-Energy (Xeon X5690) vservcon Neue Ergebnisse für Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx Version 2.1 Neue Benchmark-Kapitel: mark V2 Messung mit Xeon X5690 Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (60)

4 Technische Daten Die PRIMERGY RX300 S6 ist mit nur 2 Höheneinheiten ein Platz sparender Dual Socket Rack-Server, der die PRIMERGY RX300 S5 ablöst. Sie besitzt einen Intel 5520 Chipsatz, zwei Prozessoren der Intel Xeon Serie 5500 oder 5600 (Dual-Core, Quad-Core oder Hexa-Core), 18 DIMM-Slots für bis zu 192 GB DDR3- SDRAM, einen abhängig vom verwendeten Prozessor mit 800, 1067 oder 1333 MHz getakteten Bus, einen onboard 2-Port 1-GBit Ethernet-Controller und sieben PCI-Steckplätze (5 mal PCI-Express 2.0 x4 und 2 mal PCI-Express 2.0 x8). Die PRIMERGY RX300 S6 wird in sechs Varianten mit zwei unterschiedlichen Netzteilen sowie drei unterschiedlichen Laufwerksschächten angeboten. Die Laufwerksschächte bieten Platz für entweder bis zu Laufwerke (SATA oder SAS HDD) oder bis zu Laufwerke oder bis zu Laufwerke (SSD, SATA oder SAS HDD). Detaillierte technische Informationen finden Sie im Datenblatt PRIMERGY RX300 S6. Seite 4 (60) 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 Die Prozessoren der Xeon Serie 5500 und der Xeon Serie 5600 wurden teilweise auf der PRIMERGY RX300 S6 und teilweise auf der elektronisch äquivalenten PRIMERGY TX300 S6 vermessen. Fujitsu Technology Solutions Seite 5 (60)

6 Messreihe 1: Am 16. März 2010 belegte die PRIMERGY RX300 S6 gemeinsam mit der PRIMERGY TX300 S6 mit zwei Prozessoren Xeon X5680 den ersten Platz in der Kategorie der Intel-basierten 2-Socket Server bei den Benchmarks SPECint_rate_base2006, SPECint_rate2006, SPECfp_rate_base2006 und SPECfp_rate Die Benchmark-Programme wurden mit dem Intel C++/Fortran-Compiler 11.1 kompiliert und unter SUSE Linux Enterprise Server 11 (64-bit) ausgeführt. Alle Ergebnisse sind veröffentlicht bei Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECint_base Chips SPECint Chips 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 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 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 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 Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 16. März 2010 wieder. Der vorgestellte Vergleich basiert auf den SPECint_rate_base2006-, SPECint_rate2006-, SPECfp_rate_base2006- und SPECfp_rate2006-Ergebnissen für Intel-basierte 2-Socket Server. Die aktuellen Ergebnisse sind zu finden unter Seite 6 (60) 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 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 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 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 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 (60)

8 Messreihe 2: Zwischen Dezember 2010 und März 2011 wurde die PRIMERGY RX300 S6 mit Prozessoren der Xeon Serie 5600 vermessen. Am 3. März 2011 belegte die PRIMERGY RX300 S6 mit zwei Prozessoren Xeon X5690 den ersten Platz in der Kategorie der Intel-basierten 2-Socket Server bei dem Benchmark SPECint_rate_base 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 22.5 (est.) 23.6 (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 25.0 (est.) 26.5 (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 23.1 (est.) 23.9 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 28.5 (est.) 30 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 32.3 (est.) 34 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 33.7 (est.) 35 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 35.0 (est.) 37.0 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 41.5 (est.) 43.9 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 43.9 (est.) 46.5 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 33.6 (est.) 35.5 (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 37.7 (est.) 39.7 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 38.9 (est.) 41.1 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 40.3 (est.) 42.5 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 42.7 (est.) 45.0 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 3. März 2011 wieder. Der vorgestellte Vergleich basiert auf den SPECint_rate_base2006-Ergebnissen für Intel-basierte 2-Socket Server. Die aktuellen Ergebnisse sind zu finden unter Seite 8 (60) 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.) 76.8 (est.) 41.9 (est.) 82.9 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 75.3 (est.) 146 (est.) 79.5 (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 74.2 (est.) 145 (est.) 79.2 (est.) 153 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 99.5 (est.) 192 (est.) 105 (est.) 203 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 115 (est.) 224 (est.) 120 (est.) 234 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 119 (est.) 232 (est.) 125 (est.) 243 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 123 (est.) 239 (est.) 129 (est.) 251 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 145 (est.) 287 (est.) 152 (est.) 301 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 154 (est.) 304 (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.) 286 (est.) 160 (est.) 305 (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.) 188 (est.) 371 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 183 (est.) 356 (est.) 193 (est.) 381 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 187 (est.) 364 (est.) 198 (est.) 388 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 195 (est.) 382 (est.) 207 (est.) 409 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 9 (60)

10 Prozessor Cores GHz L3-Cache QPI- Speed TDP SPECfp_base Chips SPECfp Chips Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 33.1 (est.) 34.3 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 35.7 (est.) 37.2 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 37.1 (est.) 38.5 (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 35.0 (est.) 36.1 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 40.5 (est.) 43 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 45.2 (est.) 48 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 47.1 (est.) 50 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 48.8 (est.) 51.9 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 59.0 (est.) 62.9 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 61.6 (est.) 65.2 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 62.0 (est.) 65.7 (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 54.0 (est.) 57.8 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 56.3 (est.) 60.2 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 57.0 (est.) 60.9 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 60.2 (est.) 64.3 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Seite 10 (60) 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.) 75.8 (est.) 41.5 (est.) 80.2 (est.) Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt Xeon E MB 4.80 GT/s 80 Watt 64.9 (est.) 122 (est.) 66.9 (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 67.6 (est.) 125 (est.) 69.2 (est.) 128 (est.) Xeon L MB 5.86 GT/s 40 Watt 78.8 (est.) 144 (est.) 81.3 (est.) 150 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 90.9 (est.) 176 (est.) 93.5 (est.) 181 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 93.2 (est.) 180 (est.) 95.8 (est.) 186 (est.) Xeon E MB 5.86 GT/s 80 Watt 94.9 (est.) 182 (est.) 97.6 (est.) 188 (est.) Xeon X MB 5.86 GT/s 130 Watt Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 113 (est.) 217 (est.) 116 (est.) 225 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt 117 (est.) 225 (est.) 120 (est.) 233 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Xeon L MB 5.86 GT/s 60 Watt 114 (est.) 208 (est.) 116 (est.) 215 (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.) 244 (est.) 130 (est.) 252 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 128 (est.) 247 (est.) 132 (est.) 255 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 95 Watt 131 (est.) 252 (est.) 135 (est.) 261 (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.) 269 (est.) Xeon X MB 6.40 GT/s 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 11 (60)

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 RX300 S6 (2 sockets vs. 1 socket) x Xeon X x Xeon X5690 SPECint_rate2006 SPECint_rate_base2006 SPECcpu2006: floating-point performance PRIMERGY RX300 S6 (2 sockets vs. 1 socket) SPECfp_rate x Xeon X x Xeon X5690 SPECfp_rate_base2006 Seite 12 (60) Fujitsu Technology Solutions

13 Die folgenden Grafiken verdeutlichen den Durchsatz der PRIMERGY RX300 S6 im Vergleich zu ihrem Vorgänger, der PRIMERGY RX300 S5, in jeweils performantester Ausstattung. SPECcpu2006: integer performance PRIMERGY RX300 S6 vs. PRIMERGY RX300 S SPECint2006 SPECint_base PRIMERGY RX300 S5 PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon W x Xeon X5687 SPECcpu2006: integer performance PRIMERGY RX300 S6 vs. PRIMERGY RX300 S SPECint_rate SPECint_rate_base PRIMERGY RX300 S5 2 x Xeon W5590 PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X5690 Fujitsu Technology Solutions Seite 13 (60)

14 SPECcpu2006: floating-point performance PRIMERGY RX300 S6 vs. PRIMERGY RX300 S SPECfp SPECfp_base PRIMERGY RX300 S5 2 x Xeon W5590 PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X5687 SPECcpu2006: floating-point performance PRIMERGY RX300 S6 vs. PRIMERGY RX300 S SPECfp_rate SPECfp_rate_base PRIMERGY RX300 S5 2 x Xeon W5590 PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X5690 Seite 14 (60) Fujitsu Technology Solutions

15 Benchmark-Umgebung Messreihe 1: Alle SPECcpu2006-Messungen wurden auf einer PRIMERGY RX300 S6 oder der elektronisch äquivalenten PRIMERGY TX300 S6 mit folgender Hard- und Software-Ausstattung vorgenommen: Hardware Modell CPU Anzahl CPUs Primary Cache Secondary Cache Other Cache Software Betriebssystem PRIMERGY RX300 S6 / PRIMERGY TX300 S6 Xeon E5503, E5506, E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677, L5640, X5650, X5660, X5670, X Chip: Xeon E5503: Xeon E5506, E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677: Alle anderen: 2 Chips: Xeon E5503: Xeon E5506, E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677: Alle anderen: 32 KB instruction + 32 KB data on chip, pro Core 256 kb on chip, pro Core Xeon E5503, E5506, E5507: Alle anderen: SUSE Linux Enterprise Server 11 (64-bit) Compiler Intel C++/Fortran Compiler MB (I+D) on chip, pro Chip 12 MB (I+D) on chip, pro Chip 2 Cores 4 Cores 6 Cores 4 Cores 8 Cores 12 Cores Messreihe 2: Alle SPECcpu2006-Messungen wurden auf einer PRIMERGY RX300 S6 oder der elektronisch äquivalenten PRIMERGY TX300 S6 mit folgender Hard- und Software-Ausstattung vorgenommen: Hardware Modell PRIMERGY RX300 S6 / PRIMERGY TX300 S6 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: SUSE Linux Enterprise Server 11 SP1 (64-bit) Compiler Intel C++/Fortran Compiler MB (I+D) on chip, pro Chip 12 MB (I+D) on chip, pro Chip Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 15 (60)

16 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 16 (60) Fujitsu Technology Solutions

17 Die Metrik bops ist das arithmetische Mittel aller gemessenen Operations-Raten mit MaxWh Warenhäusern bis 2*MaxWh Warenhäusern. Benchmark-Ergebnisse Messung 1: Im März 2010 wurde die PRIMERGY RX300 S6 mit zwei Xeon X5680 Prozessoren bei einem Speicherausbau mit 48 GB PC R DDR3-SDRAM vermessen. Die Messung wurde unter Windows Server 2008 R2 Enterprise durchgeführt. Als J wurden sechs Instanzen der J9 von IBM verwendet. Folgendes Ergebnis wurde erzielt: SPECjbb2005 bops = SPECjbb2005 bops/j = Messung 2: Im Dezember 2010 wurde die zur PRIMERGY RX300 S6 elektronisch äquivalente PRIMERGY TX300 S6 mit zwei Xeon X5690 Prozessoren vermessen. Die Konfiguration entsprach ansonsten derjenigen bei der Messung im März Folgendes Ergebnis wurde erzielt: SPECjbb2005 bops = SPECjbb2005 bops/j = Die PRIMERGY TX300 S6 erzielte hiermit das beste Ergebnis aller Server mit Prozessoren der Intel Xeon 5600er-Serie SPECjbb2005 bops: PRIMERGY RX300 S6 vs. predecessor SPECjbb2005 bops: PRIMERGY RX300 S6 vs. predecessor PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X5690 PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X5680 PRIMERGY RX300 S5 2 x Xeon W warehouses PRIMERGY RX300 S5 2 x Xeon W5590 PRIMERGY RX300 S6 PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X x Xeon X5690 Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 23. Februar 2011 wieder. Der vorgestellte Vergleich basiert auf den SPECjbb2005-Ergebnissen mit Prozessoren der Intel Xeon 5600er-Serie. Die aktuellen SPECjbb2005-Ergebnisse sind zu finden unter Fujitsu Technology Solutions Seite 17 (60)

18 Benchmark-Umgebung Messung 1: Die SPECjbb2005-Messung wurde auf einer PRIMERGY RX300 S6 mit folgender Hard- und Software-Ausstattung durchgeführt: Hardware Modell CPU Anzahl Chips Primary Cache PRIMERGY RX300 S6 Xeon X 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 12 MB (I+D) on chip, pro Chip 12 4 GB PC R DDR3-SDRAM Windows Server 2008 R2 Enterprise IBM J9 (build 2.4, JRE IBM J9 2.4 Windows Server 2008 amd64-64 jvmwa6460sr _42924 (JIT enabled, AOT enabled) Messung 2: Die SPECjbb2005-Messung wurde auf einer PRIMERGY TX300 S6 mit folgender Hard- und Software-Ausstattung durchgeführt: Hardware Modell CPU Anzahl Chips Primary Cache PRIMERGY TX300 S6 Xeon X 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 12 MB (I+D) on chip, pro Chip 12 4 GB PC R DDR3-SDRAM Windows Server 2008 R2 Enterprise IBM J9 (build 2.4, JRE IBM J9 2.4 Windows Server 2008 amd64-64 jvmwa6460sr _42924 (JIT enabled, AOT enabled) Die PRIMERGY TX300 S6 und die PRIMERGY RX300 S6 sind elektronisch äquivalent. Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 18 (60) Fujitsu Technology Solutions

19 SPECpower_ssj2008 Benchmark-Beschreibung SPECpower_ssj2008 ist der erste Industriestandard-Benchmark von SPEC, der den Stromverbrauch eines Servers im Verhältnis zu dessen Durchsatz beurteilt. Mit SPECpower_ssj2008 hat SPEC in ähnlicher Weise wie auch für Durchsatzmessungen Standards auf dem Gebiet der elektrischen Leistungsmessung definiert. Der Workload des Benchmarks basiert auf typischen serverseitigen Java Business Applikationen. Er ist skalierbar, multi-threaded, auf eine große Anzahl von Plattformen portierbar und leicht auszuführen. Der Benchmark testet CPUs, Caches, die Speicherhierarchie und die Skalierbarkeit von symmetrischen Multiprozessorsystemen (SMPs), wie auch die Implementationen der Java Virtual Machine (J), Just In Time (JIT) Compiler, Garbage Collection, Threads und einige weitere Betriebssystemaspekte. SPECpower_ssj2008 zeichnet den Stromverbrauch von Servern bei unterschiedlichen Belastungsstufen in 10%-Schritten von 100% bis Active Idle während einer festgesetzten Zeitspanne auf. Der abgestufte Workload ist der Tatsache geschuldet, dass Auslastung und Stromverbrauch von Servern im Verlauf von Tagen oder Wochen deutlich variieren. Zur Berechnung der Power-Performance-Metrik über alle Stufen werden die gemessenen Transaktionsdurchsätze jedes Messintervalls aufsummiert und dann durch die Summe der während jedes Messintervalls durchschnittlich aufgenommenen elektrischen Leistung geteilt. Das Ergebnis ist ein "overall ssj_ops/watt" genannter Wert. Diese Kennzahl gibt Aufschluss über die Energie-Effizienz des gemessenen Servers. Der definierte Messstandard ermöglicht es einem Kunden Vergleiche anzustellen zwischen verschiedenen Konfigurationen und Servern, die mit SPECpower_ssj2008 vermessen wurden. Das nebenstehende Diagramm zeigt einen typischen Graphen eines SPECpower_ssj2008-Ergebnisses. mit den dazugehörigen Komponenten. Der Benchmark läuft auf den unterschiedlichsten Betriebssystemen und Hardware- Architekturen und stellt dabei keine besonderen Anforderungen an die Clientund Storage-Infrastruktur. Die Minimalausstattung für einen SPEC-konformen Test besteht aus zwei vernetzten Computern, sowie einem Strommessgerät und einem Temperatursensor. Der eine Computer ist das System Under Test (SUT), auf dem eines der unterstützten Betriebssysteme und die J installiert sind. Die J stellt die Umgebung bereit, die für den Ablauf des in Java implementierten SPECpower_ssj2008- Workloads benötigt wird. Der zweite Computer ist das sogenannte Collect and Control System (CCS), das die Ausführung des Benchmarks kontrolliert und die elektrische Leistungsaufnahme, sowie die Durchsatz- und Temperaturwerte aufnimmt und protokolliert. Das nebenstehende Diagramm gibt Ihnen einen Überblick über die Grundstruktur der Benchmark-Konfiguration Fujitsu Technology Solutions Seite 19 (60)

20 Benchmark-Ergebnisse Im Januar 2011 wurde die PRIMERGY RX300 S6 mit zwei Xeon X5675 Prozessoren und einem Speicherausbau von 12 GB PCL E DDR3-SDRAM vermessen. Die Messung erfolgte unter Windows Server 2008 R2 Enterprise. Als J wurde die J9 2.4 von IBM eingesetzt. Die PRIMERGY RX300 S6 erzielte mit den Xeon X5675 Prozessoren ein Ergebnis von 2,912 overall ssj_ops/watt. Das nebenstehende Diagramm zeigt das Ergebnis der oben beschriebenen Konfiguration, gemessen mit der PRIMERGY RX300 S6. Die roten waagerechten Balken zeigen für die einzelnen Laststufen (an der y-achse des Diagramms abgebildet) das Verhältnis von Durchsatz zu Energieverbrauch (Performance to Power Ratio) in ssj_ops/watt (x-achse oben). Die blaue Kurve stellt den durchschnittlichen Energieverbrauch dar (an der x-achse unten abgebildet); die Werte für die einzelnen Laststufen sind jeweils mit einer kleinen Raute gekennzeichnet. Die schwarze senkrechte Linie zeigt das Benchmark- Resultat von 2,912 overall ssj_ops/ watt für die PRIMERGY RX300 S6. Das ist der Quotient aus der Summe der Transaktionsdurchsätze der einzelnen Laststufen und der Summe der an diesen Stufen jeweils durchschnittlich aufgenommenen elektrischen Leistung. Die folgende Tabelle zeigt die Benchmark-Ergebnisse bezüglich des Durchsatzes in ssj_ops, der elektrischen Leistungsaufnahme in Watt und des daraus resultierenden Energieeffizienz-Werts für jede einzelne Laststufe. Performance Power Energy Efficiency Target Load ssj_ops Average Power (W) ssj_ops/watt 100% 933, ,878 90% 839, ,787 80% 749, ,749 70% 653, ,595 60% 559, ,351 50% 469, ,024 40% 373, ,588 30% 280, ,082 20% 186, ,487 10% 93, Active Idle ssj_ops / power = 2,912 Die Konfiguration war optimiert, um das für diesen Server bestmögliche Resultat bezüglich Durchsatz pro Watt zu erzielen. Die Speicherkonfiguration von 6 2 GB wurde gewählt, um die Kriterien für eine maximale Performance bei geringstem Energieverbrauch zu erfüllen; so wurde pro verfügbarem Speicherkanal jeweils nur ein Steckplatz mit Low Voltage DIMMs bestückt. Mit dieser Konfiguration kann der Benchmark die volle Seite 20 (60) Fujitsu Technology Solutions

21 Kapazität der verfügbaren Speicherbandbreite nutzen und verbraucht dabei weniger Energie als eine Konfiguration mit 2 oder 3 DIMMs/Kanal. Der wichtigste Faktor bei der Hardwarekonfiguration ist aber die richtige Wahl des Prozessors. Prozessoren sind der Teil eines Servers, der neben dem Speichersubsystem am meisten Energie verbraucht. Für die PRIMERGY RX300 S6 erbrachten die Hexa-Core Xeon X5675 Prozessoren mit einer Thermal Design Power (TDP) von 95 Watt das Ergebnis mit dem höchsten Effizienzgrad. Folgende Diagramme zeigen für jede Laststufe den Stromverbauch (auf der rechten Y-Achse) und den Durchsatz (auf der linken Y-Achse) der PRIMERGY RX300 S6 mit den Intel Xeon X5675 gegenüber den Intel Xeon X5670 Prozessoren, welche bereits im März 2010 vermessen wurden. Es ist zu erkennen, dass die neuen Intel Xeon X5675 Prozessoren einen etwas niedrigeren Stromverbrauch haben, trotz gleicher TDP von 95 Watt. Gleichzeitig haben die Xeon X5675 im Vergleich zu den Xeon X5670 Prozessoren einen höheren Durchsatz, der sich durch die höhere Taktfrequenz ergibt. Beides führt im Gesamtergebnis zu einer Steigerung der Energieeffizienz der PRIMERGY RX300 S6 um 3.2%. Fujitsu Technology Solutions Seite 21 (60)

22 Benchmark-Umgebung Die hier vorgestellte SPECpower_ssj2008 Messung wurde unter Verwendung des Yokogawa WT210 Leistungsmessgerätes auf einer PRIMERGY RX300 S6 mit folgender Hard- und Software Konfiguration vorgenommen: Hardware Model PRIMERGY RX300 S6 Processor (TDP) Xeon X5675 (95 W) Number of chips Primary Cache 2 chips, 6 cores per chip, 2 threads per core 32 KB instruction + 32 KB data on chip, per core Secondary Cache 256 KB (I+D) on chip, per core Tertiary Cache Memory Network Interface Disk Subsystem 12 MB (I+D) on chip, per chip 6 2 GB PC3L-10600E DDR3-SDRAM 2 1 GBit LAN Intel 82575EB Gigabit Network Connection (onboard) 1 Integrated SATA controller SATA SSD, 32 GB, JBOD Power Supply Unit W Fujitsu Technology Solutions S26113-F556-E10 Software Operating System Windows Server 2008 R2 Enterprise J Version J affinity J options IBM J9 (build 2.4, JRE IBM J9 2.4 Windows Server 2008 amd64-64 jvmwa6460sr _42924 (JIT enabled, AOT enabled) start /affinity [0xF,0xF0,0xF00,0xF000,0xF0000,0xF00000] -Xaggressive -Xcompressedrefs -Xgcpolicy:gencon -Xmn1300m -Xms1500m -Xmx1500m -XlockReservation -Xnoloa -XtlhPrefetch -Xlp Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 22 (60) Fujitsu Technology Solutions

23 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 Cores 5500 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: 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 23 (60)

24 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 Cores 5500 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: 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 24 (60) Fujitsu Technology Solutions

25 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 25 (60)

26 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 26 (60) Fujitsu Technology Solutions

27 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 27 (60)

28 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 28 (60) Fujitsu Technology Solutions

29 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 29 (60)

30 TPC-E mit TPC-Energy Benchmark-Beschreibung Der TPC-E-Benchmark misst die Performance online transaktionsverarbeitender Systeme (Online Transaction Processing oder kurz OLTP genannt). Er basiert auf einer komplexen Datenbank und einer Reihe unterschiedlicher Transaktionstypen, die auf ihr ausgeführt werden. TPC-E ist ein sowohl Hardwareals auch Software-unabhängiger Benchmark und kann damit auf jeder Testplattform sei es eine proprietäre oder offene implementiert werden. Neben den Messergebnissen müssen auch sämtliche Details der vermessenen Systeme und des Messvorgangs in einem Messreport (Full Disclosure Report oder kurz FDR) erläutert werden. Dadurch wird überprüfbar, ob eine Messung allen Benchmark-Anforderungen entspricht und nachvollziehbar ist. Durch TPC-E wird nicht ein einzelner Server, sondern eine recht umfangreiche Systemkonfiguration vermessen. Performance-bestimmend ist hierbei die Systemleistung des Datenbankservers mit Disk-I/O und Netzwerk-Kommunikation. Die Performance-Metrik ist tpse. tps steht dabei für transactions per second. tpse ist die mittlere Anzahl an Trade-Result-Transaktionen, die innerhalb einer Sekunde ausgeführt wurden. Gemäß dem TPC-E-Standard besteht eine korrekte Angabe aus der tpse-rate, dem zugehörigen Preis/Leistungs-Wert und dem Verfügbarkeitsdatum (Availability Date) der Konfiguration. TPC-Energy ist eine Erweiterung bestehender TPC-Benchmarks (z.b. TPC-C, TPC-E, TPC-H), bei der für die verwendeten Systeme während der Durchführung des TPC-Benchmarks die Energie-Verbrauchswerte ermittelt werden. TPC hat dafür ein Regelwerk definiert, wie diese Werte zu messen sind. Als Ergebnis des Benchmarks wird aus den Messwerten eine Metrik in der Form Energie / Performance berechnet. Für TPC- E ergibt sich die Metrik Watts/tpsE. Weitere Informationen über TPC-E und TPC-Energy können dem Übersichtsdokument Benchmark Overview TPC-E entnommen werden. Benchmark-Ergebnisse Im November 2010 veröffentlichte Fujitsu ein TPC-E Benchmark Ergebnis für PRIMERGY RX300 S6 mit dem 6-Core Prozessor Intel Xeon X5680 und 96 GB Speicher. Im Februar 2011 veröffentlichte Fujitsu ein weiteres TPC-E Benchmark-Ergebnis mit dem 6-Core Prozessor Intel Xeon X5690 und 96 GB Speicher, das die im November erreichten Werte noch einmal übertraf. Zum ersten Mal wurden bei dieser Veröffentlichung auch zusätzlich TPC-Energy Werte für die PRIMERGY RX300 S6 publiziert. Die Resultate zeigen eine enorme Leistungssteigerung gegenüber der PRIMERGY RX300 S5 bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten und gegenüber dem Mitbewerb geringem Energieverbrauch. Seite 30 (60) Fujitsu Technology Solutions

31 TPC-E Ergebnis von November 2010: TPC-E Throughput tpse Operating System Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition Price/Performance $ USD per tpse PRIMERGY RX300 S6 Availability Date November 1, 2010 Database Server Configuration Database Manager Microsoft SQL Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition SUT Processors/Cores/Threads 2/12/24 Tier A PRIMERGY RX200 S6 1x Intel Xeon E GHz 6 GB Memory 1x 73 GB 15k rpm SAS Drive 2x onboard LAN 1 Gb/s 1x Dual Port LAN 1 Gb/s TPC-E TPC Pricing Report Date November 29, 2010 Total System Cost $ 238,604 Memory 96 GB Tier B PRIMERGY RX300 S6 2x Intel Xeon X GHz 96 GB Memory 2x 73 GB 15k rpm SAS Drives 4x 146 GB 10k rpm SAS Drives 2x onboard LAN 1 Gb/s 1x onboard SAS RAID Controller 5x SAS RAID Controller Storage 1x PRIMECENTER Rack 5x ETERNUS JX40 120x 64 GB SSD Drives 1x FibreCAT SX40 3x 750 GB 7.2k rpm SATA Drives Initial Database Size 5124 GB Redundancy Level 1 RAID-5 data and RAID-10 log Storage 120 x 64 GB SSD 3 x 750 GB 7.2k rpm HDD 4 x 146 GB 10k rpm HDD Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 31 (60)

32 TPC-E und TPC-Energy Ergebnis von Februar 2011: TPC-E Throughput tpse Operating System Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition Price/Performance $ USD per tpse PRIMERGY RX300 S6 12x2.5 Availability Date March 1, 2011 Database Server Configuration Database Manager Microsoft SQL Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition SUT Total System Cost $ 233,281 Processors/Cores/Threads 2/12/24 Tier A PRIMERGY RX200 S6 1x Intel Xeon E GHz 6 GB Memory 1x 73 GB 15k rpm SAS Drive 2x onboard LAN 1 Gb/s 1x Dual Port LAN 1 Gb/s TPC-E TPC Pricing TPC-Energy Report Date February 14, 2011 TPC-Energy Metric 0.93 Watts/tpsE Memory 96 GB Tier B PRIMERGY RX300 S6 2x Intel Xeon X GHz 96 GB Memory 2x 73 GB 15k rpm SAS Drives 4x 146 GB 10k rpm SAS Drives 4x 500 GB 7.2k rpm SATA Drives 2x onboard LAN 1 Gb/s 1x onboard SAS RAID Controller 5x SAS RAID Controller Storage 1x PRIMECENTER Rack 5x ETERNUS JX40 120x 64 GB SSD Drives Initial Database Size 5,124 GB Redundancy Level 1 RAID-5 data and RAID-10 log Storage 120 x 64 GB SSD 4 x 500 GB 7.2k rpm HDD 4 x 146 GB 10k rpm HDD Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 32 (60) Fujitsu Technology Solutions

33 PRIMERGY RX300 S6 12x2.5 TPC-E Throughput tpse Operating System Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition Price/Performance $ USD per tpse Energy Summary Availability Date March 1, 2011 Database Server Configuration Database Manager Microsoft SQL Server 2008 R2 Enterprise x64 Edition Total System Cost $ 233,281 Processors/Cores/Threads 2/12/24 TPC-E TPC Pricing TPC-Energy Report Date February 14, 2011 Availability Date March 1, 2011 TPC-Energy Metric 0.93 Watts/tpsE Memory 96 GB Numerical Quantities For Reported Energy Configuration: REC Idle Power: Average Power of REC : Watts 1, Watts Subsystem Reporting: Secondary Metrics Additional Numerical Quantities watts/tpse Full Load Avg Watts Full Load % of REC Idle Avg Watts Idle % of REC Database Server % % Storage % % Application Server % % Miscellaneous % % Total REC % % Lowest ambient temperature at air inlet: Degrees Celsius Items in Priced Configuration not in the Reported Energy Configuration None Items in the Reported Energy Configuration not in the Measured Energy Configuration Fujitsu Display A19-5 ECO Fujitsu Technology Solutions Seite 33 (60)

34 better better WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: Im Februar 2011 ist Fujitsu in der TPC-E Liste mit acht PRIMERGY Veröffentlichungen vertreten: System und Prozessoren Durchsatz Preis / Performance Watts/tpsE Verfügbarkeit TX300 S4 mit 2 Xeon X tpse $ pro tpse August 2008 RX600 S4 mit 4 Xeon X tpse $ pro tpse - 1. Januar 2009 RX600 S4 mit 4 Xeon X tpse $ pro tpse - 1. Januar 2009 RX300 S5 mit 2 Xeon X tpse $ pro tpse - 1. April 2009 RX600 S5 mit 4 Xeon X tpse $ pro tpse - 1. September 2010 RX900 S1 mit 8 Xeon X tpse $ pro tpse - 1. Oktober 2010 RX300 S6 mit 2 Xeon X tpse $ pro tpse - 1. November 2010 RX300 S6 mit 2 Xeon X tpse $ pro tpse März 2011 Weitere Informationen sowie alle TPC-E Ergebnisse können der TPC-Webseite ( entnommen werden. Die folgende Grafik für 2-Sockel, 4-Sockel und 8-Sockel PRIMERGY Systeme mit den unterschiedlichen Prozessortypen zeigt die gute Leistung des 2-Sockel-Systems PRIMERGY RX300 S6. tpse $/tpse tpse $/tpse 3, , , , PRIMERGY TX300 S4 2 Xeon X GB RAM PRIMERGY RX600 S4 4 Xeon X GB RAM PRIMERGY RX300 S5 2 Xeon X GB RAM PRIMERGY RX300 S6 2 Xeon X GB RAM PRIMERGY RX300 S6 2 Xeon X GB RAM PRIMERGY PRIMERGY RX600 S5 RX900 S1 4 Xeon 8 Xeon X7560 X GB RAM 1024 GB RAM Gegenüber der PRIMERGY TX300 S4 beträgt der Leistungsgewinn +300% und gegenüber der PRIMERGY RX300 S5 +59%. Der Preis pro Performance ist mit $183.94/tpsE der beste Wert aller TPC-E-Veröffentlichungen. Die Kosten reduzieren sich gegenüber der PRIMERGY TX300 S4 auf 35% und gegenüber der PRIMERGY RX300 S5 auf 53%. Seite 34 (60) Fujitsu Technology Solutions

35 better better WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: Die folgende Grafik zeigt die besten TPC-E Ergebnisse (Stand 01 März 2011) und die zugehörigen Preis/Performance-Werte für Konfigurationen mit zwei Prozessoren. Dabei erreicht PRIMERGY RX300 S6 den höchsten Performance-Wert in dieser Klasse. Über alle TPC-E Veröffentlichungen betrachtet erzielte die PRIMERGY RX300 S6 den besten Preis/Performance-Wert. tpse $/tpse tpse $/tpse Fujitsu 1) PRIMERGY RX300 S6 Fujitsu 2) PRIMERGY RX300 S6 HP 3) ProLiant DL380G7 Dell 4) PowerEdge T710 HP 5) ProLiant DL385G7 IBM 6) System X3650 M2 Fujitsu 7) PRIMERGY RX300 S5 Weitere Informationen sowie alle TPC-E Ergebnisse können der TPC-Webseite ( entnommen werden. 1) Fujitsu PRIMERGY RX300 S tpse, $183.94/tpsE, 0.93 Watts/tpsE, availability date 03/01/2011 2) Fujitsu PRIMERGY RX300 S tpse, $191.48/tpsE, availability date 11/01/2010 3) HP ProLiant DL380G tpse, $294.00/tpsE, availability date 5/11/2010 4) Dell PowerEdge T tpse, $264.32/tpsE, availability date 6/21/2010 5) HP ProLiant DL385G tpse, $296.00/tpsE, availability date 04/08/2010 6) IBM System X3650 M tpse, $319.15/tpsE, availability date 07/14/2009 7) Fujitsu PRIMERGY RX300 S tpse, $343.91/tpsE, availability date 03/30/2009 Fujitsu Technology Solutions Seite 35 (60)

36 better WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: Auch bei den gemessenen Energie-Verbrauchswerten schneidet die PRIMERGY RX300 S6 überragend ab und lässt die zwei bisher veröffentlichten Ergebnisse des Mitbewerbs weit hinter sich. [Watts/tpsE] 8 TPC-E TPC-Energy: Primery Metric Fujitsu 1) PRIMERGY RX300 S6 HP 2) ProLiant DL580 G7 HP 3) ProLiant DL585 G7 Weitere Informationen sowie alle TPC-E und TPC-Energy Ergebnisse können der TPC-Webseite ( entnommen werden. 1) Fujitsu PRIMERGY RX300 S tpse, $183.94/tpsE, 0.93 Watts/tpsE, availability date 03/01/2011 2) HP ProLiant DL580 G tpse, $347.00/tpsE, 5.84 Watts/tpsE, availability date 06/21/2010 3) HP ProLiant DL585 G tpse, $330.00/tpsE, 6.72 Watts/tpsE, availability date 06/21/2010 Seite 36 (60) Fujitsu Technology Solutions

37 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 RX300 S6, ausgestattet mit 2 Xeon X5680 Prozessoren, mit SAP Enhancement Package 4 für SAP ERP 6.0 und SQL Server 2008 unter Windows Server 2008 Enterprise Edition am 10. Februar 2010 folgendes Ergebnis erzielte: Zertifikationsnummer Number of SAP SD benchmark users 4,860 Average dialog response time Throughput Fully processed order line items/hour Dialog steps/hour SAPS 0.99 seconds 530,670 1,592,000 26,530 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 Enterprise Edition SAP Business Suite software SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 Configuration Central Server PRIMERGY RX300 S6 2 processors / 12 cores / 24 threads Xeon X GB main memory Fujitsu Technology Solutions Seite 37 (60)

38 Die PRIMERGY RX300 S6 erzielte das beste 2 Processor, Two-Tier SAP SD Standard Application Benchmark Ergebnis mit SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 (Stand: 16. März 2010). 3 Two-Tier SAP SD results on SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 for 2 processor servers: PRIMERGY RX300 S6 vs. next best 2-socket server 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: 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 Die folgende Grafik verdeutlicht den Durchsatz der PRIMERGY RX300 S6 im Vergleich zu ihrem Vorgänger, der PRIMERGY RX300 S5, in jeweils performantester Ausstattung. Two-Tier SAP SD results on SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 for 2 processor servers: PRIMERGY RX300 S6 vs. predecessor 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: Fujitsu PRIMERGY TX300 S5 / RX300 S5 2 x Xeon X processors/8 cores/16 threads 48 GB RAM Windows Server 2008 Enterprise Edition SQL Server 2008 SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 (Unicode) Certification number: Number of Benchmark Users 3 Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 16. März 2010 wieder. Der vorgestellte Vergleich basiert auf den leistungsstärksten 2-Socket Servern, derzeit verfügbar bei Sun und Fujitsu. Die aktuellen SAP SD Ergebnisse sind zu finden unter Seite 38 (60) Fujitsu Technology Solutions

39 Benchmark-Umgebung 2-Tier-Umgebung Lastgenerator System Under Test System Under Test (SUT) Hardware Server Processor Memory Disk Subsystem Software Operating System Database PRIMERGY RX300 S6 2 x Xeon X x 8 GB PC R DDR3-SDRAM 2 x 4 GB PC R DDR3-SDRAM 1 x PRIMERGY RX300 S6: 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 RAID Ctrl SAS 8Port 512M with BBU LP LSI 2 x FibreCAT SX40 14 x HD SAS 3G 73GB 15K HOT PLUG 2.5" EP Windows Server 2008 R2 Enterprise SQL Server 2008 Enterprise x64 Edition SAP Business Suite software SAP enhancement package 4 for SAP ERP 6.0 Load Generator Hardware Model Processor Memory Software PRIMERGY RX600 4 x Xeon MP, 2.50 GHz, 1 MB L3 cache 8 GB PC2100 DDR-SDRAM Operating System SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1 Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 39 (60)

40 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. Seite 40 (60) Fujitsu Technology Solutions

41 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 C WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: 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. Fujitsu Technology Solutions Seite 41 (60)

42 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 RX300 S6 VERSION: 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. Seite 42 (60) Fujitsu Technology Solutions

43 vservcon Score CPU utilization 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 C WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: 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. Fujitsu Technology Solutions Seite 43 (60)

44 Power Score [1/kW] vservcon Score E5507 L5609 E5607 L5630 E5620 E5630 E5640 X5647 X5667 X5672 X5677 X5687 L5640 E5645 E5649 X5650 X5660 X5670 X5675 X5680 X5690 Power Score Final vservcon Score WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: Ein wesentlicher Aspekt der Server-Konsolidierung ist die Einsparung elektrischer Energie. Um die Virtualisierungs-Performance pro elektrischer Leistungsaufnahme auszudrücken wird in vservcon mit dem Power Score gearbeitet, der sich als das Verhältnis vservcon-score zur Leistungsaufnahme in kw errechnet. Die folgende Grafik stellt die systemspezifischen Power Scores der zu Anfang dieses Kapitels ausgewählten Prozessoren für die PRIMERGY RX300 S6 dar Power Score (left axis) Final vservcon Score (right axis) Cores / 4 Threads 4 Cores / 8 Threads 6 Cores / 12 Threads In dieser Grafik ( Power Scores ) sind noch einmal die reinen Performance-Werte vom Kapitelanfang eingetragen (finale vservcon-scores). In beiden Datenreihen stecken zusammengenommen zwei wesentliche Informationen: Sowohl in der reinen Performance als auch in der Performance pro Watt erzielen die 6-Core- Prozessoren die höchsten Werte. Bei entsprechend vielen s sind diese also die beste Wahl. Innerhalb jeder der drei Gruppen zeigen sich zwischen den Prozessoren relativ deutliche Unterschiede in der reinen Virtualisierungs-Performance. Betrachtet man stattdessen die Virtualisierungs-Performance pro Watt, so liegen fast alle Prozessoren innerhalb der jeweiligen Gruppe etwa auf gleicher Höhe. Die nächste Grafik behandelt die Energieeffizienz der PRIMERGY RX300 S6 in Abhängigkeit vom Auslastungsgrad am Beispiel zweier ausgewählter Prozessoren. So kann man z. B. beim Prozessor Xeon E5649 allein durch die Verdoppelung der Anzahl der echten Anwendungs-s von drei auf sechs (von einer auf zwei Tiles) die Virtualisierungs-Performance um 100% steigern, während gleichzeitig die elektrische Leistungsaufnahme nur um ca. 10% ansteigt. Diese Gegenüberstellung veranschaulicht eindrucksvoll, dass mit wachsender Systemauslastung die Energieeffizienz deutlich ansteigt. Die nebenstehende Grafik stellt dies im Detail dar anhand der Power Scores für die zwei zuvor bereits behandelten Prozessoren. Weiterhin ist erkennbar, dass bei mehr als etwa 90% der maximalen Virtualisierungs-Performance (finaler vservcon-score) der Power Score etwa konstant bleibt im Rahmen der Messgenauigkeit E5620 E Power Score (left axis) vservcon Score (right axis) # Tiles Seite 44 (60) Fujitsu Technology Solutions

45 vservcon Score Relative performance compared with RefSys WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: 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 45 (60)

46 vservcon Score WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: 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 4 ). 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. 4 EPT beschleunigt die Virtualisierung von Memory durch eine Hardware-Unterstützung für die Umsetzung zwischen Host- und Gast-Memory-Adressen. Seite 46 (60) Fujitsu Technology Solutions

47 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 47 (60)

48 Lastgenerator-Hardware Modell 17 PRIMERGY BX920 S1 Server-Blades (PRIMERGY BX900 Chassis) Prozessor Je 2 Xeon X5570, 2.93 GHz Memory 12 GB Netzwerk-Interface Je 3 1 Gbit LAN Betriebssystem Windows Server 2008 R2 Enterprise mit Hyper-V Lastgenerator-s (pro Tile 3 Lastgenerator-s auf verschiedenen Server-Blades) Prozessor 1 logische CPU Memory 512 MB Netzwerk-Interface Je 2 1 Gbit LAN Betriebssystem Windows Server 2003 Enterprise Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 48 (60) Fujitsu Technology Solutions

49 mark V1 Benchmark-Beschreibung Diesem Kapitel liegt der mark Benchmark in der Version zu Grunde, im weiteren Verlauf kurz als mark V1 bezeichnet. mark V1 ist ein von ware entwickelter Benchmark zum Vergleich von Serverkonfigurationen mit Hypervisor-Lösungen von ware in Bezug auf ihre Eignung für Server- Konsolidierung. Neben der Software zur Lastgenerierung besteht der Benchmark aus einem definierten Lastprofil und aus einem verbindlichen Regelwerk. mark V1 war lange Zeit der einzige etablierte Virtualisierungs- Benchmark, der einen Hersteller-übergreifenden Vergleich ermöglichte. Die Ergebnisse konnten bei ware eingereicht werden und wurden nach einem erfolgreich durchlaufenen Review-Prozess auf deren Internet- Seite veröffentlicht. Heute ist mark V1 nur noch für eine akademische Nutzung verfügbar und wurde durch mark V2 abgelöst. Damit ein Benchmark wie mark V1 seinem Ziel gerecht wird, muss er die Realität in den Rechenzentren bei der Serverkonsolidierung abbilden, er muss also Bestandsserver mit solchen Anwendungsszenarien betrachten, die typischerweise virtualisiert werden. Diese Server sind schwach ausgelastet, und man strebt deswegen an, möglichst viele von ihnen als s zu konsolidieren. Ein solcher Benchmark muss also für einen Virtualisierungs-Host sowohl den geeignet gemittelten Gesamtdurchsatz über verschiedene Anwendungs-s bewerten als auch die Anzahl der effizient betreibbaren s. Für diese zweiteilige Zielsetzung hat sich folgendes Lösungskonzept etabliert: Man definiert im Benchmark eine repräsentative Auswahl von Anwendungsszenarien. Diese werden bei einer Messung gleichzeitig als s auf einem Virtualisierungs-Host gestartet. Jede dieser s wird mit einem geeigneten Last-Tool auf einem definierten niedrigen Lastniveau betrieben. Eine solche Gruppe von s nennt man eine Tile (englisch für Kachel). Bei mark V1 besteht eine Tile aus sechs s, von denen fünf dediziert den ausgewählten Anwendungsszenarien zugeordnet sind. Hinzu kommt eine sechste, so genannte Standby-. Jeder sind von mark V1 her zwingend bestimmte Ressourcen an logischen Prozessoren, Memory und Festplattenplatz zugeordnet. Die nebenstehende Tabelle beschreibt diese sechs s und die Last-Tools, mit denen sie jeweils vermessen werden. Anwendungsszenario Database-Server File-Server Java-Applikationsserver Last-Tool Sysbench Dbench (angepasst) SPECjbb2005 (angepasst) Mail-Server Loadsim 2003 Web-Server Standby-Server - SPECweb2005 (angepasst) Je nach Leistungsfähigkeit der zugrunde liegenden Server-Hardware ist es meist notwendig, dass im Rahmen einer Messung mehrere identische Tiles parallel gestartet werden um eine maximale Gesamt- Performance zu erreichen. System under Test Database Fileserver Java Mail Web Standby Tile n Database Fileserver Database Fileserver Fileserver Database Java Java Java Mail Mail Mail Web Web Web Standby Standby Standby Tile 3 Tile 2 Tile 1 Jedes der fünf mark V1-Anwendungsszenarien ergibt für jede ein spezifisches Ergebnis. Um hieraus eine Bewertungszahl (Score) zu bilden, werden die einzelnen Ergebnisse über alle s geeignet zusammengefasst. Das Ergebnis ist dann der mark V1-Score für diese Tile-Anzahl, daher wird neben dem eigentlichen Score immer die Tile-Anzahl genannt, z.b @5 tiles. Eine ausführliche Beschreibung von mark V1 ist im Übersichtsdokument Benchmark-Überblick mark V1 zu finden. Fujitsu Technology Solutions Seite 49 (60)

50 tiles tiles tiles tiles tiles tiles tiles tiles tiles tiles mark Score WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: Benchmark-Ergebnisse Am 4. Mai 2010 erzielte Fujitsu mit einer PRIMERGY RX300 S6 und ware ESX v4.0 Update 1 ein mark V1 Rekordergebnis. Mit dem Score von 28.02@18 tiles ist die PRIMERGY RX300 S6 aus mark V1-Sicht der leistungsstärkste Server mit 8 Prozessorkernen und belegt damit den ersten Platz in der mark V1-Rangliste der Server in der Acht-Core-Kategorie (zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Benchmark-Ergebnisses). Die Grafik zeigt die Top-Ergebnisse der 8-Core-Kategorie mit den Ergebnissen der PRIMERGY RX300 S6, PRIMERGY BX922 S2 und PRIMERGY RX300 S5 im Vergleich 5 zu den Mitbewerbersystemen Cores Fujitsu PRIMERGY RX300 S6 2 Xeon X5677 Fujitsu PRIMERGY BX922 S2 2 Xeon X5677 HP ProLiant ML370 G6 2 Xeon W5580 HP ProLiant BL490c G6 2 Xeon X5570 Fujitsu PRIMERGY RX300 S5 2 Xeon W5590 Cisco UCS B200 M1 2 Xeon X5570 SGI XE500 2 Xeon X5570 HP ProLiant BL490 G6 2 Xeon X5570 SGI XE270 2 Xeon X5570 Lenovo R525 G2 2 Xeon X5570 Alle Messergebnisse sowie die ausführlichen Resultate und Konfigurationsdaten sind unter veröffentlicht. Xeon Prozessoren der Serie 5500 haben in der 8-Core-Kategorie schon vor einiger Zeit für einen Leistungsschub gesorgt. Wesentlich dabei waren die neuen Prozessor-Features und die verwendete Hypervisor-Version, die diese Prozessor-Features optimal nutzt. Dazu gehören die erweiterten Seitentabellen (englisch Extended Page Tables, kurz EPT) 6, das Hyper-Threading und die schnelle Speicheranbindung dieser Prozessorarchitektur. All dies wirkt sich speziell bei der Virtualisierung positiv aus. Die Xeon Serie 5600 mit den gleichen bewährten Features bietet eine noch bessere Performance. Dabei kann die PRIMERGY RX300 S6 mit dem Frequenz-optimierten 4-Core-Prozessor Xeon X5677 die Spitze in der 8-Core-Kategorie übernehmen mit einem Vorsprung von über 10% gegenüber dem Vorgängerprozessor. Zum Betrieb der 18 Tiles war ein Speicherausbau von 96 GB (12 8 GB) notwendig, der mit maximaler Performance, d.h. mit einer Geschwindigkeit von 1333 MHz, konfiguriert war. Alle s, deren Anwendungsdaten, das Host-Betriebssystem sowie weitere erforderliche Daten befanden sich auf einem leistungsfähigen Fibre-Channel Disk-Subsystem aus ETERNUS DX80 Systemen mit insgesamt 44 LUNs. Alle verwendeten Komponenten wurden dabei optimal aufeinander abgestimmt. 5 6 Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 1. Juli 2010 wieder. Der vorgestellte Vergleich basiert auf den mark V1-Ergebnissen in der Kategorie der 8-Core Server. Die mark V1- Ergebnisse sind zu finden unter EPT beschleunigt die Virtualisierung von Memory durch eine Hardware-Unterstützung für die Umsetzung zwischen Host- und Gast-Memory-Adressen. Seite 50 (60) Fujitsu Technology Solutions

51 Auch in der 12-Core-Kategorie kann sich die PRIMERGY RX300 S6 gut behaupten. Mit einem mark V1 Score von tiles belegt sie hier den dritten Platz in der mark V1-Rangliste der Server in der 12-Core-Kategorie, Kopf an Kopf mit dem besten Rack-Server PRIMERGY RX200 S6 (zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Benchmark-Ergebnisses). Aufgrund der Benchmark-Anforderungen musste der Speicher beim Betrieb von 27 Tiles auf 144 GB (18 8 GB) erweitert werden. Bedingt durch die Systemarchitektur wird dieser bei der Bestückung mit drei DIMMs pro Kanal auf die Geschwindigkeit von 800 MHz heruntergetaktet. Alle s, deren Anwendungsdaten, das Host-Betriebssystem sowie weitere erforderliche Daten befanden sich auf einem leistungsfähigen Fibre-Channel Disk-Subsystem aus ETERNUS DX80 Systemen mit insgesamt 41 LUNs. Alle verwendeten Komponenten wurden dabei optimal aufeinander abgestimmt. Fujitsu Technology Solutions Seite 51 (60)

52 Benchmark-Umgebung Der Messaufbau wird symbolisch durch folgende Grafik veranschaulicht: Server Storage-System Mehrere 1Gb oder 10Gb Netzwerke Lastgeneratoren inkl. Prime-Client System under Test (SUT) SUT-Hardware Modell Prozessor Memory Netzwerk-Interface Disk Subsystem PRIMERGY RX300 S6 18 Tiles: 2 Xeon X5677 (4-Core, 3.46 GHz) 27 Tiles: 2 Xeon X5680 (6-Core, 3.33 GHz) 18 Tiles: 96 GB (12 8 GB per DIMM), 1333 MHz registered ECC DDR3 27 Tiles: 144 GB (18 8 GB per DIMM), 1333 MHz registered ECC DDR3 18 Tiles: 1 integrierter Intel 82575EB dual port 1GbE Adapter, 1 Intel 82571EB dual port Adapter 27 Tiles: 1 integrierter Intel 82575EB dual port 1GbE Adapter, 1 Intel 10 Gigabit X520-DA2 dual port server Adapter Keine internen Festplatten. 9 Storage-Systeme ETERNUS DX80 mit insgesamt 196 Festplatten in mehreren RAID-0- Verbänden. Storage-Anbindung 1 dual port FC-Controller Emulex LPe12002 SUT-Software Betriebssystem Hypervisor ware ESX Server ESX-Version 18 Tiles: ware ESX v4.0 Update 1; Build Tiles: ware ESX v4.0 Update 2; Build BIOS-Version 18 Tiles: Rev R1.00e N1 27 Tiles: Rev R N1 Lastgenerator-Hardware Modell 18 Tiles: 18 Server-Blade PRIMERGY BX620 S4 27 Tiles: 27 Server-Blade PRIMERGY BX620 S4 Prozessor 2 Intel Xeon 5130, 2 GHz Memory 3 GB Netzwerk-Interface Je 1 1 GBit LAN Betriebssystem Microsoft Windows Server 2003 R2 Enterprise, aktualisiert mit SP2 und KB Details Siehe Disclosure Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 52 (60) Fujitsu Technology Solutions

53 mark V2 Benchmark-Beschreibung mark V2 ist ein von ware entwickelter Benchmark zum Vergleich von Serverkonfigurationen mit Hypervisor-Lösungen von ware in Bezug auf ihre Eignung für Server-Konsolidierung. Neben der Software zur Lastgenerierung besteht der Benchmark aus einem definierten Lastprofil und aus einem verbindlichen Regelwerk. Die Benchmark-Ergebnisse können bei ware eingereicht werden und werden nach einem erfolgreich durchlaufenen Review-Prozess auf deren Internet-Seite veröffentlicht. Nachdem der bewährte Benchmark mark V1 im Oktober 2010 eingestellt wurde, gibt es den Nachfolger mark V2, der ein Cluster aus mindestens zwei Servern voraussetzt und Datacenter-Funktionen wie Cloning und Deployment von virtuellen Maschinen (s), Load Balancing sowie die Verschiebung von s durch vmotion und auch Storage vmotion mit abdeckt. Bei mark V2 handelt es sich nicht um einen neuen Anwendungsszenario Last-Tool # s Benchmark im eigentlichen Sinn. Es ist vielmehr ein Mail-Server LoadGen 1 Framework, das bereits etablierte Benchmarks als Workloads zusammenfasst, um die Last einer Web 2.0 Olio client 2 konsolidierten und virtualisierten Serverumgebung E-Commerce DVD Store 2 client 4 nachzubilden. Drei bewährte Benchmarks, die die Standby-Server (IdleTest) 1 Anwendungsszenarien Mail-Server, Web 2.0 und E-Commerce abdecken, wurden in mark V2 integriert. Die drei Anwendungsszenarien werden jeweils insgesamt sieben dedizierten s zugeordnet. Hinzu kommt eine achte, der so genannte Standby-Server. Diese acht s bilden eine Tile (englisch für 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. Neu bei mark V2 ist eine Infrastruktur-Komponente, die einmal je zwei Hosts vorhanden ist. Diese misst Fähigkeiten der Datacenter-Konsolidierung durch Cloning und Deployment, vmotion und Storage vmotion. Zusätzlich wird die Load Balancing Fähigkeit des Datacenters eingesetzt (DRS, Distributed Resource Scheduler). Das Ergebnis von mark V2 ist eine Zahl, Score genannt, die Aufschluss über die Leistungsfähigkeit der vermessenen Virtualisierungslösung gibt. Der Score spiegelt für eine Server-Konfiguration mit Hypervisor den maximalen summarischen Konsolidierungs-Nutzen über alle Hosts und s wider und dient als Vergleichskriterium von verschiedenen Hardwareplattformen. Dieser Score wird aus den Einzelergebnissen der s und einem Infrastruktur-Ergebnis ermittelt. Jede der fünf mark V2 Anwendungs- bzw. Front End-s ergibt für jede ein spezifisches Ergebnis in Form von anwendungsspezifischen 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 dimensionslosen Performance-Werte werden dann für diese Tile geometrisch gemittelt und als letztes über alle Tiles aufsummiert. Dieser Wert geht mit einer Gewichtung von 80% in den Gesamt-Score ein. Der Infrastruktur-Workload ist im Benchmark nur einmal pro zwei Hosts vorhanden; er bestimmt das Resultat zu 20%. Für die Infrastruktur-Workload-Komponenten werden jeweils die Anzahl der Transaktionen pro Stunde und die durchschnittliche Dauer in Sekunden für den Score ermittelt. Neben dem eigentlichen Score wird bei jedem mark V2 Ergebnis die Anzahl Tiles mit angegeben. Das ausgewiesene Resultat hat dann die Form Score@Number of Tiles, beispielsweise 4.20@5 Tiles. Eine ausführliche Beschreibung von mark V2 ist im Übersichtsdokument Benchmark Overview mark V2 zu finden. Fujitsu Technology Solutions Seite 53 (60)

54 mark V2 Score tiles tiles tiles tiles tiles tiles tiles tiles WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY RX300 S6 VERSION: Benchmark-Ergebnisse Am 18. Oktober 2011 erzielte Fujitsu mit einer PRIMERGY RX300 S6 mit Xeon X5690 Prozessoren und ware ESX 4.1 U1 einen mark V2-Score von tiles in einer Systemkonfiguration mit insgesamt 2 12 Prozessorkernen beim Einsatz von zwei identischen Servern im System under Test (SUT). Diese Messergebnisse sowie die ausführlichen Resultate und Konfigurationsdaten sind unter veröffentlicht. Mit diesen Ergebnissen ist die PRIMERGY RX300 S6 aus mark V2-Sicht der leistungsstärkste 2-Sockel- Server mit 12 Cores in einer matched pair Konfiguration aus zwei identischen Hosts (zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Benchmark-Ergebnisses). Die Grafik zeigt das Ergebnis der PRIMERGY RX300 S6 im Vergleich 7 zu den entsprechenden Mitbewerbersystemen Cores Fujitsu PRIMERGY RX300 S6 2 Xeon X IBM BladeCenter HS22V 2 Xeon X Dell PowerEdge R710 2 Xeon X Cisco UCS B200 M2 2 Xeon X Fujitsu PRIMERGY RX200 S6 2 Xeon X HP ProLiant BL490c G7 2 Xeon X Fujitsu PRIMERGY RX200 S6 2 Xeon X Cisco UCS B200 M2 2 Xeon X5680 Die Steigerung beträgt gegenüber den IBM und Dell Ergebnissen auf vergleichbarer Hardware 0.93% (IBM) bzw. 3.97% (Dell). Wesentliche Voraussetzungen zur Erreichung des Ergebnisses der PRIMERGY RX300 S6 waren die verwendeten Prozessoren, die bei gut eingestelltem Hypervisor seine Prozessor-Features optimal nutzen konnten. Dazu gehören die erweiterten Seitentabellen (englisch Extended Page Tables, kurz EPT) 8 und das Hyper-Threading. All dies wirkt sich speziell bei der Virtualisierung positiv aus. Alle s, deren Anwendungsdaten, das Host-Betriebssystem sowie weitere erforderliche Daten befanden sich auf einem leistungsfähigen Fibre-Channel Disk-Subsystem aus ETERNUS DX80 Systemen. Die Einrichtung des Disk-Subsystems berücksichtigt möglichst die spezifischen Anforderungen des Benchmarks. Der Einsatz von SSDs (Solid State Disk) brachte Vorteile bei der Anzahl und den Antwortzeiten der eingesetzten Festplatten. Der Netzwerkanschluss der Lastgeneratoren und die Infrastruktur-Workload Verbindung zwischen den Hosts wurden über die 10Gb LAN Ports realisiert. Alle verwendeten Komponenten wurden dabei optimal aufeinander abgestimmt. 7 Die oben genannten Vergleichswerte zu Wettbewerbsprodukten geben den Stand vom 18. Oktober 2011 wieder. Die aktuellen mark V2-Ergebnisse sind zu finden unter 8 EPT beschleunigt die Virtualisierung von Memory durch eine Hardware-Unterstützung für die Umsetzung zwischen Host- und Gast-Memory-Adressen. Seite 54 (60) Fujitsu Technology Solutions

55 Benchmark-Umgebung Der Messaufbau wird symbolisch durch folgende Grafik veranschaulicht: Clients & Management Server(s) Storage-System Mehrere 1Gb oder 10Gb Netzwerke Lastgeneratoren inkl. Prime-Client und Datacenter Management Server vmotion Netzwerk System under Test (SUT) SUT-Hardware Anzahl Server 2 Modell PRIMERGY RX300 S6 Prozessor 2 Xeon X5690 (6-Core, 3.46 GHz) Memory 96 GB (12 8 GB per DIMM, 4R), 1333 MHz registered ECC DDR3 Netzwerk-Interface 1 integrierter Intel 82575EB dual port 1GbE Adapter 1 Intel 10 Gigabit 82599EB dual port server Adapter Disk Subsystem Keine internen Festplatten. 6 Storage-Systeme ETERNUS DX80 mit insgesamt 109 Festplatten (inkl. SSDs) in mehreren RAID-0-Verbänden. Storage-Anbindung 1 dual port FC-Controller Emulex LPe12002 SUT-Software Betriebssystem Hypervisor ware ESX Server ESX-Version ware ESX v4.1 U1 Build BIOS-Version Rev R1.10 Lastgenerator-Hardware Modell Prozessor Memory Netzwerk-Interface Betriebssystem Details Siehe Disclosure 8 Server-Blade PRIMERGY BX620 S4 2 Intel Xeon 5130, 2 GHz (außer Prime-Client mit 2 Intel Xeon X5470, 3.33 GHz) 4 GB Je 1 1 GBit LAN Microsoft Windows Server 2003 R2 Enterprise, aktualisiert mit SP2 und KB Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 55 (60)

56 STREAM Benchmark-Beschreibung STREAM ist ein seit vielen Jahren eingesetzter synthetischer Benchmark zur Ermittlung des Speicherdurchsatzes, der von John McCalpin während seiner Professur an der Universität in Delaware entwickelt wurde. Heute wird STREAM an der Universität von Virginia betreut. Dort kann der Quellcode wahlweise in Fortran oder C heruntergeladen werden. Besonders im HPC-Umfeld spielt STREAM nach wie vor eine wichtige Rolle. So ist er z.b. Bestandteil der HPC Challenge Benchmark-Suite. Der Benchmark ist so konzipiert, dass er sowohl auf PCs als auch auf Serversystemen eingesetzt werden kann. Die Maßeinheit des Benchmarks ist GB/s, also die Anzahl Gigabytes, die pro Sekunde gelesen und geschrieben werden kann. STREAM misst den Speicherdurchsatz bei sequentiellen Zugriffen. Diese können generell effizienter durchgeführt werden als Zugriffe, die zufällig auf den Speicher verteilt sind, da bei sequentiellem Zugriff die CPU-Caches genutzt werden. Vor der Ausführung wird der Quellcode der zu vermessenden Umgebung angepasst. So muss die Größe des Datenbereiches mindestens viermal höher sein als die Summe aller CPU Caches, damit diese einen möglichst geringen Einfluss auf das Ergebnis nehmen. Mit Hilfe der OpenMP-Programmbibliothek können ausgewählte Programmteile während der Laufzeit des Benchmarks parallel ausgeführt werden, wodurch eine optimale Lastverteilung auf die verfügbaren Prozessorkerne erreicht wird. Bei der Ausführung wird der definierte Datenbereich, bestehend aus 8-Byte-Elementen, nacheinander auf vier Arten kopiert, wobei teilweise zusätzlich arithmetische Berechnungen durchgeführt werden. Art Ausführung Bytes je Schritt Gleikommarechnung je Schritt COPY a(i) = b(i) 16 0 SCALE a(i) = q b(i) 16 1 SUM a(i) = b(i) + c(i) 24 1 TRIAD a(i) = b(i) + q c(i) 24 2 Bei jeder Berechnungs-Art wird der Durchsatz in GB/s ausgegeben. Die Unterschiede der verschiedenen Werte sind auf modernen Systemen in der Regel nur gering. Zum Vergleich wird im Allgemeinen nur noch der ermittelte TRIAD-Wert verwendet. Die Messergebnisse hängen in erster Linie von der Taktfrequenz der Speichermodule ab, die CPUs beeinflussen die arithmetischen Berechnungen. Die Genauigkeit der Ergebnisse beträgt etwa 5%. In diesem Kapitel sind Durchsätze durchgängig zur Basis 10 angegeben (1 GB/s = 10 9 Byte/s). Seite 56 (60) Fujitsu Technology Solutions

57 Benchmark-Ergebnisse Die PRIMERGY RX300 S6 wurde mit Prozessoren der Xeon Serie 5600 vermessen. Der Benchmark wurde mit dem Intel C-Compiler 12.0 kompiliert und unter SUSE Linux Enterprise Server 11 SP1 (64-bit) ausgeführt. Der Datenbereich bestand aus 40 Millionen Elementen, das entspricht etwa 305 MB. Prozessor Cores GHz L3-Cache Speichertaktung TDP TRIAD [GB/s] Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 27.2 Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 27.2 Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 27.2 Xeon X MB 1067 MHz 130 Watt 33.4 Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt 35.8 Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt 35.9 Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 40.1 Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 39.7 Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 40.1 Die Ergebnisse zeigen deutlich den Unterschied zwischen den Prozessoren mit einer maximalen Speichertaktfrequenz von 1067 MHz zu denen mit 1333 MHz. Der Xeon X5647 erreicht durch die hohe Taktfrequenz und den größeren L3-Cache Performance-Vorteile gegenüber den anderen Prozessoren mit 1067 MHz Speichertaktfrequenz. Da mit 4 Threads pro CPU bereits die Kapazitätsgrenze des Memory- Controllers erreicht wird, bieten Prozessoren mit 6 Cores keinen besseren Speicherdurchsatz als Prozessoren mit 4 Cores. Die folgende Grafik verdeutlicht den Durchsatz der PRIMERGY RX300 S6 im Vergleich zu ihrem Vorgänger, der PRIMERGY RX300 S5, in jeweils performantester Ausstattung. GB/s PRIMERGY RX300 S5 2 Xeon W5590 PRIMERGY RX300 S6 2 Xeon X5687 STREAM TRIAD Fujitsu Technology Solutions Seite 57 (60)