WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2

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1 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 In diesem Dokument sind alle Benchmarks, die für die PRIMERGY BX924 S2 durchgeführt wurden, zusammengefasst. Ferner werden die Leistungsdaten der PRIMERGY BX924 S2 mit denen anderer PRIMERGY Modelle verglichen und diskutiert. Neben den Benchmark-Ergebnissen als solchen wird jeder Benchmark und die Umgebung, in der der Benchmark durchgeführt wurde, kurz erläutert. Version Inhalt Dokumenthistorie... 2 Technische Daten... 3 SPECcpu SPECjbb OLTP vservcon mark V STREAM Literatur Kontakt Fujitsu Technology Solutions Seite 1 (38)

2 Dokumenthistorie Version 1.0 Erste Reportversion mit den Benchmark-Kapiteln SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5630, X5667, X5677, L5640, X5650 und X5680 SPECjbb2005 Messung mit Xeon X5680 vservcon Messungen mit Xeon E5507, L5609, L5630, E5620, E5630, E5640, X5667, X5677, L5640, X5650, X5660, X5670, X5680 Version 1.1 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5503, E5506, E5507, L5609, L5630, E5620, E5640, X5667, X5677, X5660 und X5670 mark Messung mit Xeon X5680 Version 1.2 Neue Benchmark-Kapitel: OLTP-2 Ergebnisse für Xeon E5503, E5506, E5507, E5620, E5630, E5640, L5609, L5630, L5640, X5650, X5660, X5667, X5670, X5677, X5680 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Alle Ergebnisse sind veröffentlicht bei mark Neue Messungen mit Xeon X5677 und Xeon X5680 Version 2.0 Neue Benchmark-Kapitel: STREAM Messungen mit Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5672, X5675, X5687 und X5690 Überarbeitete Benchmark-Kapitel: SPECcpu2006 Messungen mit Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5672, X5675, X5687 und X5690 (Intel C++/Fortran-Compiler 12.0) SPECjbb2005 Messung mit Xeon X5690 OLTP-2 Neue Ergebnisse für Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx vservcon Neue Ergebnisse für Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx Seite 2 (38) Fujitsu Technology Solutions

3 Technische Daten PRIMERGY BX900 S1 Blade Server sind hoch skalierbare 19-Zoll Rack Systeme in 10 Höheneinheiten (HE) mit 18 Steckplätzen zur Aufnahme von bis zu sechs Storage Blades oder maximal 18 Server Blades. Darüber hinaus sind in eine PRIMERGY BX900 S1 zwei Lüftereinheiten mit je zwei Lüftern, bis zu sechs Stromversorgungsmodule, bis zu zwei Management Blades sowie bis zu acht Connection Blades integrierbar. Die PRIMERGY BX924 S2 Dual Sockel Server Blades verfügen über einen Intel 5500 Chipsatz, zwei Prozessoren der Intel Xeon Serie 5500 oder 5600 (Dual-Core, Quad-Core oder Hexa-Core), 18 DIMM-Slots für bis zu 288 GB DDR3-SDRAM, einen 2-Kanal 10-GBit LAN-Controller und einen onboard Controller für bis zu zwei SSDs. Detaillierte technische Informationen finden Sie im Datenblatt PRIMERGY BX900 S1 und im Datenblatt PRIMERGY BX924 S2. Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (38)

4 SPECcpu2006 Benchmark-Beschreibung SPECcpu2006 ist ein Benchmark, der die Systemeffizienz bei Integer- und Fließkomma-Operationen misst. Er besteht aus einer Integer-Testsuite (SPECint2006), die 12 Applikationen enthält, und einer Fließkomma- Testsuite (SPECfp2006), die 17 Applikationen enthält. Beide Testsuiten sind extrem rechenintensiv und konzentrieren sich auf die CPU und den Speicher. Andere Komponenten, wie Disk-I/O und Netzwerk, werden von diesem Benchmark nicht vermessen. SPECcpu2006 ist nicht an ein spezielles Betriebssystem gebunden. Der Benchmark ist als Source-Code verfügbar und wird vor der eigentlichen Messung kompiliert. Daher beeinflussen auch die verwendete Compiler-Version und deren Optimierungseinstellungen das Messergebnis. SPECcpu2006 beinhaltet zwei verschiedene Methoden der Performance-Messung: Die erste Methode (SPECint2006 bzw. SPECfp2006) ermittelt die Zeit, die für die Bearbeitung einer einzelnen Aufgabe benötigt wird. Die zweite Methode (SPECint_rate2006 bzw. SPECfp_rate2006) ermittelt den Durchsatz, d.h. wie viele Aufgaben parallel erledigt werden können. Beide Methoden werden zusätzlich noch in zwei Messläufe unterteilt, base und peak, die sich in der Verwendung der Compiler-Optimierung unterscheiden. Bei der Publikation von Ergebnissen werden immer base -Werte verwendet, peak -Werte sind optional. Benchmark Arithmetik Typ Compiler- Optimierung SPECint2006 Integer peak aggressiv SPECint_base2006 Integer base konservativ SPECint_rate2006 Integer peak aggressiv SPECint_rate_base2006 Integer base konservativ SPECfp2006 Fließkomma peak aggressiv SPECfp_base2006 Fließkomma base konservativ SPECfp_rate2006 Fließkomma peak aggressiv SPECfp_rate_base2006 Fließkomma base konservativ Messergebnis Geschwindigkeit Durchsatz Geschwindigkeit Durchsatz Anwendung Singlethreaded Multithreaded Singlethreaded Multithreaded Bei den Messergebnissen handelt es sich um das geometrische Mittel aus normalisierten Verhältniswerten, die für die Einzel-Benchmarks ermittelt wurden. Das geometrische Mittel führt gegenüber dem arithmetischen Mittel dazu, dass bei unterschiedlich hohen Einzelergebnissen eine Gewichtung zugunsten der niedrigeren Einzelergebnisse erfolgt. Normalisiert heißt, dass gemessen wird, wie schnell das Testsystem verglichen mit einem Referenzsystem ist. Der Wert 1 wurde für die SPECint_base2006-, SPECint_rate_base2006, SPECfp_base2006 und SPECfp_rate_base2006-Ergebnisse des Referenzsystems festgelegt. So bedeutet beispielsweise ein SPECint_base2006-Wert von 2, dass das Messsystem diesen Benchmark etwa doppelt so schnell wie das Referenzsystem bewältigt hat. Ein SPECfp_rate_base2006-Wert von 4 bedeutet, dass das Messsystem diesen Benchmark etwa 4/[# base copies] mal so schnell wie das Referenzsystem bewältigt hat. # base copies gibt hierbei an, wie viele parallele Instanzen des Benchmarks ausgeführt worden sind. Nicht alle SPECcpu2006-Messungen werden von uns zur Veröffentlichung bei SPEC eingereicht. Daher erscheinen auch nicht alle Ergebnisse auf den Web-Seiten von SPEC. Da wir für alle Messungen die Protokolldateien archivieren, können wir jederzeit den Nachweis für die korrekte Durchführung der Messungen erbringen. Benchmark-Ergebnisse Messreihe 1: Die PRIMERGY BX924 S2 wurde mit Prozessoren der Xeon Serie 5500 und der Xeon Serie 5600 vermessen. 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 Seite 4 (38) Fujitsu Technology Solutions

5 Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECint_base Chips SPECint Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECint_rate_base2006 SPECint_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 5 (38)

6 Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECfp_base Chips SPECfp Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECfp_rate_base2006 SPECfp_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Seite 6 (38) Fujitsu Technology Solutions

7 Messreihe 2: Im Dezember 2010 wurde die PRIMERGY BX924 S2 mit Prozessoren der Xeon Serie 5600 vermessen. Die folgenden vier Tabellen zeigen Ergebnisse, bei denen alle Benchmark-Programme mit dem Intel C++/Fortran-Compiler 12.0 kompiliert und unter SUSE Linux Enterprise Server 11 SP1 (64-bit) ausgeführt wurden. Fett gedruckte Ergebnisse sind veröffentlicht bei Mit (est.) gekennzeichnete Ergebnisse sind Schätzwerte (estimated). Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECint_base Chips SPECint Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 22.6 (est.) 23.7 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 24.0 (est.) 25.3 (est.) Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 25.1 (est.) 26.7 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt 24.8 (est.) (est.) Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt 28.8 (est.) 30.1 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 32.4 (est.) 34.2 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 33.8 (est.) 35.6 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 35.0 (est.) 37.0 (est.) Xeon X MB 1067 MHz 130 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 41.5 (est.) 43.8 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 44.0 (est.) 46.5 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt 33.6 (est.) 35.7 (est.) Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 37.7 (est.) 39.6 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 38.9 (est.) 41.0 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 40.3 (est.) 42.5 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 42.8 (est.) 45.2 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 7 (38)

8 Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECint_rate_base2006 SPECint_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 39.0 (est.) 76.6 (est.) 41.9 (est.) 82.7 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 75.0 (est.) 146 (est.) 79.3 (est.) 155 (est.) Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 78.2 (est.) 151 (est.) 82.4 (est.) 161 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt 73.5 (est.) 144 (est.) 79.3 (est.) 153 (est.) Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt 99.6 (est.) 191 (est.) 106 (est.) 203 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 113 (est.) 222 (est.) 120 (est.) 235 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 117 (est.) 231 (est.) 124 (est.) 243 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 122 (est.) 239 (est.) 128 (est.) 251 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 144 (est.) 285 (est.) 153 (est.) 300 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 153 (est.) 299 (est.) 161 (est.) 315 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt 151 (est.) 292 (est.) 162 (est.) 310 (est.) Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 177 (est.) 346 (est.) 188 (est.) 368 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 183 (est.) 354 (est.) 194 (est.) 377 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 187 (est.) 363 (est.) 198 (est.) 387 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 196 (est.) 380 (est.) 208 (est.) 404 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Seite 8 (38) Fujitsu Technology Solutions

9 Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECfp_base Chips SPECfp Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 32.4 (est.) 33.9 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 35.4 (est.) 36.8 (est.) Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 37.2 (est.) 38.5 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt 35.3 (est.) 36.3 (est.) Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt 40.6 (est.) 43.1 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 45.5 (est.) 48.4 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 46.8 (est.) 49.9 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 48.8 (est.) 51.9 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 58.4 (est.) 62.3 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 61.1 (est.) 65.3 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt 47.9 (est.) 51.1 (est.) Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 53.8 (est.) 57.7 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 55.4 (est.) 59.1 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 56.9 (est.) 60.6 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 59.9 (est.) 64.2 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Fujitsu Technology Solutions Seite 9 (38)

10 Prozessor Cores GHz L3-Cache Bus TDP SPECfp_rate_base2006 SPECfp_rate Chip 2 Chips 1 Chip 2 Chips Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 40.1 (est.) 75.6 (est.) 41.3 (est.) 80.0 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 64.8 (est.) 122 (est.) 66.6 (est.) 128 (est.) Xeon E MB 800 MHz 80 Watt 66.6 (est.) 125 (est.) 68.5 (est.) 131 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt Xeon L MB 800 MHz 40 Watt 67.6 (est.) 123 (est.) 69.3 (est.) 127 (est.) Xeon L MB 1067 MHz 40 Watt 79.9 (est.) 145 (est.) 82.3 (est.) 150 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 90.6 (est.) 174 (est.) 93.0 (est.) 181 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 93.1 (est.) 178 (est.) 95.6 (est.) 185 (est.) Xeon E MB 1067 MHz 80 Watt 95.3 (est.) 183 (est.) 97.9 (est.) 189 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 113 (est.) 216 (est.) 116 (est.) 222 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 116 (est.) 224 (est.) 120 (est.) 231 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Xeon L MB 1067 MHz 60 Watt 112 (est.) 208 (est.) 116 (est.) 214 (est.) Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon E MB 1333 MHz 80 Watt Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 126 (est.) 244 (est.) 130 (est.) 252 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 128 (est.) 248 (est.) 132 (est.) 255 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt 131 (est.) 253 (est.) 135 (est.) 260 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 95 Watt Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt 134 (est.) 259 (est.) 139 (est.) 267 (est.) Xeon X MB 1333 MHz 130 Watt Seite 10 (38) Fujitsu Technology Solutions

11 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 BX924 S2 (2 sockets vs. 1 socket) x Xeon X x Xeon X5690 SPECint_rate2006 SPECint_rate_base2006 SPECcpu2006: floating-point performance PRIMERGY BX924 S2 (2 sockets vs. 1 socket) SPECfp_rate x Xeon X x Xeon X5690 SPECfp_rate_base2006 Fujitsu Technology Solutions Seite 11 (38)

12 Benchmark-Umgebung Messreihe 1: Alle SPECcpu2006-Messungen wurden auf einer PRIMERGY BX924 S2 mit folgender Hard- und Software- Ausstattung vorgenommen: Hardware Modell CPU Anzahl CPUs Primary Cache Secondary Cache Other Cache Software Betriebssystem PRIMERGY BX924 S2 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 BX924 S2 mit folgender Hard- und Software- Ausstattung vorgenommen: Hardware Modell PRIMERGY BX924 S2 CPU Xeon E5603, E5606, E5607, E5645, E5649, X5647, X5672, X5675, X5687, X5690 Anzahl CPUs Primary Cache Secondary Cache Other Cache Software Betriebssystem 1 Chip: Xeon E5603, E5606, E5607, X5647, X5672, X5687: 4 Cores Xeon E5645, E5649, X5675, X5690: 6 Cores 2 Chips: Xeon E5603, E5606, E5607, X5647, X5672, X5687: 8 Cores Xeon E5645, E5649, X5675, X5690: 12 Cores 32 KB instruction + 32 KB data on chip, pro Core 256 kb on chip, pro Core Xeon E5603, E5606, E5607: alle anderen: 8 MB (I+D) on chip, pro Chip 12 MB (I+D) on chip, pro Chip SUSE Linux Enterprise Server 11 SP1 (64-bit) Compiler Intel C++/Fortran Compiler 12.0 Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 12 (38) Fujitsu Technology Solutions

13 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. Fujitsu Technology Solutions Seite 13 (38)

14 Die Metrik bops ist das arithmetische Mittel aller gemessenen Operations-Raten mit MaxWh Warenhäusern bis 2*MaxWh Warenhäusern. Benchmark-Ergebnisse Messung 1: Im April 2010 wurde die PRIMERGY BX924 S2 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 PRIMERGY BX924 S2 mit zwei Xeon X5680 Prozessoren vermessen. Die Konfiguration entsprach ansonsten derjenigen bei der Messung im April Folgendes Ergebnis wurde erzielt: SPECjbb2005 bops = SPECjbb2005 bops/j = SPECjbb2005 bops: PRIMERGY BX924 S SPECjbb2005 bops: PRIMERGY BX924 S x Xeon X x Xeon X warehouses 2 x Xeon X x Xeon X5690 Seite 14 (38) Fujitsu Technology Solutions

15 Benchmark-Umgebung Die SPECjbb2005-Messungen wurden auf einer PRIMERGY BX924 S2 mit folgender Hard- und Software- Ausstattung durchgeführt: Hardware Modell CPU Anzahl Chips Primary Cache PRIMERGY BX924 S2 Xeon X5680, 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 x 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) Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Fujitsu Technology Solutions Seite 15 (38)

16 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 Cores 5500 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 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 wurden für Intel Xeon Prozessoren der Serien 55xx und 56xx 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 Seite 16 (38) Fujitsu Technology Solutions

17 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 Cores 5500 WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 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 Fujitsu Technology Solutions Seite 17 (38)

18 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 x64 Edition 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. Seite 18 (38) Fujitsu Technology Solutions

19 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 Fujitsu Technology Solutions Seite 19 (38)

20 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 - - Seite 20 (38) Fujitsu Technology Solutions

21 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 x64 SQL Server 2008 R2 Enterprise x64 Fujitsu Technology Solutions Seite 21 (38)

22 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 x64 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 x64 OLTP-2 Software EGen version Einige Komponenten sind möglicherweise nicht in allen Ländern / Vertriebsregionen verfügbar. Seite 22 (38) Fujitsu Technology Solutions

23 vservcon Benchmark-Beschreibung vservcon ist ein bei Fujitsu Technology Solutions verwendeter Benchmark zum Vergleich von Serverkonfigurationen mit Hypervisor in Bezug auf ihre Eignung für Server-Konsolidierung. Hiermit ist sowohl der Vergleich von Systemen, Prozessoren und I/O-Technologien möglich, wie auch der Vergleich von Hypervisor-en, Virtualisierungsformen und zusätzlichen Treibern für virtuelle Maschinen. Bei vservcon handelt es sich nicht um einen neuen Benchmark im eigentlichen Sinn. Es ist vielmehr ein Framework, das bereits etablierte Benchmarks, ggf. auch in modifizierter Form, als Workloads zusammenfasst, um die Last einer konsolidierten und virtualisierten Serverumgebung nachzubilden. Es kommen drei bewährte Benchmarks zum Einsatz, die die Anwendungsszenarien Datenbank, Applikationsserver und Web-Server abdecken. Anwendungsszenario Benchmark Anzahl logischer CPU-Cores Memory Database Sysbench (angepasst) GB Java-Applikationsserver SPECjbb (angepasst, mit 50% - 60% Last) 2 2 GB Webserver WebBench GB Jedes der drei Anwendungsszenarien wird jeweils einer dedizierten virtuellen Maschine () zugeordnet. Hinzu kommt eine vierte, so genannte Idle-. Diese vier s bilden eine Tile (engl. Kachel). Durch die Leistungsfähigkeit der zugrunde liegenden Server-Hardware ist es meist notwendig, dass im Rahmen einer Messung mehrere identische Tiles parallel gestartet werden müssen um eine maximale Gesamt- Performance zu erreichen. System under Test Database Java Web Idle Tile n Database Database Database Java Java Java Web Web Web Idle Idle Idle Tile 3 Tile 2 Tile 1 Jedes der drei vservcon-anwendungsszenarien ergibt für die jeweilige ein spezifisches Ergebnis in Form von applikationsspezifischen Transaktionsraten. Um hieraus eine normalisierte Bewertungszahl zu bilden, werden die einzelnen Ergebnisse für eine Tile in Relation zu den jeweiligen Ergebnissen eines Referenzsystems gesetzt. Die daraus resultierenden relativen Performance-Werte werden geeignet gewichtet und über alle s und Tiles aufsummiert. Das Ergebnis ist eine Bewertungszahl, Score genannt, für diese Tile-Anzahl. Diese Prozedur wird in der Regel beginnend mit eins für steigende Tile-Anzahlen durchgeführt, bis keine signifikante Steigerung dieses vservcon-scores mehr eintritt. Der finale vservcon-score ist dann das Maximum über die vservcon-scores aller Tile-Anzahlen. Diese Bewertungszahl spiegelt somit den maximalen Gesamtdurchsatz wider, den man durch den Betrieb des in vservcon definierten Mixes aus vielen Anwendungs-s bis zur möglichst vollständigen Ausnutzung der CPU-Ressourcen erzielen kann. Dabei ist die Messumgebung für vservcon so ausgelegt, dass nur die CPU der begrenzende Faktor ist und keine Limitierungen durch andere Ressourcen eintreten. Der Verlauf der vservcon-scores über die Tile-Anzahlen liefert nützliche Informationen über das Skalierungsverhalten des System under Test. Ferner werden bei vservcon die Gesamt-CPU-Auslastung des Hosts (s und alle übrigen CPU- Aktivitäten) und soweit möglich die elektrische Leistungsaufnahme dokumentiert. Eine ausführliche Beschreibung von vservcon ist zu finden im Übersichtsdokument: Benchmark-Überblick vservcon. Fujitsu Technology Solutions Seite 23 (38)

24 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 C WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 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 Die aktuelle Generation von PRIMERGY Zwei-Sockel-Systemen ist durch weitere Fortschritte in der Prozessortechnologie gut für die Virtualisierung von Anwendungen geeignet. Verglichen mit einem System basierend auf der vorherigen Prozessorgeneration ist eine etwa 50% höhere Virtualisierungs-Performance (gemessen in vservcon-score) erreichbar, da auch 6-Core-Prozessoren verfügbar sind. So ist auf Basis des zuvor beschriebenen vservcon-profils bei Vollausbau mit zwei solchen Prozessoren durch 27 echte Anwendungs-s (entsprechend neun Tiles) eine nahezu optimale Auslastung der CPU-Ressourcen des Systems möglich. Seite 24 (38) Fujitsu Technology Solutions

25 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 BX924 S2 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. Fujitsu Technology Solutions Seite 25 (38)

26 vservcon Score CPU utilization 6 Cores, HT, TM 5600 Series 4 Cores, HT, TM 4 C WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 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. Seite 26 (38) Fujitsu Technology Solutions

27 vservcon Score Relative performance compared with RefSys WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 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 27 (38)

28 vservcon Score WHITE PAPER PERFORMANCE REPORT PRIMERGY BX924 S2 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 1 ). 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. 1 EPT beschleunigt die Virtualisierung von Memory durch eine Hardware-Unterstützung für die Umsetzung zwischen Host- und Gast-Memory-Adressen. Seite 28 (38) Fujitsu Technology Solutions

29 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 29 (38)