Die netten Leute von Thomas Krenn haben uns ihr OpenPOWER-Testsystem zur Verfügung gestellt. Wir wollten dieses System schon länger in die Finger bekommen. Jetzt hat es endlich geklappt.
Die Hardware
Der Server zieht mit seinen zwei 1200-Watt-Netzteilen in der Spitze etwa 370 Watt (im Normalbetrieb um die 230 Watt) und soll laut Thomas Krenn 1.325 BTU/h produzieren. Verbaut sind 128 GB RAM und eine POWER8-CPU:
root@ubuntu:~# lscpu Architecture: ppc64le Byte Order: Little Endian CPU(s): 64 Thread(s) per core: 8 Core(s) per socket: 8 Socket(s): 1 Model name: POWER8 (raw), altivec supported CPU max MHz: 3857.0000 L1d cache: 64K L1i cache: 32K L2 cache: 512K L3 cache: 8192K
64 Threads auf 8 Cores, SMT8. Das Betriebssystem war ein Ubuntu 16.04 LTS (ppc64le).
Storage-Anpassung
Die mitgelieferten Festplatten (3,5″ Nearline SAS mit 7,2k) waren für unseren Datenbanktest zu langsam. Also haben wir ein paar ältere 15k-SAS-Platten aus dem Lager verbaut und in ein RAID 10 geworfen. Damit war das lokale Storage laut pg_test_fsync vergleichbar mit unseren anderen Testsystemen. Wir wollten ja CPU-Leistung vergleichen, nicht Festplatten.
Alltagsvergleich
Als Erstes ein paar alltägliche Operationen im Vergleich mit Intel-Systemen:
| CPU | SHA256 500 MB | bzip2 500 MB | AES 500 MB |
| 2× Xeon E5-2665 @ 2.40 GHz | 3,859 s | 5,445 s | 1,337 s |
| 1× POWER8 @ 3.86 GHz | 3,803 s | 7,868 s | 0,866 s |
| 1× Core i7-6700 @ 3.40 GHz | 2,370 s | 4,207 s | 0,831 s |
| 2× Xeon E5-2650 v4 @ 2.20 GHz | 2,652 s | 5,413 s | 1,585 s |
| 2× Xeon E5-2650 v3 @ 2.30 GHz | 2,484 s | 5,217 s | 1,500 s |
AES-Verschlüsselung: POWER8 vorn. SHA256: gleichauf. bzip2: Intel deutlich schneller. Ein gemischtes Bild.
UnixBench
Das OpenPOWER-System gegen ein Dell-System mit zwei Intel Xeon E5-2665 (nur CPU/RAM relevant):
| Benchmark | 2× Xeon E5-2665 | 1× POWER8 |
| Dhrystone 2 | 34.551.077 lps | 27.167.564 lps |
| Double-Precision Whetstone | 4.082 MWIPS | 4.092 MWIPS |
| Execl Throughput | 2.124 lps | 2.776 lps |
| Pipe Throughput | 2.067.851 lps | 465.884 lps |
| Process Creation | 4.278 lps | 7.391 lps |
| Shell Scripts (1 concurrent) | 5.543 lpm | 7.085 lpm |
| Shell Scripts (8 concurrent) | 6.090 lpm | 4.357 lpm |
| System Call Overhead | 4.186.840 lps | 344.157 lps |
| Index Score | 1.629,6 | 851,8 |
Process Creation und Shell Scripts (single): POWER8 vorn. System Calls und Pipe Throughput: Intel massiv besser. Der Index-Score geht klar an Intel, wobei der Vergleich nicht ganz fair ist (Dual-CPU gegen Single-CPU).
PostgreSQL-Restore
Die hohe Thread-Anzahl und die breite Speicheranbindung machen die POWER8 theoretisch zum guten Datenbankprozessor. Wir arbeiten viel mit PostgreSQL, also haben wir unsere Testdatenbank restored:
| CPU | Restore-Zeit |
| 2× Xeon E5-2650 v3 @ 2.30 GHz | 129 min 34 s |
| 1× POWER8 @ 3.86 GHz | 120 min 43 s |
Knapp 9 Minuten schneller als das Dual-Xeon-System. Bei Datenbank-Workloads macht sich die Speicheranbindung bemerkbar.
Fazit
Die POWER8 ist ohne Zweifel leistungsstark. Die Speicheranbindung und die 64 Threads merkt man bei Datenbank-Workloads. Im Single-CPU-Vergleich macht das System bei Datenbanken den Stich. Aber: Das OpenPOWER-System von Thomas Krenn gibt es nur mit einem CPU-Socket, preislich liegt es aber auf dem Niveau eines Dual-Xeon-Systems. In diesem Vergleich hat Intel die Nase vorn.
IBM hat die POWER8 2013 vorgestellt, unser Test war 2018. Die Vergleichssysteme waren ebenfalls nicht brandneu. Unterm Strich: Tolle CPU, aber im Preis-Leistungs-Verhältnis für einen Datenbankserver gegenüber Intel der Verlierer. Im HPC-Bereich oder bei der Anbindung von Nvidia-Beschleunigern sieht das sicher anders aus. Dual-CPU-Systeme oder direkt POWER9 (mit AES und GZIP im Chip) wären spannend gewesen. Da IBM von diesen CPUs im Vergleich zu Intel nur geringe Stückzahlen verkauft, bleibt der Preis hoch.
Wer FreeBSD auf anderer Hardware ausprobieren will: FreeBSD auf dem Desktop beschreibt die Grundinstallation mit MATE. Und mit bhyve und vm-bhyve lassen sich Windows-VMs auf FreeBSD betreiben.
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