راهنمای انتخاب CPU مناسب برای سرور

انتخاب درست پردازنده سرور برای سرورها:

CPUهای سرور نقش مهمی در تعیین عملکرد و قابلیت های یک سرور دارند. انتخاب بهترین CPU سرور برای دستیابی به عملکرد بهینه و برآوردن نیازهای خاص بارهای کاری مختلف ضروری است.

یک CPU سرور به عنوان واحد پردازش اصلی در یک سیستم سرور عمل می کند و تمام وظایف محاسباتی را مدیریت می کند و ارتباط بین نرم افزار و قطعات سخت افزاری را تسهیل می کند. عملکرد کلی سرور، از جمله سرعت و پاسخگویی، مستقیماً تحت تأثیر قابلیت های CPU آن است.

تمایز بین CPUهای درجه سرور و درجه مصرف کننده تفاوت اساسی را در طراحی و عملکرد نشان می دهد. CPU های سرور به طور خاص برای مدیریت بارهای کاری سخت، ترافیک بالا و عملکرد مداوم مهندسی شده اند. آنها معمولا دارای هسته های بیشتر، حافظه پنهان بزرگتر و پشتیبانی از رم ECC (کد تصحیح خطا) هستند. در حالی که CPUهای سرور دارای برچسب قیمت بالاتری در مقایسه با همتایان درجه مصرف کننده هستند، قابلیت اطمینان و کارایی افزایش یافته آنها، آنها را برای برنامه های سرور مناسب می کند.

پردازنده های سرور، CPU یا واحد پردازش مرکزی به عنوان مغز سرور شناخته می شود. اگر می خواهید یک سرور جدید را راه اندازی کرده و یا سرور قدیمی خود را به روز کنید، در هر دو صورت ابتدا باید اطلاعات کافی در رابطه با سرور خود کسب نمایید. به طور کلی پردازنده هایی که داری تعداد هسته و سرعت بالاتری هستند در مقایسه با پردازندهایی با هسته و سرعت کم تر تفاوت زیادی دارند.

محل قرارگیری CPU در سرور بر روی Chipset سرور می باشد. برای آنکه بهتر متوجه شوید ماشینی را در نظر بگیرید که پردازنده موتور و چیپست شاسی خودرو است. Chipset مانند ماشین به شما کمک می کند تا وسیله نقلیه خود را روشن، متوقف و یا پارک کنید. پردازنده با اجزای داخلی مانند صفحات آداپتور، ماژول های حافظه و سایر دستگاه ها از طریق چیپست ارتباط برقرار می کند.

Chipset ها کل ایترفیس های سرور را کنترل می کنند. نوع CPU سرور و چیپست تأثیر مستقیمی بر روی سرعت سرور، سرعت عملکرد Bus ، میزان حافظه ای که می توان استفاده کرد و نوع نرم افزارها دارند.

هنگام ارزیابی CPU های سرور، عوامل مختلفی وارد عمل می شوند:

• سرعت ساعت: سرعت ساعت نشان می دهد که CPU با چه سرعتی می تواند دستورالعمل ها را اجرا کند. در حالی که سرعت کلاک بالاتر به طور کلی منجر به عملکرد سریع‌تر می‌شود، برای کارایی بهینه سرور، تعادل آن با سایر عوامل ضروری است.
• تعداد هسته ها: سرورها اغلب به قابلیت های چند وظیفه ای و پردازش موازی نیاز دارند. تعداد هسته‌ها در یک CPU تعیین می‌کند که چند کار می‌توانند به طور همزمان پردازش شوند و عملکرد کلی برای بار کاری سرور افزایش می‌یابد.
• اندازه کش: حافظه نهان CPU یک حافظه کوچک و پرسرعت است که داده ها و دستورالعمل ها را که اغلب به آنها دسترسی دارند را ذخیره می کند. حافظه پنهان بزرگتر می تواند تأخیر را کاهش دهد و توانایی CPU را برای دسترسی سریع به اطلاعات ضروری، به ویژه در محیط های سرور، بهبود بخشد.
• مصرف برق: بهره وری انرژی به ویژه در مراکز داده بزرگ که در آن هزینه انرژی عامل مهمی است، مورد توجه قرار می گیرد. CPUهای سرور برای اطمینان از استفاده بهینه از انرژی باید تعادلی بین عملکرد و مصرف انرژی ایجاد کنند.
• سازگاری: CPU انتخاب شده باید با سایر اجزای سخت افزاری از جمله مادربرد و معماری سرور سازگار باشد. سازگاری یکپارچه و عملکرد مطلوب را تضمین می کند.
• الزامات خاص حجم کاری: درک نیازهای خاص بار کاری سرور شما بسیار مهم است. برخی از برنامه ها ممکن است از سرعت کلاک بالاتر بهره بیشتری ببرند، در حالی که برخی دیگر ممکن است به تعداد هسته های بیشتری نیاز داشته باشند. تنظیم انتخاب CPU با حجم کاری می تواند عملکرد کلی سرور را بهینه کند.
• ویژگی های قابلیت اطمینان: CPU های سرور اغلب دارای ویژگی هایی مانند پشتیبانی از ECC RAM هستند که به شناسایی و تصحیح خطاها در حافظه کمک می کند. این ویژگی‌های قابلیت اطمینان برای حفظ یکپارچگی داده‌ها و پایداری سیستم، به‌ویژه در طول دوره‌های عملیات طولانی‌مدت، حیاتی هستند.

معیارهای عملکرد برای CPUهای سرور:

معیارهای عملکرد، نقش مهمی در انتخاب CPU سرور مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه سرور دارند. در اینجا معیارهای کلیدی عملکرد برای CPUهای سرور آورده شده است:

• تعداد هسته ها: تعداد واحدهای پردازشی یا هسته های یک CPU، قابلیت های چندوظیفه ای آن را تعیین می کند. انتخاب یک پردازنده چند هسته ای برای مدیریت کارآمد بارهای کاری موازی ضروری است. هسته های متعدد به CPU اجازه می دهد تا دستورالعمل ها را برای وظایف محاسباتی مختلف به طور همزمان اجرا کند و در صورت عدم پاسخگویی یک هسته، از یخ زدن سیستم جلوگیری می کند.

• سرعت ساعت: سرعت ساعت که بر حسب گیگاهرتز (گیگاهرتز) اندازه گیری می شود، نشان می دهد که CPU با چه سرعتی می تواند دستورالعمل ها را اجرا کند. سرعت کلاک بالاتر به طور کلی منجر به عملکرد بهتر / بهتر می شود. بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که سرعت ساعت برای رسیدگی به نیازهای مداوم برنامه های کاربردی در حال اجرا کافی است، زیرا به طور مستقیم بر سرعت پردازش وظایف تأثیر می گذارد.

• Thread Count: تعداد رشته ها نشان دهنده تعداد رشته های برنامه ای است که یک پردازنده می تواند به طور همزمان اجرا کند. پردازنده های با قابلیت چند رشته ای معمولا هسته های بیشتری دارند و هر هسته می تواند چندین رشته را مدیریت کند. این توانایی CPU را برای مدیریت وظایف همزمان و بهبود عملکرد کلی افزایش می دهد.

• اندازه و انواع کش: حافظه کش داده های پرکاربرد را ذخیره می کند و نیاز به دسترسی به حافظه اصلی یا ذخیره سازی کندتر را کاهش می دهد. انواع مختلفی از کش وجود دارد، از جمله حافظه نهان L1، L2، و L3: L1 Cache سریعترین اما در اندازه محدود است. حافظه پنهان L2: بزرگتر از L1 اما کندتر. L3 Cache: جادارترین اما کندتر از L1 و L2. ترکیب این کش ها به عملکرد کلی CPU کمک می کند و یک سلسله مراتب حافظه نهان به خوبی متعادل برای دسترسی کارآمد به داده ها بسیار مهم است.

• معماری: معماری CPU بر طراحی کلی و کارایی پردازنده تأثیر می گذارد. نسل های مختلف معماری بهبودهایی در عملکرد، بهره وری انرژی و ویژگی های اضافی به ارمغان می آورند. آخرین معماری را در نظر بگیرید که با نیازهای بار کاری سرور شما مطابقت دارد.

• مصرف برق: بهره وری انرژی یک معیار مهم است، به ویژه در مراکز داده بزرگ که هزینه های انرژی قابل توجه است. مصرف انرژی کمتر به کاهش هزینه های عملیاتی و اثرات زیست محیطی کمک می کند. ایجاد تعادل بین عملکرد و بهره وری انرژی بر اساس نیازهای سرور ضروری است.

• پشتیبانی از حافظه: نوع و سرعت حافظه پشتیبانی شده توسط CPU را در نظر بگیرید. سازگاری با آخرین فناوری های حافظه، سرعت انتقال داده و پاسخگویی مطلوب را تضمین می کند.

• پشتیبانی مجازی سازی: CPU هایی با پشتیبانی از مجازی سازی در سطح سخت افزار، کارایی محیط های سرور مجازی را افزایش می دهند. ویژگی هایی مانند Intel VT-x یا AMD-V عملکرد بهتر و تخصیص منابع را برای ماشین های مجازی تسهیل می کند.

• ویژگی های قابلیت اطمینان: به دنبال ویژگی های قابلیت اطمینان مانند پشتیبانی از رم ECC (کد تصحیح خطا) باشید که با شناسایی و تصحیح خطاهای حافظه به حفظ یکپارچگی داده ها و پایداری سیستم کمک می کند.

با ارزیابی دقیق این معیارهای عملکرد، کسب‌وکارها می‌توانند هنگام انتخاب یک CPU سروری که با نیازهای بار کاری خاص آنها هماهنگ است و عملکرد بهینه سرور را تضمین می‌کند، تصمیمات آگاهانه بگیرند.

بهترین CPUهای سرور برای بارهای کاری مختلف:

انتخاب بهترین پردازنده‌های مرکزی سرور برای بارهای کاری مختلف، مستلزم همراستایی قابلیت‌های پردازنده با نیازهای خاص هر بار کاری است. در اینجا خلاصه ای از CPU های سرور توصیه شده برای انواع مختلف بار کاری آورده شده است:

• محاسبات با کارایی بالا (HPC): سری AMD EPYC 7003، این پردازنده‌ها تعداد هسته‌های بالا، اندازه‌های حافظه پنهان بزرگ و قابلیت‌های پردازش برداری پیشرفته را ارائه می‌کنند که آنها را برای کارهای محاسباتی موازی در محیط‌های HPC مناسب می‌سازد. مدل هایی مانند EPYC 7763 عملکرد استثنایی برای شبیه سازی های علمی، مدل سازی و تجزیه و تحلیل داده ها ارائه می دهند.

• مجازی سازی: پردازنده های مقیاس پذیر Intel Xeon: CPU های Intel Xeon به دلیل قابلیت اطمینان و عملکرد در محیط های مجازی شناخته شده اند. مدل‌هایی مانند سری Xeon Gold 6200 تعداد هسته‌های بالا، پهنای باند حافظه کارآمد و پشتیبانی از فناوری‌های مجازی‌سازی مانند Intel VT-x و VT-d را ارائه می‌کنند که تخصیص و مدیریت کارآمد منابع را برای ماشین‌های مجازی ممکن می‌سازد.

• سرورهای پایگاه داده: سری AMD EPYC 7003: CPU های AMD EPYC به دلیل تعداد هسته های بالا، پهنای باند حافظه و خطوط PCIe به طور فزاینده ای برای استقرار سرور پایگاه داده محبوب هستند. مدل‌هایی مانند EPYC 7713 عملکرد بسیار خوبی را برای بارهای کاری پایگاه داده ارائه می‌دهند، با ویژگی‌هایی مانند AMD Infinity Fabric و PCIe 4.0 برای دسترسی سریع‌تر به داده‌ها و پردازش آنها.

• وب سرورها: پردازنده های مقیاس پذیر Intel Xeon، پردازنده های Xeon اینتل برای برنامه های وب سرور که به عملکرد تک رشته ای بالا و دسترسی کارآمد به حافظه نیاز دارند، مناسب هستند. مدل‌هایی مانند سری Xeon Platinum 8200 تعادلی از سرعت ساعت بالا، اندازه‌های حافظه پنهان بزرگ و ویژگی‌های امنیتی پیشرفته را ارائه می‌دهند که آنها را برای مدیریت ترافیک وب و ارائه کارآمد محتوای وب مناسب می‌کند.

• پخش جریانی ویدیو و کدگذاری: پردازنده‌های گرافیکی NVIDIA A100 Tensor Core (به‌عنوان شتاب‌دهنده)، برای جریان‌های ویدیویی و بارهای کاری رمزگذاری، پردازنده‌های گرافیکی مجهز به معماری‌های هسته تانسور در تسریع وظایف پردازش ویدیو عالی هستند. پردازنده‌های گرافیکی NVIDIA A100 توان عملیاتی و کارایی بالایی را برای برنامه‌های کاربردی رمزگذاری، رمزگشایی و رمزگشایی ویدیو ارائه می‌دهند و عملکردی عالی در مقایسه با پردازنده‌های مرکزی سنتی به تنهایی ارائه می‌کنند.

این توصیه‌ها نقطه شروعی را برای انتخاب CPUهای سرور بر اساس ویژگی‌های بار کاری، الزامات عملکرد و ملاحظات مقیاس‌پذیری فراهم می‌کنند. در میان انواع مختلف CPU، محبوب ترین برند CPU اینتل و AMD است، سرورهای FS همگی از پردازنده های Intel و AMD استفاده می کنند که باعث می شود سرورهای FS عملکرد خوبی داشته باشند.

ارزیابی عواملی مانند بهره وری انرژی، سازگاری، و هزینه کل مالکیت برای اتخاذ تصمیمات آگاهانه که کارایی و اثربخشی استقرار سرور را به حداکثر می رساند، ضروری است.

فاکتورهای مهم در انتخاب درست پردازنده سرور:

مشخصات و قیمت سروها و لوازم جانبی

هنگام انتخاب یک CPU سرور (واحد پردازش مرکزی)، چندین فاکتور وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. انتخاب CPU می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد، مصرف انرژی، مقیاس پذیری و مقرون به صرفه بودن سرور تأثیر بگذارد. در اینجا برخی از عوامل کلیدی که بر انتخاب CPU سرور تأثیر می گذارد آورده شده است:

فاکتورهای اصلی پردازشی که هنگام خرید سرور باید بیشترین توجه را داشته باشید عبارتند از:

1ـ هسته (Core):

اگر در اوایل سال 2000 از سیستم های کامپیوتری استفاده می کردید شاید یادتان باشد در آن کامپیوترها هنگامی که یک نرم افزار هنگ می کرد، کل سیستم از کار می افتاد. این مشکل سیستم عامل ها و پردازنده ها بود. با داشتن یک پردازنده تک هسته ای، تنها می توانید یک برنامه را اجرا کنید. این در حالی است که با داشتن یک پردازنده چند هسته ای می توانید چندین برنامه را اجرا نمایید زیرا کارها بین چند هسته تقسیم می شوند.

اگر به طور اتفاقی ، یکی از هسته های اصلی در حال اجرا از کار بیافتد ، هنوز می توانید کار خود را با هسته های دیگر ادامه دهید. و یا حتی می توانید برای آزاد کردن هسته برنامه را ببندید.

2ـ نخ ها (Threads):

تعداد پردازشگرهایی است که یک تراشه می تواند به یکباره اداره کند. Thread ها مشابه هسته ها هستند. گاهی اوقات با کلماتی مانند “پردازنده قابلیت چند لایه سازی” روبرو می شویم، به این معنی که به یک هسته واحد اجازه می دهد تا Thread دوگانه ایجاد کند.

3ـ کش (Cache):

از کش برای سرعت بخشیدن دسترسی به دستورالعمل ها و داده های بین پردازنده و رم استفاده می شود. به طور کلی سه نوع کش وجود دارد که شامل:

L1 – سریع تر، اما محدودتر

L2 – وسیع تر، اما کندتر

L3 – وسیع تر، اما نسبت به دو نوع بالا کندتر

شما نباید به عامل کش توجه زیادی کنید، زیرا نمی توانیم بگوییم که چگونه بر عملکرد در دنیای واقعی تأثیرگذار است. مهمترین عواملی که در هنگام خرید سرور باید در نظر بگیرید Clock Speed و تعداد هسته است. علاوه بر موارد عنوان شده به نکات زیر توجه کنید، در انتخاب یک پردازنده سرور به شما کمک خواهد کرد:

-راندمان برق:

• مصرف انرژی برای محیط های سرور برای به حداقل رساندن هزینه های عملیاتی و کاهش اثرات زیست محیطی، یک ملاحظ حیاتی است.
• پردازنده‌های با ویژگی‌های مدیریت توان کارآمد، مانند مقیاس‌بندی فرکانس پویا و حالت‌های کم مصرف، به بهینه‌سازی مصرف انرژی کمک می‌کنند.
• انتخاب CPUهای کم مصرف به پایداری کلی و صرفه جویی طولانی مدت در هزینه کمک می کند.

-مقیاس پذیری و ارتقا پذیری:

• بار کاری سرور اغلب در طول زمان تغییر می‌کند و به مقیاس‌پذیری و ارتقا در انتخاب‌های CPU نیاز دارد.
• CPUهایی که از چندین سوکت پشتیبانی می کنند یا تعداد هسته بالایی دارند، مقیاس یکپارچه را برای پاسخگویی به تقاضاهای محاسباتی رو به رشد امکان پذیر می کنند.
• انتخاب پردازنده‌هایی با معماری‌ها و انواع سوکت‌های سازگار، امکان ارتقای ساده CPU را بدون نیاز به تغییرات سخت‌افزاری گسترده فراهم می‌کند.

-قابلیت اطمینان و افزونگی:

• زمان به‌روزرسانی سرور و یکپارچگی داده‌ها از اهمیت بالایی برخوردار هستند، و قابلیت اطمینان و افزونگی را در انتخاب CPU مهم می‌کنند.
• برای شناسایی و تصحیح خطاهای حافظه و تضمین یکپارچگی داده ها، CPU های سرور را با ویژگی هایی مانند پشتیبانی از حافظه کد تصحیح خطا (ECC) انتخاب کنید.
• پردازنده‌های تولیدکنندگان معتبر را در نظر بگیرید که دارای سابقه ثابت شده برای قابلیت اطمینان و استحکام در محیط‌های سرور هستند.
• پیاده‌سازی پیکربندی‌های اضافی، مانند تنظیمات دوگانه CPU یا معماری‌های CPU قابل تعویض، انعطاف‌پذیری سیستم را در برابر خرابی‌های سخت‌افزاری افزایش می‌دهد.

-نسبت قیمت به عملکرد:

• متعادل کردن الزامات عملکرد با محدودیت های بودجه در انتخاب CPU های سرور ضروری است.
• برای تعیین بهترین ارزش پیشنهادی برای حجم کاری خاص خود، نسبت قیمت به عملکرد CPU ها را ارزیابی کنید.
• نه تنها هزینه اولیه CPU، بلکه عواملی مانند هزینه های عملیاتی طولانی مدت، از جمله مصرف انرژی و تعمیر و نگهداری را نیز در نظر بگیرید.
• به حداکثر رساندن عملکرد در محدوده محدودیت های بودجه خود و در عین حال اطمینان از اینکه CPU انتخابی نیازهای عملکرد بار کاری سرور شما را برآورده می کند، بخواهید.

با در نظر گرفتن دقیق این عوامل – کارایی نیرو، مقیاس پذیری و ارتقاء، قابلیت اطمینان و افزونگی، و نسبت قیمت به عملکرد – می توانید هنگام انتخاب CPU های سروری که با الزامات و اولویت های سازمان شما هماهنگ هستند، تصمیمات آگاهانه بگیرید.

در نتیجه، انتخاب بهترین CPU سرور یک تصمیم حیاتی است که به طور مستقیم بر عملکرد، کارایی و قابلیت اطمینان زیرساخت سرور تأثیر می گذارد. این راهنمای جامع، جنبه‌های کلیدی را که باید در هنگام ارزیابی CPUهای سرور در نظر گرفت، از جمله درک نقش آنها، معیارهای عملکرد، معیارهای انتخاب و عوامل تأثیرگذار بیان کرده است.

علت محبوب بودن پردازنده های سرور چند هسته ای:

تولید کنندگان اینگونه تجهیزات به دلیل محدودیت های خاص تکنولوژیکی، افزایش Clock Speed در یک پردازنده تک هسته ای را را دشوار می دانند. بنابراین، آنها تصمیم گرفتند واحدهای پردازشی یکسان بیشتری را به یک پردازنده اضافه کنند. پردازنده تک هسته ای یک واحد پردازش تنهاست، در حالی که پردازنده چند هسته ای به معنی واحد پردازش چندگانه است.

برای مثال اگر در دفترچه راهنمای سروری مشاهده کردید که این سرور دارای پردازنده دو هسته ای 2.5GHZ است این بدان معناست که پردازنده دارای دو واحد پردازش با سرعت ساعت 2.5GHz است.

حال نوبت به انتخاب است هسته بیشتر ، سرعت ساعت کمتر یا هسته کمتر ، سرعت ساعت بالاتر کدام یک مناسب تر است؟

پاسخ این سوال این است که اگر برایتان امکانپذیر است تعداد هسته بیشتر و سرعت بالاتر را انتخاب نمایید. اما این انتخاب هزینه زیادی را در بردارد که ممکن است برای شما مقدور نباشد. بنابراین ما شرایط مختلف را برای شما شرح خواهیم داد. که شما بتوانید منتاسب با نیاز و بودجه خود انتخاب نمایید.

1ـ هسته بیشتر و سرعت ساعت کمتر:

• مزایا:

ـ پردازنده هایی که هسته های بالاتری دارند از عملکرد بهتری برخوردار بوده و مقرون به صرفه می باشند.

ـ برنامه های Multi-threading از تعداد بیشتری هسته استفاده می کنند.

ـ Multi-threading برای برنامه ها با گذشت زمان به پیشرفت خود ادامه می دهد.

ـ به راحتی برنامه های بیشتری را بدون افت عملکرد اجرا می کند.

ـ برای مجازی سازی و اجرای چندین ماشین مجازی عالی هستند.

• معایب :

ـ  ارائه عملکرد single threaded پایین تر

2ـ هسته کمتر و سرعت ساعت بالاتر:

• مزایا:

ـ ارائه عملکرد بهتر single threaded

ـ قیمت کمتر

• معایب :

ـ به دلیل تعداد کمتر هسته ، تقسیم کار بین برنامه ها دشوار می شود.

ـ به اندازه برنامه های multi-threading قوی نیستند.

انواع مختلف پردازنده های سرور:

در گذشته، انتخاب پردازنده کار بسیار ساده ای بود، زیرا اینتل و AMD تنها دو سری پردازنده تولید می کردند. هر کدام از این برندها فقط از یک سوکت پردازنده استفاده می کردند و این سوکت با هر دو پردازنده سازگار بود. در رابطه با سرعت پردازنده، تعداد محدودی در دسترس بود.

با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی این دو تولید کننده بزرگ پردازنده، طیف وسیعی از مدل های مختلف پردازنده را برای مجموعه ای از برنامه ها تولید کردند.

خروجی پردازنده بسته به نوع برنامه متفاوت خواهد بود:

• سطح ابتدایی:

برای استارت آپ ها و SMB هایی که به اجرای برنامه های کمتری نیازدارند مناسب می باشند.

• سطح متوسط:

برای شرکت هایی با برنامه ها و فضای ذخیره سازی متوسط مناسب هستند.

• سطح سازمانی:

برای شرکت های بزرگ با اجرای برنامه های مهم مناسب هستند.

امروزه هر دو شرکت (AMD و Intel) انواع مختلفی از پردازنده را تولید می کنند که در موارد زیر با یدیگر تفاوت دارند:

• سرعت ساعت (Clock Speed)
• کش L2
• نوع سوکت
• سرعت Host Bus
• سایر ویژگی ها

بیشتر بخوانید: مقایسه پردازنده های Intel و AMD

انواع پردازنده های سرور پیشرفته AMD شامل:

• Sempron
• Athlon
• Phenom

انواع پردازنده سرور اینتل شامل:

• Celeron
• Pentium
• Core

قیمت پردازنده های اینتل

نتیجه گیری:

اگر می خواهید سروری جدید را راه اندازی کرده و یا سرور قدیمی خود را تجهیز نمایید، انتخاب پردازشگر مناسب بسیار اهمیت دارد. بنابراین ابتدا باید نیازهای خود را بررسی کرده و نسبت به آنان بر اساس بودجه خرید CPU را انجام دهید.