🧕🏾 🧔🏽 🧛🏻 एआरएम कुश्ती कर रहे हैं 🎅🏽 ♈️ 💂🏼

हाल ही में, एआरएम वास्तुकला पर निर्मित प्रणालियों के साथ सर्वर बाजार को जीतने की योजना के बारे में अधिक से अधिक समाचार दिखाई देने लगे हैं। इसके अलावा, कैलक्सेडा से वास्तविक सर्वर एआरएम प्रोसेसर, साथ ही बोस्टन वीरिडिस और एचपी से जल्द ही उन पर आधारित सिस्टम - मूनशॉट सिलिकॉन में सन्निहित थे ।

मैं 4 साल से Intel® Atom ™ आधारित सर्वरों का उपयोग कर रहा हूं, लेकिन एआरएम केवल मोबाइल फोन और टैबलेट की ओर से मुझसे परिचित हैं। यह आधुनिक एआरएम प्रोसेसर के लिए क्या सक्षम है? क्या वह परमाणुओं से मुकाबला करने में सक्षम होगा? मुझे सर्वर के मोर्चे पर सीधी तुलना नहीं मिली, केवल Phoronix पर सिंथेटिक्स । एक दिलचस्प परीक्षण आनंदटेक पर था, लेकिन एक्सोन हैं। इसके बेंचमार्क में कैलक्सा की तुलना भी एक्सईन से की जाती है। स्टेटिक्स की वापसी के लिए लिनक्स + एनजीआईएनएक्स बंडल में परमाणुओं के साथ तुलना करना मेरे लिए दिलचस्प था।

नेटबुक / नेटटॉप्स के अलावा, इन प्रोसेसरों के प्रारंभिक लक्ष्य, परमाणुओं ने रूट-एंड और स्टैटिक सर्वरों में नेटवर्क स्टोरेज (फाइल सर्वर) में, मध्यम आकार के कार्यालय के लिए मेरे यूनिवर्सल राउटर (प्रॉक्सी-मेल-फायरवॉल) में जड़ें जमा ली हैं। क्यों वास्तव में स्टैटिक्स - क्योंकि यह ऐसे कार्यों के लिए न्यूनतम पर्याप्त प्रोसेसर है। और यद्यपि प्रिय कॉमरेड लिखते हैं कि एचपी मुझसे बेहतर जानता है, और यह बहुत अच्छी तरह से एक एप्लिकेशन सर्वर या क्लाउड कंप्यूटिंग हो सकता है, मेरा मानना है कि बंदूक के कैलिबर को कम से कम किसी तरह शव के आकार के साथ सहसंबंधित होना चाहिए। हां, मच्छरों का एक बादल अच्छी तरह से भालू को काट सकता है, लेकिन यह लंबे और दर्दनाक होगा।

जानकार लोग निश्चित रूप से टिप्पणियों में लिखेंगे कि स्टैटिक्स के लिए आपको सीडीएन का उपयोग करने की आवश्यकता है । इस तरह के एक प्रश्न का अनुमान लगाते हुए, मैं उत्तर दूंगा - हां, इसका उपयोग तब किया जा सकता है जब कार्य का पैमाना (और ग्राहक का बटुआ) उपयुक्त हो। मैं समय-समय पर कीमतों की निगरानी करता हूं, और जब तक मैं किसी को भी नहीं देखता जो किराए के परमाणुओं के साथ कीमत की तुलना कर सकता है, असीमित (या लगभग असीमित) 100-मेगाबाइट अपलिंक पर लटका सकता है। उदाहरण के लिए, 5 सर्वर, जिनमें से प्रत्येक प्रति माह 7 से 22 टीबी से उत्पन्न होता है। अमेजन पर कितना होगा खर्च?

विपक्ष की पसंद

परीक्षण के लिए, आपको आधुनिक मल्टी-कोर एआरएम प्रोसेसर, एसएटीए पोर्ट और कम से कम 100-मेगाबिट ईथरनेट ओम के साथ एक बोर्ड की आवश्यकता है। यह विकल्प बेहद सीमित हो गया - यहां या तो $ 20,000 के लिए बोस्टन विरिडिस से पूर्वोक्त प्रणाली, या $ 220 के लिए डेवलपर SABER लाइट के लिए बोर्ड। मैंने लंबे समय तक नहीं चुना :)

दुर्भाग्य से, ऑर्डर करने के समय, वैंडबोर्ड से एक ही प्रोसेसर पर एक अधिक उन्नत (+ 1 जीबी रैम, + वाईफाई, + ब्लूटूथ) और सस्ता ($ 129) बोर्ड अभी भी अनुपलब्ध था, और सैमसंग एसिनोस 5250 (एआरएम कॉर्टेक्स-ए 15) पर ARMBRIX शून्य सपना सीमा 1.7GHz) को पहले ही रद्द किया जा चुका है।

Freescale i.MX6Q प्रोसेसर Cortex-A9 कोर पर आधारित है, अर्थात। सबसे ताज़ा नहीं है, लेकिन कैलक्सेडा एक ही मूल पर आधारित है, और मुझे बस कुछ और नहीं मिल सकता है। इसके अलावा, मेरे पास चीनी टैबलेट पर पिछली i.MX51 श्रृंखला के साथ व्यापक अनुभव था। कोर्टेक्स-ए 9 के काम की जांच करने और विश्वास पर स्वीकार करने के बाद कि एक ही आवृत्ति पर ए 15 40% तेज होगा , आप मोटे तौर पर एक उच्च आवृत्ति पर कोर्टेक्स-ए 15 के साथ काल्पनिक प्रणाली के परिणामों को एक्सट्रपलेशन कर सकते हैं।

प्रतियोगियों

एटम प्रोसेसर दो मॉडल में प्रस्तुत किया जाएगा:

SuperMicro प्लेटफॉर्म SuperServer 5015A-EHF-D525 पर पुराना D525
Intel® डेस्कटॉप बोर्ड D2700MUD पर प्रमुख D2700 बंद कर दिया गया

यह पता लगाने के लिए दो मॉडलों की आवश्यकता है कि सिस्टम आवृत्ति में कैसे मापता है। दुर्भाग्य से, इंटेल ने फैसला किया कि सस्ते डेस्कटॉप प्रोसेसर में ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियां (पावर / फ़्रीक्वेंसी मैनेजमेंट) बेकार हैं, वे पहले से ही कुछ भी नहीं खाते हैं।

I.MX6Q प्रोसेसर को दो संस्करणों में भी माना जाएगा - 996MHz और 396MHz - ये cpufreq में समर्थित फ्रीक्वेंसी हैं।

सभी प्रणालियों पर सॉफ्टवेयर और सेटिंग्स समान हैं: Gentoo Linux 3.x, NGINX 1.4.1, OpenSSL 1.0.1e, GCC 4.8.1 (-O3 -ार्च = देशी), और ARM पर Thumb (-) में कोड जनरेट करने के लिए एक अतिरिक्त विकल्प है। mthumb)। बाद के बारे में अलग-अलग राय हैं, लेकिन विशेष रूप से मेरे सिस्टम पर, इस तथ्य के अलावा कि कोड को छोटा होने की गारंटी दी गई थी, ज्यादातर परीक्षणों में यह थोड़ा तेज भी है।

एटम पर प्रणाली को 32-बिट मोड में और 64-बिट x86-64 और x32 एबीआई में परीक्षण किया जाएगा। क्यों x32? - मिथकों के डिबैंकिंग की जांच करना दिलचस्प है!

गीगाबिट पोर्ट के साथ टेस्ट सिस्टम और एक क्लाइंट कंप्यूटर को गीगाबिट स्विच में शामिल किया गया है।

वजन

	इंटेल एटम D2700	फ्रीस्केल i.MX6Q
कोर की संख्या	2	4
धागों की संख्या	4	4
घड़ी की गति	2.13 गीगाहर्ट्ज़	996 mhz
L2 कैश	1 एमबी	1 एमबी
क्षमता	64-बिट	32-बिट
सीपीयू बिजली की खपत	10 वाट	3 वाट
लोड के तहत बोर्ड + एसएसडी की अधिकतम बिजली खपत	30 वाट	9 वाट
मदरबोर्ड का वजन :)	336 जीआर	74 जीआर
कीमत	$ 52	$ 40

यह स्पष्ट है कि इन प्रणालियों की सीधे तुलना पूरी तरह से सही नहीं है, क्योंकि विभिन्न आर्किटेक्चर, i.MX एक आत्मनिर्भर SoC है, और D2700 एक क्लासिक माइक्रोप्रोसेसर है, जिसे दक्षिण पुल और अन्य साथी चिप्स से एक स्ट्रैपिंग की आवश्यकता है। एकीकरण की समान डिग्री के साथ अभी भी कोई परमाणु नहीं हैं, लेकिन प्रक्रिया छलांग और सीमा से गुजरती है।

परमाणुओं के फायदे में 64-बिट मोड के लिए समर्थन शामिल है, जिसके व्यावहारिक लाभ हम परीक्षणों में परीक्षण करेंगे।
i.MX6Q कॉर्टेक्स-ए 9 कोर पर आधारित है, जिसका अर्थ है कि प्रतिद्वंद्वी के विपरीत, यह आउट-ऑफ-ऑर्डर निष्पादन, प्लस 4 ईमानदार कर्नेल का समर्थन करता है। इसके अलावा, CAAM हार्डवेयर-आधारित क्रिप्टोग्राफिक इंजन को इसमें एकीकृत किया गया है - हम इसका अध्ययन करने का भी प्रयास करेंगे।
कुल गीगाहर्ट्ज के संदर्भ में, एटम के लिए समानता लगभग 4.26 है, i.MX6Q के लिए 3.98।

न्यायाधीशों के दृढ़ निर्णय से, विरोधियों को समान भार वर्ग में मान्यता दी जाती है, और उन्हें अगले चरण में प्रवेश दिया जाता है।

फोटोशूट

पैमाने के लिए, फोटो 32GB पर एकदम नए SSD Silicon Power T10 (JMicron JMF616) को दिखाता है। यह उस पर है कि सभी परीक्षण प्रणालियां स्थापित की जाएंगी।
यह सबसे तेज़ विकल्प नहीं है, लेकिन इसकी 200 एमबी / एस की घोषित गति, गीगाबिट चैनल को कवर करने के लिए पर्याप्त है, 100 मेगाबिट्स का उल्लेख करने के लिए नहीं।
मानव मूर्खता के स्मारक के रूप में mSATA मॉड्यूल निहित है, और एक अनुस्मारक जो प्रत्येक मिनी-पीसीआईई == mSATA मदरबोर्ड नहीं है। यहां तक कि इंटेल पर भी।

योग्यता

स्पेस सिंथेटिक्स के बजाय, हम सबसिस्टम के सरल परीक्षण करेंगे, जिस पर वेब सर्वर का प्रदर्शन निर्भर करता है।
निम्नलिखित का उपयोग करके डेटा एकत्र किया गया था

सादी स्क्रिप्ट:

#!/bin/bash CPU=`uname -p` CIPHERS="rc4 aes-128-cbc aes-256-cbc" MULTI="1 2 4" SPEED="openssl speed -elapsed -multi" GFILE="/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor" if [ -f "${GFILE}" ]; then GVRS="powersave performance" else GVRS="stub" GFILE="/dev/null" fi for G in ${GVRS}; do # Set frequency echo "${G}" > "${GFILE}" sleep 1 # Log file name if [ "${GVRS}" != "stub" ]; then FREQ=`cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_cur_freq` else FREQ=`grep "cpu MHz" /proc/cpuinfo | head -n 1 | awk '{print $4}'` fi BDIR="${CPU}/@${FREQ}" if [ ! -d "${BDIR}" ]; then mkdir -p "${BDIR}" fi # hard disk testing LOG="${BDIR}/hdparm.txt" for I in 1 2 3; do echo "#${I} :" >> "${LOG}" hdparm -tT /dev/sda >> "${LOG}" done # gzip testing LOG="${BDIR}/gzip.txt" for I in 1 2 3; do echo -n "#${I} :" >> "${LOG}" { time gzip -c pages/*.html >/dev/null ; } 2>>"${LOG}" done # OpenSSl testing for M in ${MULTI}; do for C in ${CIPHERS}; do LOG="${BDIR}/ssl_m${M}_${C}.txt" for I in 1 2 3; do echo -n "#${I} :" >> "${LOG}" ${SPEED} ${M} ${C} | tail -n 1 >> "${LOG}" done done done done

प्रशिक्षण - गज़िप संपीड़न

मान लें कि सर्वर PHP-FPM / FCGI सर्वर के लिए फ्रंट-एंड है। उत्तर का अनुपालन करना अच्छे फॉर्म का संकेत है। खैर, ट्रैफिक बच जाता है।
42 एमबी के कुल आकार के साथ 441 फाइलें (phpBB मंच से विशिष्ट पृष्ठ) संपीड़ित करता है।

i.MXs खो देते हैं, लेकिन यह एक एकल-थ्रेडेड परीक्षण है, इसलिए शायद सब कुछ इतना बुरा नहीं है। हम धीमी मेमोरी सबसिस्टम को लिखते हैं।

वार्म-अप - RC4 (तेज़) और AES-256 (कूल) एल्गोरिदम के साथ ओपनएसएसएल एन्क्रिप्शन स्पीड

कई ग्राहक चाहते हैं कि https: //, इसलिए सब कुछ, यहां तक कि चित्रों को भी एन्क्रिप्ट करने की आवश्यकता है।
i.MX6Q में एक CAAM क्रिप्टोग्राफ़िक त्वरक शामिल है जो समर्थन करता है

कई उपयोगी चीजें

HW लागू पहुंच नियंत्रण के साथ सुरक्षित मेमोरी सुविधा
क्रिप्टोग्राफिक प्रमाणीकरण
* हैशिंग एल्गोरिदम
* एमडी 5
* SHA-1
* SHA-224
* SHA-256
* संदेश प्रमाणीकरण कोड (मैक)
* HMAC- सभी हैशिंग एल्गोरिदम
* एईएस-सीएमएसी
* एईएस-एक्ससीबीसी-मैक
* ऑटो पैडिंग
* आईसीवी जाँच
प्रमाणित एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम
* एईएस-सीसीएम (सीबीसी-मैक के साथ काउंटर)
सममित कुंजी ब्लॉक सिफर
* एईएस (128-बिट, 192-बिट या 256-बिट कुंजी)
* डेस (मुख्य समानता सहित 64-बिट कुंजी)
* 3DES (कुंजी समानता सहित 128-बिट या 192-बिट कुंजियाँ)
सिफर मोड
* सभी ब्लॉक सिफर के लिए ईसीबी, सीबीसी, सीएफबी, ओएफबी
* एईएस के लिए सीटीआर
सममित कुंजी धारा सिफर
* आर्कफॉर (40 - 128 बिट कुंजियों के साथ कथित RC4)
* यादृच्छिक संख्या पीढ़ी
* एन्ट्रापी एक स्वतंत्र मुक्त चलने वाले रिंग ऑसिलेटर के माध्यम से उत्पन्न होती है
* थरथरानवाला नहीं पैदा करते समय थरथराहट बंद है कम बिजली की खपत के लिए
* एनआईएसटी-कंप्लेंट, छद्म रैंडम-नंबर जनरेटर हार्डवेयर जनित एन्ट्रापी का उपयोग करके बोया गया

इनमें RC4 और AES-256 शामिल हैं। हार्डवेयर में तेजी लाने के लिए यह बहुत लुभावना है। लेकिन यह थोड़ा और जटिल हो गया। मानक ओपनएसएसएल लिनक्स कर्नेल क्रिप्टो-एपीआई का उपयोग नहीं करता है। फ्रैस्केल समर्थन ने लिखा है कि ओपनएसएसएल कथित रूप से नेटके एपीआई (एएफ_एएलजी?) के माध्यम से इसका उपयोग कर सकता है। लेकिन स्पष्ट रूप से इस्तेमाल नहीं किया। फिर मैं एक Cryptodev-linux मॉड्यूल भर में आया। कर्नेल में सक्षम / देव / क्रिप्टो समर्थन -DHAVE_CRYPTODEV के साथ OpenSSL को फिर से बनाएँ। फिर भी नहीं दिखता। अक्षम देशी क्रिप्टोडेव, ने इस साइट से कर्नेल और ओपनएसएसएल पैच को पैच किया। और एक चमत्कार! - उन्होंने एक-दूसरे को देखा। लेकिन गति निराशाजनक रूप से कम थी। दरअसल इस बारे में एक चेतावनी थी कि आधुनिक प्रोसेसर पर, यह अधिक संभावना है कि सॉफ्टवेयर में एन्क्रिप्शन तेज होगा। और यह सुंदर, हार्डवेयर, अतुल्यकालिक, लेकिन धीरे-धीरे बाहर निकलता है। शायद ड्राइवरों में कुछ और ट्विस्ट होगा, और यह तेजी से काम करेगा, लेकिन अभी तक एक विकल्प नहीं है।

i.MXs फिर से हार जाते हैं, लेकिन बहुत ज्यादा नहीं। I.MX पर दो और चार थ्रेड्स के बीच की गति का अंतर ठीक दो गुना है, जो आश्चर्यजनक नहीं है, क्योंकि हमारे पास चार ईमानदार कोर हैं। लेकिन परमाणु ज्यादा दिलचस्प है। X86 मोड में, अंतर 1.45 है, अर्थात हाइपर-थ्रेडिंग लगभग एक संपूर्ण वर्चुअल कोर जोड़ता है, और 64-बिट मोड में अंतर केवल 1.3 है, - हाइपर-थ्रेडिंग से दक्षता कम है, लेकिन समग्र प्रदर्शन अभी भी अधिक है। D2700 और D525 के बीच परिणामों में अंतर आवृत्ति के लिए आनुपातिक है।

i.MX अंत में अचानक आगे तोड़ रहा है। शायद यह इस तथ्य के कारण है कि एल्गोरिथ्म में बहुत अधिक कंप्यूटिंग संसाधनों की आवश्यकता होती है, और मेमोरी की आवश्यकताएं कम होती हैं।
परमाणु शिविर में, हाइपर-थ्रेडिंग प्रदर्शन में अंतर और भी स्पष्ट हो गया है। कोड जितना अधिक इष्टतम / तेज़ होगा, वर्चुअल कोर से लाभ उतना ही कम होगा। सबसे अधिक संभावना है, मामला इन-ऑर्डर आर्किटेक्चर है - अधिक पूरी तरह से एक थ्रेड कर्नेल संसाधनों को लोड करता है, कम यह दूसरे पर रहेगा।

लड़ाई में

4 प्रणालियों पर परीक्षण के लिए nginx को एक ही कॉन्फ़िगरेशन और डेटा के साथ उठाया गया था। एक रूट के साथ तीन वर्चुअल सर्वर, लेकिन अलग-अलग सेटिंग्स: पोर्ट 80 पर नियमित, 443 पर RC4 एन्क्रिप्शन के साथ एसएसएल, और 444 पर एईएस-256 के साथ एसएसएल।

अपाचे बेंच उपयोगिता का उपयोग करके आंकड़े एकत्र किए गए थे।

यहाँ यह स्क्रिप्ट है

 #!/bin/bash HOST="test.XXXX.net" CONQS="1 2 4 10 100 1000" PREFS="http://${HOST} https://${HOST} https://${HOST}:444" AB="ab -d -k -n 1000" for P in ${PREFS}; do URL="${P}/plain/test.htm" echo ${URL} echo "Plain HTML" for C in ${CONQS}; do echo -n "C=${C} : " ${AB} -c ${C} "${URL}" 2>&1 | grep "Transfer rate:" | awk '{print $3}' done echo "Gzipped HTML" for C in ${CONQS}; do echo -n "C=${C} : " ${AB} -H "Accept-Encoding: gzip" -c ${C} "${URL}" 2>&1 | grep "Transfer rate:" | awk '{print $3}' done URL="${P}/plain/test.jpg" echo ${URL} for C in ${CONQS}; do echo -n "C=${C} : " ${AB} -c ${C} "${URL}" 2>&1 | grep "Transfer rate:" | awk '{print $3}' done done CONQS="1 2 4 10 100" AB="ab -d -k -n 100" for P in ${PREFS}; do URL="${P}/plain/test.bin" echo ${URL} for C in ${CONQS}; do echo -n "C=${C} : " ${AB} -c ${C} "${URL}" 2>&1 | grep "Transfer rate:" | awk '{print $3}' done done

राउंड वन - स्टेटिक HTML फ़ाइल

यहां और आगे, गति प्रति सेकंड किलोबाइट्स में इंगित की गई है, क्योंकि ab यह देता है, अर्थात 20,000 kB / सेकंड - यह 20 MB / s है
/ cXX समसामयिक सत्रों की संख्या दर्शाता है।

I.MX सिस्टम का अंतराल बहुत ही आश्चर्यजनक है। हां, वे 100 मेगाबिट्स देते हैं (और यह मेरे कार्यों के लिए पर्याप्त है), यहां तक कि 500 के रूप में कई, लेकिन एटम के लिए गीगाबिट क्यों नहीं? एक प्रकार का सरल कार्य, जिसके बारे में वे कहते हैं कि "दो बाइट कैसे भेजें।" पैच कॉर्ड, पोर्ट, कर्नेल में अलग-अलग सेटिंग्स - एक ही चीज़। फिर उसने विशेष मंचों के माध्यम से अफवाह उड़ाई, और यहाँ एक घात है - यह एक हार्डवेयर बग है जो सॉफ्टवेयर द्वारा ठीक नहीं किया जा सकता है।

दो दौर - संपीड़न के साथ एक स्थिर HTML फ़ाइल

परमाणु आत्मविश्वास से जीते हैं। X32 ABI थोड़ा फायदा दिखाता है।

तीन दौर - RC4 संपीड़न और एन्क्रिप्शन के साथ स्थिर HTML फ़ाइल

परमाणुओं के लिए फिर से गोल। X86 पर x64 की विशाल श्रेष्ठता। लाभ स्पष्ट रूप से newfangled x32 ABI में ध्यान देने योग्य है।

राउंड फोर - संपीड़न और एन्क्रिप्शन के साथ AES-256 स्थिर HTML फ़ाइल

आगे 64-बिट परमाणु। X64 प्रणाली "गोली मारता है" पूरी तरह से बेवजह। i.MX x86 से थोड़ा आगे है!

राउंड फाइव - जेपीईजी फाइल

राउंड सिक्स - RC4 एन्क्रिप्टेड JPEG फ़ाइल

राउंड सात - AES-256 एन्क्रिप्टेड JPEG फ़ाइल

राउंड आठ - बड़ी 100 एमबी फ़ाइल

यहाँ पहली खटखट हुई - i.MX लगातार लटकने लगी। मैंने ढक्कन को छुआ, बहुत गर्म, सेंसर के अनुसार - 73 °।

रेडिएटर से चिपके

शेष तीन दौर सुचारू रूप से चले।

सिद्धांत रूप में, उन्हें छोड़ा जा सकता है, क्योंकि परिणाम पूरी तरह से जेपीईजी के परीक्षणों से मेल खाते हैं, जो बदले में, स्थिर HTML के साथ परीक्षण के समान हैं।

परिणाम

एटम अंक पर जीतता है।

लेकिन यह पता चला है कि 100-मेगाबिट चैनल को बंद करने के रूप में मेरे हाई-प्रोफाइल कार्यों के लिए, iMX 400MHz के लिए पर्याप्त है। खैर, फ्रंटएंड (सिकुड़ा हुआ और एन्क्रिप्टेड HTML बाहर सौंपना) अभी तक नहीं होना चाहिए।
यदि आप A15 के मेमोरी सबसिस्टम सहित प्रदर्शन के संबंध में ARM के दावों पर विश्वास करते हैं, तो Cortex-A15 शायद विजेता होगा।

एआरएम कुश्ती कर रहे हैं