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고성능 데이터센터의 미래 - AMD EPYC 서버 테스트 결과

작성일 : 2017.12.04 조회수 : 3823

안녕하세요! 디에스앤지입니다 :)

 

슈퍼마이크로가 AMD의 최신 서버용 프로세서인 EPYC(7000 Series)을 기반으로 한 서버를 출시했습니다. AMD가 출시한 EPYC 7000 Series는 최대 32 코어 및 8 채널 DDR4 DIMM 슬롯을 통해 최대 2TB 메모리를 지원하는 등 고성능 데이터센터에 최적화되어 있습니다. AMD가 오랜만에 야심 차게 내놓은 서버 프로세서인 만큼, 많은 분들께서 실제 성능에 대해 문의를 주고 계십니다. 저희 디에스앤지는 이러한 궁금증에 답해드리기 위해 슈퍼마이크로의 AMD 서버 Ultra 라인업 중 하나인 SYS-1023US-TR4 모델을 테스트 해봤습니다. SYS-1023US-TR4는 강력한 성능을 위해 탄생한 Ultra 아키텍처를 기반으로 한 만큼, 가상화, 클라우드 컴퓨팅, 하이엔드 엔터프라이즈 서버 등에 최적화되어 있습니다. 테스트를 위해 해당 시스템에는 AMD CPU 제품 군에서도 가장 최상위로 꼽히는 EPYC 7601 CPU를 장착했습니다.​

 


▲ SYS-1023US-TR4 내부 모습​

 

 


▲ SYS-1023US-TR4에 장착된 AMD EPYC 프로세서​

 

 

 

 

1) CPU 성능​ 


 


 


AMD와 Intel의 최신 CPU 중 각각 최상위로 분류되는 EPYC 7601과 Xeon Scalable Platinum 8180은 최근 사용자들이 성능테스트 비교대상으로 가장 많이 언급하고 있습니다. 두 CPU는 코어 수, 메모리 채널 및 PCI-e 레인에서 눈에 띄는 차이를 보입니다.​

 

 

 

AMD EPYC 7601

Intel Xeon Platinum 8180

# of Cores

32 Cores

28 Cores

# of Threads

64 Threads

56 Threads

Processor Base Frequency

2.2 GHz

2.5 GHz

Average All-Core Speed Under Load

2.7 GHz

3.4 GHz

Max Turbo Frequency

3.2 GHz

3.8 GHz

Cache

64MB L3

38.5 MB L3

TDP

180W

205W

Maximum Memory Speed

2666 MHz

2666 MHz

Max # of Memory Channels

8 Channels

6 Channels

Max # of PCI Express Lanes

x128

x48

 

 ▲ AMD EPYC 7601 및 Intel Xeon Platinum 8180 사양 비교

 

 

 

 

​다음은 Sandra & Cinebench를 이용한 두 CPU의 성능 비교를 보여주는 표입니다.​


Wccftech

AMD EPYC 7601

Intel Xeon Platinum 8180

2P 사양

64 코어 / 128 스레드

56 코어 / 112 스레드

부하시 평균 모든 코어 속도

2.7 GHz

3.4 GHz

Sisoft 산드라 산술 성능

1242 GFLOPs

1340 GFLOPs

스레드 당 Sisoft 산드라 산술 성능

9.7 GFLOPs

11.96 GFLOPs

Sisoft 산드라 미디어 퍼포먼스

1347 MPix / s*

4855 MPix / s

Sisoft 산드라 멀티 코어 효율성

237GB / 초

236GB / 초

Cinebench R15

6879 포인트

8301 포인트

TPD

180W

205W

  

 ▲ AMD EPYC 7601 및 Intel Xeon Platinum 8180 성능 비교 (Program-Sandra & Cinebench)

​

 

 

 

Sandra Ranking​


​보다 자세한 비교를 위해 각각의 CPU에 대한 Sisoft Sandra Rank를 비교해 보겠습니다.


​먼저, EPYC 7601 CPU의 경우, Computer/Device 란을 보면 최고 점수를 마크한 시스템에 슈퍼마이크로 서버가 사용된 것을 확인할 수 있습니다. Private User로 기록되어 제조사만 확인 가능하지만 저희가 테스트에 사용한 1023US 모델일 것으로 추정됩니다.​

 

 

 ▲ AMD EPYC 7601의 Sandra Ranking​




다음으로 Intel Xeon Platinum 8180 CPU에 대한 Sisoft Sandra Rank는 아래와 같습니다.​

▲ Intel Xeon Platinum 8180의 Sandra Ranking​



Sandra Ranking에 따르면 AMD EPYC은 Intel Xeon Scalable에 비해 많은 코어 수와 쓰레드를 자랑하지만, 성능은 더 낮게 측정이 되는 것으로 보입니다. 하지만 이는 기존 벤치마크 프로그램이 EPYC에 최적화 되어 있지 않아 테스트 결과를 직접적으로 비교하기는 어려운 것으로 보입니다. 현재 대부분의 벤치마크 프로그램이 Intel에 최적화되어 있는 만큼, EPYC에 맞게 조정된다면 더 나은 수치 및 성능을 기대해 볼 수 있을 것입니다.​


이처럼 벤치마크 수치가 뒤쳐짐에도 불구하고 EPYC이 화제인 이유는 성능 대비 우수한 가격경쟁력을 갖췄기 때문입니다. 아래 표에서 볼 수 있듯이 비교대상인 EPYC 7601의 공식가격은 $4,200로 Intel Xeon Platinum 8180의 공식가격인 $10,009의 절반도 채 되지 않습니다. 즉, AM​D EPYC의 가장 큰 매력은 경쟁사 대비 훨씬 낮은 가격에도 준수한 성능을 자랑한다는 점입니다.​

AMD EPYC Processors (2P)

Intel Xeon Processors (2-8P)

AMD EPYC SKU

Cores

Freq (GHz) Base-Max

Price

Intel Xeon SKU

Cores

Freq (GHz) Base-Max

Price

 

 

 

 

Xeon 8180 (205W)

28

2.5-3.8

$10009

 

 

 

 

Xeon 8176M (165W)

28

2.1-3.8

$11722

 

 

 

 

Xeon 8176 (165W)

28

2.1-3.8

$8719

EPYC 7601

(180W)

32

2.2–3.2

$4200

Xeon 8160 (150W)

24

2.1-3.7

$4702

EPYC 7551

(180W)

32

2.0–3.0

>$3400

Xeon 6152 (140W)

22

2.1-3.7

$3655

EPYC 7501

(155/170W)

32

2.0-3.0

$3400

Xeon 6150 (165W)

18

2.7-3.4

$3358

EPYC 7451

(180W)

24

2.3–3.2

>$2400

Xeon 6140 (165W)

18

2.3-3.7

$2455

EPYC 7401

(155/170W)

24

2.0–3.0

$1850

Xeon 6130 (125W)

16

2.1-3.7

$1894

 

 

 

 

Xeon 5120 (105W)

14

2.2-3.2

$1555

EPYC 7351

(155/170W)

16

2.4-2.9

>$1100

Xeon 5118 (105W)

12

2.3-3.2

$1221

EPYC 7301

(155/170W)

16

2.2-2.7

>$800

Xeon 4116

(85W)

12

2.1-3.0

$1002

EPYC 7281

(155/170W)

16

2.1-2.7

$650

Xeon 4114

(85W)

10

2.2-3.0

$694

EPYC 7251

(120W)

8

2.1-2.9

$475

Xeon 4110

(85W)

8

2.1-3.0

$501


▲ AMD EPYC 및 Intel Xeon Scalable 프로세서 가성비 비교​





2) 메모리 성능​

이제 AMD EPYC의 가장 특징 중 하나인 메모리 8 Channel이 실질적으로 어떤 결과를 낼 지 테스트 결과를 확인해 보겠습니다.​

CPU 당 8채널의 메모리를 지원하기 때문에, DDR4 64GB RDIMM * 8EA 장착 시 모두 정상 작동하는 것을 확인할 수 있습니다. (1 slot per channel) 하지만, 우측의 결과에서 확인할 수 있듯이, 한 개의 채널에 2개의 메모리를 모두 장착하면 클럭다운이 발생합니다. (2 slot per channel)​

▲ SYS-1023US-TR4 메모리 Test 결과​




​아래 표를 통해 RDIMM과 LRDIMM 모두 메모리 장착에 따라 최대 지원 클럭이 어떻게 달라지는지를 확인할 수 있습니다.​

Type

DIMM Propulation

Maximum DIMM Capacity (GB)

Max Frequency (MHz)

DIMM 1

DIMM 2

1 Channel

8 Channel

RDIMM

 

1R

16GB

128GB

2666

1R

1R

32GB

256GB

2133

 

2R

32GB

256GB

2400

1R

2R

48GB

384GB

1866

2R

2R

64GB

512GB

2133

LRDIMM

 

4R

64GB

512GB

2666

4R

4R

128GB

1TB

2133

 

8R

128GB

1TB

2666

4R

8R

192GB

1.5TB

2133

8R

8R

256GB

2TB

2133

LRDIMM 3DS

 

2R2H

64GB

512GB

2400

2R2H

2R2H

128GB

1TB

1866

 

2R4H

128GB

1TB

2400

2R2H

2R4H

192GB

1.5TB

1866

2R4H

2R4H

256GB

2TB

1866


▲ SYS-1023US-TR4 시스템 RDIMM / RDIMM 3DS / LRDIMM / LRDIMM 3DS DDR4 메모리 장착 비교
​


다음으로 AIDA64를 이용해 캐시와 메모리 벤치마크 테스트를 진행했습니다. 테스트에 이용된 프로세서는 총 3가지로, AMD의 최상급 CPU인 EPYC 7601, 중간급인 EPYC 7351 그리고 Intel의 중간급 CPU인 Xeon Gold 6150 입니다.​

우선, 메모리를 먼저 살펴보면 8 Channel씩 총 2 CPU에 16 Channel을 지원하는 EPYC에서 당연하게도 더 높은 결과를 보여줍니다(7351와 7601 모두 수치가 더 높음). Cache의 경우 L1과 L2/L3가 다른 결과를 보여줍니다. L1 Cache는 Gold 6150이 더 높게 나온 반면, L2 및 L3 Cache에서는 EPYC 7601은 전반적으로 더 높은 결과가 나타났습니다. 상대적으로 낮은 등급인 EPYC 7351은 L2는 유사한 값이 L3는 더 높은 값이 나왔습니다.​


​▲ EPYC 7601 Memory & Cache 성능 테스트 (Program-AIDA64)




▲ EPYC 7351 Memory & Cache 성능 테스트 (Program-AIDA64)




​
▲ Xeon Gold 6150 Memory & Cache 성능 테스트 (Program-AIDA64)​






3) 기타​

​마지막으로, 이번 테스트에 사용된 AMD EPYC 서버인 1023US-TR4의 내부 구성을 간단하게 보여드리겠습니다.​


▲ SYS-1023US-TR4 전체 모습​


1023US-TR4는 2개의 AMD EPYC 7000Series와 총 32 DIMM 슬롯을 통해 최대 4TB의 DDR4 메모리 그리고 4개의 3.5" HDD 베이를 지원합니다. 드라이브의 경우 기본적으로 SATA3를 지원하나, 옵션 킷을 사용할 경우 4개의 SAS3 또는 4개의 NVMe를 장착 가능합니다. 또한, Titanium (96%) 등급의 리던던트 파워 서플라이를 통해 에너지 효율을 극대화한 구조입니다.​




1023US-TR4는 슈퍼마이크로가 자랑하는 Ultra 아키텍처를 차용한 모델로 1U 폼 팩터에 PCI-E 3.0 x16 슬롯 2개와 PCI-E 3.0 x8 슬롯 (internal) 1개를 지원합니다. X16 슬롯은 모두 Tool-less로 구성되어 간편하게 Add-on-Card를 설치할 수 있습니다.​





PCI-E 레인은 EPYC 7000Series의 특징 중 하나로, 2소켓은 물론 1소켓 기반 시스템에서도 최대 PCI-E 128레인을 지원합니다. 메인보드(서버)에 충분한 슬롯만 확보되어 있다면, CPU 1개에 PCI-E 3.0 x16 카드를 총 6개까지 사용할 수 있습니다. (단, 1소켓과 2소켓 모두 최대 128레인을 지원하는 것이며, 2소켓이라고 해서 레인 수가 2배로 늘어나는 것은 아닙니다.) 즉, 1소켓 기준 최대 PCI-E 48레인 그리고 2소켓 기준 최대 PCI-E 96레인을 지원하는 Intel의 Xeon Scalable 프로세서보다 훨씬 더 많은 PCI-E 슬롯을 지원 가능합니다.​


▲ EPYC과 Xeon 프로세서 PCI-E lane 최대 지원 수 비교​



게다가 AMD EPYC 기반 서버는 통합 칩셋(SoC) 구조로 이루어져 있어 별도의 PCH(Platform Controller Hub)가 필요하지 않습니다. 즉, 별도의 칩셋을 통해 I/O 등 메인보드 전반을 관장하는 Intel 서버와 달리 CPU가 모든 것을 관장합니다. 이를 통해 Intel 기반 시스템 대비 더욱 줄어든 면적으로 시스템 구성이 가능하며, 고집적 시스템 플랫폼을 제공할 수 있습니다.​


종합하자면, AMD EPYC 7000Series는 Intel Xeon 프로세서에 비해 더 많은 코어 수와 PCI-E 레인, 그리고 더 큰 메모리 용량 및 대역폭을 제공합니다. 특히, 유사한 성능을 지닌 Xeon 프로세서 제품군 대비 더 낮은 가격을 통해 경제적인 시스템 구축이 가능합니다. 전문가들은 AMD의 EPYC 프로세서와 관련 서버가 시장에 자리 잡는 데는 최소한 1년 이상이 걸릴 것이라고 예상하고 있습니다. 특히, HPC 분야에서 EPYC 기반 시스템이 제대로 평가 받기 까지는 더 오랜 시간이 걸릴 것으로 생각되지만, 현재까지는 이러한 시스템 평가가 순조롭게 진행되고 있다고 합니다.​


슈퍼마이크로 AMD EPYC 기반 시스템에 관심 있으신 분은 고객센터로 연락 주시면, 디에스앤지의 하드웨어 및 솔루션 전문가를 통해 상담 가능합니다^^​



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