作者：AmpereComputing

在云計算領(lǐng)域，發(fā)展創(chuàng)新的腳步永不停歇。十多年前，伴隨著虛擬化及高速網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和成熟，云計算應(yīng)運而生。在將工作負載遷移到云端的過程中，為了更好地適應(yīng)云環(huán)境，軟件架構(gòu)得以重建，就如同搬進新家時，家具需要因地制宜重新擺放。

2020 年，面向云計算的新時代，Ampere Computing 設(shè)計并推出了第一款云原生處理器——80 核Ampere?Altra?。這一次Ampere Computing 所做的不是試圖擴展和改造現(xiàn)有的處理器架構(gòu)，而是采用全新的設(shè)計方法，從頭開始打造一款CPU，以滿足橫向擴展的云原生工作負載對性能和能效的需求，充分適應(yīng)云原生多租戶的環(huán)境。

2021 年，Ampere Computing 發(fā)布了 128 核 Ampere?Altra?Max，該產(chǎn)品在各類性能和指標方面都行業(yè)領(lǐng)先，進一步擴展了云原生處理器產(chǎn)品系列。近日，Ampere Computing 基于多種主流云原生工作負載，將 Ampere Altra Max 與x86 架構(gòu)中最優(yōu)秀的英特爾、AMD 處理器進行了對比測試。本次用于對比的云工作負載是當前多個領(lǐng)域（如前端網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存緩存等）的理想解決方案。下文將詳細介紹對比測試的結(jié)果。

NGINX– 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

NGINX 是一種高性能、輕量級的Web 服務(wù)器。由于采用復(fù)雜的事件驅(qū)動（Event Driven）架構(gòu)，在現(xiàn)代硬件上可擴展至數(shù)十萬個并發(fā)連接。網(wǎng)絡(luò)、存儲和計算的平衡程度決定 NGINX 的性能。測試結(jié)果顯示，基于 Ampere Altra Max 的NGINX 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器展現(xiàn)了較高的性能優(yōu)勢，比英特爾 Icelake 高 3.2 倍，比 AMD Milan 高 1.8 倍，能效也提升了2.1 倍到 3.8 倍不等！

Redis – 內(nèi)存緩存

Redis 是當前流行的一種內(nèi)存緩存，用于需要高吞吐量的應(yīng)用程序中，以滿足服務(wù)水平協(xié)議（SLAs）的規(guī)定。Ampere Computing 的基準測試團隊測量了多個 Redis 實例的總吞吐量，確保 p.99 延遲低于 1 毫秒。由于Redis 的設(shè)計大多是單線程的，所以運行了多個Redis 實例。測試結(jié)果顯示，Ampere Altra Max 帶來的吞吐量提升是 AMD Milan 的 1.3 倍，英特爾 Icelake 的2倍，每瓦性能的提升是英特爾Icelake 的2.8 倍！

Memcached – 內(nèi)存緩存

Memcached 是一種用于云計算的內(nèi)存鍵值存儲，它比Redis 更早，目前已經(jīng)部署了近二十年。測試結(jié)果顯示，Ampere Altra Max 的吞吐量性能分別比英特爾 Icelake 和 AMD Milan 高出 74% 和 23%；每瓦性能則分別高出 2.6 倍和 1.9 倍。

Cassandra – 分布式數(shù)據(jù)庫

Apache Cassandra 是一種主流的分布式 NoSQL 數(shù)據(jù)庫，具備高可用性和容錯性。該項測試以 cassandra-stress 作為負載生成器，基于橫向擴展的配置運行多個 Cassandra 實例。在 Cassandra 典型的以寫入為主的工作負載上，Ampere Altra Max 的吞吐量較英特爾 Icelake 和AMD Milan分別提高了 16% 和 33%，p.99 的延遲低于 10 毫秒。而在每瓦性能方面，AmpereAltraMax是英特爾和 AMD 的近兩倍，能效領(lǐng)先十分顯著！

MySQL– 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

MySQL 仍然是云計算中最受歡迎的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，是LAMP（Linux、Apache、MySQL、PHP/Perl/Python）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件堆棧的組件，已有 20多年歷史。雖然 MySQL 在技術(shù)上不是一個云原生的堆棧，但多年來，它已經(jīng)適應(yīng)了云的模式。目前，大多數(shù)公有云服務(wù)商都提供基于 MySQL 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。該項測試借助流行的sysbench 基準測試工具，發(fā)現(xiàn)在吞吐量方面，Ampere Altra Max 與英特爾Icelake 相比有36% 的領(lǐng)先，比 AMD Milan 有29% 的領(lǐng)先。而在能效方面，Ampere Altra Max 比英特爾和AMD 都要高出近兩倍。

用h.264進行媒體編碼

h.264 視頻壓縮標準用于編碼、分發(fā)視頻和音頻。該標準于2004 年首次發(fā)布，是現(xiàn)代云中最熱門的工作負載之一。這項成熟技術(shù)已在傳統(tǒng)的x86 處理器上得到了廣泛的優(yōu)化。盡管如此，高核心數(shù)和每個核心的2x128 位SIMD 向量單元最終使Ampere Altra Max 在測試中表現(xiàn)優(yōu)秀，編碼性能比x86 的AMD Milan及英特爾Icelake 分別領(lǐng)先1.2 倍和 2.2 倍；每瓦性能則分別領(lǐng)先 1.4 到2.4 倍。

塑造云計算未來

AmpereComputing 正致力于用創(chuàng)新產(chǎn)品塑造云計算的未來。為此，Ampere Computing 在近兩年推出了兩款處理器，以全新設(shè)計滿足現(xiàn)代云的需求，為數(shù)據(jù)中心帶來了一系列全新的功能。

如本次測試結(jié)果所示，Ampere Altra Max 是云計算的理想選擇。在原始性能方面，Ampere Altra Max 不僅勝于當前市場上最優(yōu)的 x86 處理器，在能效方面也展現(xiàn)出壓倒性的優(yōu)勢! 一直以來，原始性能和能效被視為是此消彼長的，但AmpereComputing 達成了性能和能效的雙領(lǐng)先。為了實現(xiàn)性能與能效的兼得，云計算需要一款新型的創(chuàng)新硬件：Ampere Computing云原生處理器。