Resultados de rendimiento de Red Hat Enterprise Linux en los procesadores escalables Intel® Xeon® de quinta generación

Intel lanzó recientemente la quinta generación de procesadores escalables Intel® Xeon® (Intel Xeon® SP), cuyo nombre en código es Emerald Rapids; una familia de procesadores de alta gama enfocados en la empresa, destinados a una amplia gama de cargas de trabajo. Para conocer el desempeño de los nuevos chips de Intel, trabajamos con Intel y otras empresas para ejecutar puntos de referencia con Red Hat Enterprise Linux 8.8 / 9.2 y versiones posteriores.

Los procesadores Xeon Scalable de 5.ª generación de Intel son compatibles con las placas base Xeon Scalable de 4.ª generación actuales. Ahora admite hasta 64 núcleos por socket en lugar de 60 núcleos, puede manejar velocidades de memoria DDR5-5600 en comparación con la generación anterior de DDR5-4800, hasta 3 veces la LLC y velocidades de UPI 2.0 de hasta 20 GT/s. El equipo de Red Hat Performance Engineering configuró un sistema prototipo de pico de Intel para ambos modelos a fin de realizar mediciones de rendimiento.

Rendimiento de SAP

Liderazgo de RHEL 8.8 SAP HANA con el procesador escalable Intel Xeon de quinta generación

Gracias a nuestra larga trayectoria de colaboración, Intel y Red Hat trabajaron juntos una vez más para ofrecer un rendimiento de vanguardia a los centros de datos empresariales y más allá. Los equipos de desarrollo e ingeniería de rendimiento de Red Hat han estado trabajando en el hardware, la habilitación y la validación de estos nuevos procesadores escalables durante más de un año, ejecutando una variedad de indicadores antes del lanzamiento de Red Hat Enterprise Linux.

El mayor rendimiento por núcleo, la memoria caché de último nivel más grande, la memoria y el almacenamiento más rápidos, combinados con los núcleos optimizados para las cargas de trabajo, benefician el rendimiento general del sistema. Para demostrar el rendimiento y proporcionar información adicional sobre la escalabilidad y el tamaño de las aplicaciones y las cargas de trabajo de SAP HANA, SAP presentó la edición Business Warehouse (BWH) de SAP HANA Standard Application Benchmark [1]. Actualmente en la versión 3, este benchmark simula una variedad de usuarios con diferentes requisitos analíticos y mide el indicador clave de rendimiento (KPI) relevante para cada una de las tres fases del benchmark, que se definen a continuación:

1. Fase de carga de datos, prueba de latencia de datos y rendimiento de carga (cuanto menos, mejor)
2. Fase de rendimiento de consultas, prueba del rendimiento de consultas con consultas moderadamente complejas (cuanto más alto, mejor)
3. Fase de tiempo de ejecución de consultas, que prueba el rendimiento de la ejecución de consultas muy complejas (cuanto menos, mejor)

Red Hat Enterprise Linux (RHEL) se usó en variaspublicaciones recientes del índice de referencia anterior. Específicamente, dos tamaños de registro iniciales separados (1300 millones y 2600 millones de registros) con un servidor Dell PowerEdge R760 con procesadores escalables Intel Xeon de quinta generación demostraron que la ejecución de la carga de trabajo en Red Hat Enterprise Linux podría mejorar significativamente el rendimiento en comparación con la generación anterior de servidores Intel (consulte la Tabla 1).

Tabla 1.Resultados en la categoría de escalamiento vertical que ejecuta SAP BW Edition para SAP HANA Standard Application Benchmark, versión 3 en SAP NetWeaver 7.50 y SAP HANA 2.0

Además, con un tamaño de conjunto de datos de 1300 millones de registros iniciales, un servidor Dell EMC PowerEdge R760 que ejecuta Red Hat Enterprise Linux tambiénsuperó a un servidor con una configuración similar en dos de los tres KPI de referencia demostrando un mejor tiempo de carga de conjuntos de datos y tiempo de ejecución de consultas complejas (consulte la Tabla 2).

Tabla 2.Resultados en la categoría de escalamiento vertical que ejecuta SAP BW Edition para SAP HANA Standard Application Benchmark, versión 3 en SAP NetWeaver 7.50 y SAP HANA 2.0

[4] Dell PowerEdge R760 (2 procesadores/128 núcleos/256 subprocesos, procesador Intel Xeon
Platinum 8592+, 1,9 GHz, 80 KB de caché L1 y 2048 KB de caché L2 por núcleo, 320 MB de caché L3 por procesador, 1536 GB de memoria principal).Número de certificación n.° 2023075

[5] Atos BullSequana SH20 (2 procesadores/120 núcleos/240 subprocesos, Intel Xeon
Procesador Platinum 8490H, 1,9 GHz, 80 KB de caché de nivel 1 y 2048 KB de caché de nivel 2 por núcleo, 112,5 MB de nivel 3 caché por procesador, 1024 GB de memoria principal).Número de certificación n.º 2023026

Estos resultados demuestran el compromiso de Red Hat de ayudar a los partners OEM y a los proveedores de software independientes a ofrecer soluciones de alto rendimiento a nuestros clientes mutuos y demuestranla estrecha colaboración entre Dell y Red Hat que, en colaboración,con SAP, dio lugar a la creación de soluciones certificadas de un solo proveedor para SAP HANA. La solución de Dell, disponible tanto en configuraciones de un solo servidor como de escalamiento horizontal más grandes, está optimizada con Red Hat Enterprise Linux for SAP Solutions.

TPC-H @ SF = 10 000

Otro estándar del sector es el índice de soporte de decisiones TPC-H del Transaction Processing Council (TPC).

Los resultados muestran un rendimiento sólido de las máquinas de la clase HPE ProLiant DL380 en la prueba comparativa TPC-H @ SF= 10 000, con una mejora del 17,9 % en el rendimiento en consultas/hora (QphH) y un aumento del 31,4 % en el rendimiento de la relación precio/calidad por hora (Price/QphH). Los resultados auditados de TPC-H fueron ejecutados por HPE y usaron Microsoft SQLserver 2022 de 64 bits en Intel Xeon SP de quinta generación que ejecuta RHEL9.3 en comparación con los resultados de Intel Xeon SP de cuarta generación con el mismo SQLserver 2022 en Microsoft Windows Server 2022 Standard Edition sistemas operativos.La combinación de RHEL9.3 y los diseños de Intel Xeon SP de quinta generación muestran el valor de actualizar el servidor y el sistema operativo a una solución que logró el resultado de rendimiento de TPC-H de 10 000GB no agrupado n.° 1[6]

RHEL 9.4 (beta) IA/ML y rendimiento informático con Intel® AMX

Aquí analizamos el rendimiento de la IA/ML del procesador Intel Xeon de quinta generación [7] mediante la comparación del rendimiento con el procesador Intel Xeon de cuarta generación anterior [8] mediante algunos de los puntos de referencia dePhoronix Test Suite (PTS) para PyTorch y TensorFlow. y los conjuntos de pruebas Neural Magic DeepSparse e Intel® OpenVINO™. Estas cuatro suites de referencia tienen más de 100 subpruebas entre ellas. Consulte [9] para reproducir estos resultados.

También ejecutamos indicadores generales de cómputo de CPU, como SPEC CPU Base Rate (estimated), y algunos FFTW bidimensionales en nuestros sistemas de laboratorio para comparar manzanas con manzanas en sistemas RHEL 9.4 beta.

(Nuestros resultados de SPEC CPU Base Rate no son una ejecución oficial.Usamos binarios de Intel con la configuración ic2024.0.2-lin-sapphirerapids-rate-20231213.cfg)

Los resultados reflejan mejoras de rendimiento inmediatas. Ninguno de los puntos de referencia tiene ajustes u optimizaciones específicas de Intel Xeon SP de quinta generación más allá de lo que el compilador puede detectar automáticamente.Nuestros resultados muestran que los factores de aceleración promedio de Intel Xeon SP de quinta generación varían de 1,07 a 1,22, y que las velocidades máximas varían de 1,19 a 1,89 en relación con los procesadores Intel Xeon de cuarta generación.

Resumen

El equipo de ingeniería de rendimiento de Red Hat trabaja con Intel para garantizar las capacidades de rendimiento de Red Hat Enterprise Linux en los sistemas antes de que los proveedores de hardware los envíen a la producción.En este blog, se analizaron varias funciones de la quinta generación de Intel, entre las que se incluyen una mayor cantidad de CPU, una memoria DDR5 más rápida, cachés de tercer nivel más grandes y un ancho de banda entre procesadores mejorado. Todas estas funciones son compatibles con las versiones comerciales de RHEL 8.8 y RHEL 9.2.Compartimos cómo los OEM utilizaron estas funciones para obtener resultados destacados en los estándares del sector de SAP [1] y en el TPC [6]. También realizamos pruebas en la versión beta de RHEL 9.4, en las que se observaron mejoras significativas en las cargas de trabajo de la CPU y en los puntos de referencia de la IA y el ML en los que se compararon los procesadores Intel Xeon SP de quinta generación con los procesadores Intel Xeon de cuarta generación.

La colaboración entre Intel y Red Hat nos permite ampliar nuestras capacidades, y seguiremos ofreciendo funciones innovadoras en futuras versiones de RHEL, donde esperamos seguir siendo el sistema operativo de confianza para los clientes y los partners.

Obtenga más información

• Soluciones de Red Hat y Dell Technologies
• Red Hat Enterprise Linux for SAP Solutions

[6] TPC y TPC-H son marcas comerciales de Transaction Processing Performance Council. Todas las marcas de terceros son propiedad de sus respectivos propietarios: consulte:https://www.tpc.org/tpch/results.Todas las comparaciones y afirmaciones al 15 de marzo de 2024.Filtrado por resultados de 10 000 GB: https://www.tpc.org/tpch/results/tpch_perf_results5.asp?resulttype=nonc…

[7] Configuración de hardware Intel Xeon SP de quinta generación

Processor:    2 x Intel Xeon Platinum 8592+ @ 3.90GHz (128 Cores / 256 Threads)
Motherboard:  Intel D50DNP1SBB (SE5C7411.86B.9533.D01.2310110651 BIOS)
Memory:       1008 GB @ 5800 MT/s
Architecture:            x86_64
 CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
 Address sizes:         52 bits physical, 57 bits virtual
 Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                  256
 On-line CPU(s) list:   0-255
Vendor ID:               GenuineIntel
 BIOS Vendor ID:        Intel(R) Corporation
 Model name:            INTEL(R) XEON(R) PLATINUM 8592+
   BIOS Model name:     INTEL(R) XEON(R) PLATINUM 8592+
   CPU family:          6
   Model:               207
   Thread(s) per core:  2
   Core(s) per socket:  64
   Socket(s):           2
   Stepping:            2
   CPU(s) scaling MHz:  100%
   CPU max MHz:         3900.0000
   CPU min MHz:         800.0000
   BogoMIPS:            3800.00
Flags:
   fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht
   tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc
   cpuid aperfmperf tsc_known_freq pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm
   pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch
   cpuid_fault epb cat_l3 cat_l2 cdp_l3 cdp_l2 ssbd mba ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow flexpriority ept vpid
   ept_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid cqm rdt_a avx512f avx512dq rdseed adx smap avx512ifma
   clflushopt clwb intel_pt avx512cd sha_ni avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves cqm_llc cqm_occup_llc
   cqm_mbm_total cqm_mbm_local split_lock_detect avx_vnni avx512_bf16 wbnoinvd dtherm ida arat pln pts hwp hwp_act_window
   hwp_epp hwp_pkg_req vnmi avx512vbmi umip pku ospke waitpkg avx512_vbmi2 gfni vaes vpclmulqdq avx512_vnni avx512_bitalg
   tme avx512_vpopcntdq la57 rdpid bus_lock_detect cldemote movdiri movdir64b enqcmd fsrm md_clear serialize tsxldtrk
   pconfig arch_lbr ibt amx_bf16 avx512_fp16 amx_tile amx_int8 flush_l1d arch_capabilities
Virtualization features:
 Virtualization:        VT-x
Caches (sum of all):     
 L1d:                   6 MiB (128 instances)
 L1i:                   4 MiB (128 instances)
 L2:                    256 MiB (128 instances)
 L3:                    640 MiB (2 instances)
NUMA:
 NUMA node(s):          4
 NUMA node0 CPU(s):     0-31,128-159
 NUMA node1 CPU(s):     32-63,160-191
 NUMA node2 CPU(s):     64-95,192-223
 NUMA node3 CPU(s):     96-127,224-255
Vulnerabilities:         
 Gather data sampling:  Not affected
 Itlb multihit:         Not affected
 L1tf:                  Not affected
 Mds:                   Not affected
 Meltdown:              Not affected
 Mmio stale data:       Not affected
 Retbleed:              Not affected
 Spec rstack overflow:  Not affected
 Spec store bypass:     Mitigation; Speculative Store Bypass disabled via prctl
 Spectre v1:            Mitigation; usercopy/swapgs barriers and __user pointer sanitization
 Spectre v2:            Mitigation; Enhanced / Automatic IBRS, IBPB conditional, RSB filling, PBRSB-eIBRS SW sequence
 Srbds:                 Not affected
 Tsx async abort:       Not affected

[8] Configuración de hardware Intel Xeon SP de cuarta generación

Processor:   2 x Intel Xeon Platinum 8480+ @ 3.80GHz (112 Cores / 224 Threads)
Motherboard: Dell 0VRV9X (1.3.2 BIOS)
Memory:      2016 GB @ 4800 MT/s
Architecture:            x86_64
 CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
 Address sizes:         46 bits physical, 57 bits virtual
 Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                  224
 On-line CPU(s) list:   0-223
Vendor ID:               GenuineIntel
 BIOS Vendor ID:        Intel
 Model name:            Intel(R) Xeon(R) Platinum 8480+
   BIOS Model name:     Intel(R) Xeon(R) Platinum 8480+
   CPU family:          6
   Model:               143
   Thread(s) per core:  2
   Core(s) per socket:  56
   Socket(s):           2
   Stepping:            8
   CPU(s) scaling MHz:  98%
   CPU max MHz:         3800.0000
   CPU min MHz:         800.0000
   BogoMIPS:            4000.00
Flags:
   fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht 
   tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc art arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc 
   cpuid aperfmperf tsc_known_freq pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm 
   pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch 
   cpuid_fault epb cat_l3 cat_l2 cdp_l3 cdp_l2 ssbd mba ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow flexpriority ept vpid 
   ept_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid cqm rdt_a avx512f avx512dq rdseed adx smap avx512ifma 
   clflushopt clwb intel_pt avx512cd sha_ni avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves cqm_llc cqm_occup_llc 
   cqm_mbm_total cqm_mbm_local split_lock_detect avx_vnni avx512_bf16 wbnoinvd dtherm ida arat pln pts hwp hwp_act_window 
   hwp_epp hwp_pkg_req vnmi avx512vbmi umip pku ospke waitpkg avx512_vbmi2 gfni vaes vpclmulqdq avx512_vnni avx512_bitalg 
   tme avx512_vpopcntdq la57 rdpid bus_lock_detect cldemote movdiri movdir64b enqcmd fsrm md_clear serialize tsxldtrk 
   pconfig arch_lbr ibt amx_bf16 avx512_fp16 amx_tile amx_int8 flush_l1d arch_capabilities
Virtualization features:
 Virtualization:        VT-x
Caches (sum of all):
 L1d:                   5.3 MiB (112 instances)
 L1i:                   3.5 MiB (112 instances)
 L2:                    224 MiB (112 instances)
 L3:                    210 MiB (2 instances)
NUMA:
 NUMA node(s):          2
 NUMA node0 CPU(s):     0,2,4,6,8, . . .
 NUMA node1 CPU(s):     1,3,5,7,9, . . .
Vulnerabilities:
 Gather data sampling:  Not affected
 Itlb multihit:         Not affected
 L1tf:                  Not affected
 Mds:                   Not affected
 Meltdown:              Not affected
 Mmio stale data:       Not affected
 Retbleed:              Not affected
 Spec rstack overflow:  Not affected
 Spec store bypass:     Mitigation; Speculative Store Bypass disabled via prctl
 Spectre v1:            Mitigation; usercopy/swapgs barriers and __user pointer sanitization
 Spectre v2:            Mitigation; Enhanced / Automatic IBRS, IBPB conditional, RSB filling, PBRSB-eIBRS SW sequence
 Srbds:                 Not affected
 Tsx async abort:       Not affected

[9] Uso de Phoronix-Test-Suites en contenedores

El marco PTS es una forma extremadamente conveniente de ejecutar pruebas de rendimiento, y tiene un gran ecosistema con muchos resultados registrados disponibles para comparar. Para obtener información oficial, incluidas las instrucciones oficiales que explican cómo ejecutar las pruebas de PTS, consultePhoronix Test Suite yOpenBenchmarking.org.

Ejecutamos las pruebas relacionadas con la IA y el ML en los contenedores de Centos Stream 9 (en los hosts beta de RHEL 9.4) para evitar modificaciones accidentales en el entorno del sistema del host y hacer borrón y cuenta nueva para cada prueba repetida.

Pasos para reproducir los resultados de las pruebas relacionadas con la IA/ML en su sistema:

1. podman run -it --rm --net=host --privileged centos:stream9 /bin/bash

2. sed -i "/\[crb\]/,+9s/enabled=0/enabled=1/" /etc/yum.repos.d/centos.repo

3. dnf -y install https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-9.noarch.rpm

4. dnf -y install atlas-devel autoconf automake binutils blas blas-devel boost-devel boost-thread bzip2 cmake expat-devel findutils gcc gcc-c++ gcc-gfortran gflags-devel git glog-devel gmock-devel gzip hdf5-devel iputils leveldb-devel libquadmath-devel libusb-devel libusbx-devel lmdb-devel make meson nfs-utils ninja-build openblas-devel opencv opencv-devel openssl-devel patch pciutils php-cli php-json php-xml procps-ng protobuf-compiler protobuf-devel python3 python3-devel python3-pip python3-yaml snappy-devel tar unzip vim-enhanced wget xz zip

5. At this point you might mount a shared volume with phoronix-test-suite already installed, or you can just download and unpack it in the container with steps like these:

   1. wget https://phoronix-test-suite.com/releases/phoronix-test-suite-10.8.4.tar.gz

   2. tar xvzf phoronix-test-suite-10.8.4.tar.gz

   3. cd phoronix-test-suite

6. ./phoronix-test-suite  install      deepsparse openvino pytorch tensorflow

7. ./phoronix-test-suite  benchmark    deepsparse openvino pytorch tensorflow