¿Por qué un procesador Xeon cuesta mucho más que una pieza Core i7 similar?

Quiero saber por qué el precio de una CPU Xeon y una CPU Core i7 similar es tan diferente. El reloj de la CPU es más o menos igual. Quiero saber esto porque quiero entender qué tipo de CPU es más adecuada para mí. Hago cálculos matemáticos pesados ​​y simulaciones que pueden tardar hasta dos semanas en terminar.

Ejemplo: Procesador Intel Xeon E7-8893 v2 vs Procesador Intel Core i7-4960X Extreme Edition

La serie i7 se centra en la computación del usuario final en entornos de escritorio donde los procesadores Xeon son para computación de alto rendimiento no destinada al consumidor, a menudo utilizada en servidores, y están optimizados para ello. Por ejemplo, vea que el procesador Xeon puede manejar alrededor de 1.5TB de RAM.

La velocidad del reloj no es el único factor que determina lo que hace que un procesador sea caro. Por ejemplo, el caché es casi el doble del tamaño, lo que reduce las llamadas a RAM, lo que acelerará significativamente el procesador, así como un ancho de banda de memoria significativamente mayor. La tecnología subyacente es mucho más avanzada que una CPU normal.

Para el uso habitual de la computadora en el hogar, desde ejecutar juegos hasta ejecutar proyectos CAD a pequeña escala, i7 sería suficiente.

Si está haciendo cálculos matemáticos a gran escala y simulaciones y está cumpliendo con ciertos plazos, es importante que valga la pena ir con un Xeon, u obtener un servidor Xeon y descargar su trabajo para eso.

Por lo general, las estaciones de trabajo solo tienen procesadores Xeon y / o GPU de estación de trabajo si está haciendo simulaciones o renderizados de alta calidad, según lo requiera su industria.

Si esto es para el hogar, no obtenga un Xeon, lo más probable es que no lo haga el uso más eficiente y no vale la pena el dinero. Si esto es por trabajo, y el cielo es el límite de precio, entonces ve con un Xeon.

Diferentes usos y entornos

• Los procesadores Core de grado de consumo están diseñados para aplicaciones de escritorio o juegos cotidianos y, por lo tanto, están optimizados para funcionar a velocidades de reloj más altas. La mayoría de las aplicaciones de consumo no pueden aprovechar más que unos pocos núcleos de procesador y se beneficiarían significativamente más de un procesador que funciona a 4+ GHz que tener 8 o más núcleos.

• Los procesadores Xeon, por otro lado, están diseñados para aplicaciones comerciales como servidores y estaciones de trabajo. Estas aplicaciones se benefician significativamente de tener más núcleos. Debido a que escalar un procesador a velocidades de reloj extremadamente altas es difícil e ineficiente, aumentar el número de núcleos es mejor que ejecutar 4 núcleos a 4.5 GHz o más rápido. Especialmente con cargas de trabajo como servidores y Big Data, 15 núcleos o más a 2–2.5 GHz pueden ser mucho más efectivos que 4 núcleos que funcionan a 4.5 GHz, mientras consumen menos energía por unidad de rendimiento.

Escalabilidad y confiabilidad

• Un procesador Xeon generalmente no solo tiene más núcleos. Estos procesadores también tienen cachés mucho más grandes (37.5 MB en su caso) y tienen soporte de memoria ECC . Además, el procesador que seleccionó está diseñado para servidores capaces de escalar hasta ocho (!) Sockets. Estas no son características baratas para desarrollar, probar y habilitar.

• Incluso si el procesador no tiene núcleos adicionales en relación con una parte Core i7 EE, el espacio de matriz adicional necesario para la memoria caché más grande y las funciones avanzadas, junto con la extensa validación requerida para garantizar que el procesador funcione de manera confiable en condiciones extremas, 24 / 7/365, en aplicaciones empresariales de misión crítica, aumenta significativamente el costo de fabricación del procesador.

Costo total de la propiedad

• Otro criterio importante en las aplicaciones comerciales es la energía y la refrigeración. En las computadoras de escritorio de consumo, la salida de calor y el consumo de energía desproporcionadamente más altos son a menudo compromisos aceptables para un usuario final que desea el máximo rendimiento en una carga de trabajo de juegos. Sin embargo, las computadoras empresariales y de centros de datos funcionan las 24 horas, los 7 días de la semana, los 365 días del año, a menudo en grandes grupos, y por lo tanto incurren en costos muy altos de energía y enfriamiento. Un procesador que puede hacer el trabajo con menos energía y calor mientras ofrece el mismo rendimiento efectivo terminará costando menos dinero a largo plazo. En estos entornos, el costo total de propiedad (TCO) es la medida real del costo de cualquier recurso informático, no el precio de etiqueta.

• En entornos empresariales críticos, $ 8000 + cada uno para procesadores que puede incluir ocho en una placa base y puede usar la memoria ECC para mayor confiabilidad es mucho mejor que una parte de 6 núcleos para consumidores de $ 1000 que es menos eficiente y no puede escalar a más de uno por placa. Cuando la capacidad de rendimiento de una empresa depende de sus capacidades informáticas, estos procesadores Xeon valen fácilmente el precio de etiqueta. Así es como Intel puede cobrar estos precios.

• El espacio físico es primordial en los centros de datos, y una menor densidad significa menos rendimiento y una refrigeración menos eficiente. La fiabilidad es primordial, y los bloqueos y errores debidos a problemas de memoria no son tolerables en ningún grado. Es mucho más fácil entender por qué estos procesadores son tan caros cuando se considera su uso previsto.

La mayoría de estas respuestas son más o menos incorrectas. Lo principal que distingue un procesador Xeon de un procesador de escritorio es la escalabilidad. Para ejecutar un enorme multiprocesador con 36, 72 o incluso 144 subprocesos, necesita las memorias caché del chip Xeon para comunicarse entre sí. El caché L1 debe comunicarse con todos los demás cachés L1, el caché L2 debe comunicarse con los cachés L2, etc. En un procesador i3, i5, i7, todo esto se implementa dentro del chip. En los procesadores Xeon, esta característica lleva los protocolos de señalización de coherencia de caché a las patillas del chip.

Al hacer que los cachés se comuniquen entre sí, pueden implementar un protocolo de coherencia de caché (coherencia) para que los datos se puedan compartir de manera mucho más rápida y efectiva. Como resultado, 30 núcleos pueden trabajar juntos y progresar mucho más rápido en un problema. Esa característica se omite intencionalmente de los procesadores Core i3, i5, i7 para que puedan cobrar grandes cantidades de dinero por los chips del servidor.

Además, Intel paraliza intencionalmente los procesadores i3, i5, i7 limitando la RAM total direccionable a 32 GB, en general (Xeons a menudo puede llegar a 256 GB o más). Le costaría a Intel <$ 0 permitir que los procesadores i7 aborden 256 GB de RAM, es una característica como el bloqueo del multiplicador que en realidad les cuesta dinero extra para dañar sus chips de esta manera. Las placas base con procesador doble, cuádruple e incluso con octaprocesador (chip) siempre usan chips Xeon porque ambas características son críticas para una alta escalabilidad.

Adam no está equivocado, pero creo que extrañaba al piloto más grande. El E7-8893 v2 está diseñado para sistemas de octaprocesador. Lo que significa que tendrán ocho de estas bestias en una sola placa base. (Eso es lo que significa el primer "8" en el número de procesador, basado en el esquema de nombres Xeon).

Dado que tener 8 CPU es algo muy raro, destinado a aplicaciones tan especializadas (honestamente, ni siquiera sé qué), están cobrando una prima ridícula por ellas. Tal vez haya un costo de hardware adicional involucrado en su fabricación, pero en realidad podría ser solo porque Intel puede salirse con la suya.

Los Xeons en general están realmente diseñados para configuraciones de CPU múltiple en servidores montados en bastidor, y es por eso que las empresas pagarán más por ellos, incluso aquellos que solo manejarán CPU dual. Las piezas de consumo, como la serie i7, están destinadas al uso doméstico y siempre están restringidas a aplicaciones de CPU única.

Cuál es el adecuado para usted depende de su presupuesto y su aplicación. Si tiene una gran empresa detrás de usted, haciendo un gran trabajo de la empresa con un presupuesto de gran empresa, tal vez pueda obtener CPUs Xeon. Y tal vez, solo tal vez, se encuentre en cualquier especialidad estrecha que necesite octaprocesadores. Pero lo más probable es que quieras el i7.

Para agregar a lo que decía RaveTheTadpole, los sistemas que tienen más de 8 sockets se utilizan principalmente en finanzas (piense en el comercio de alta frecuencia) donde necesitan mantener bases de datos masivas en RAM.

En este campo, los chips Oracle y RISC todavía están de moda, ya que pueden contener hasta 96 TB de RAM, mientras que el espacio Intel solo puede contener 12 TB (y eso es con estos chips más nuevos).

¿Por qué es importante tenerlo todo en la RAM? Porque si tiene que ir al almacenamiento no volátil, como matrices RAID o SSD, incluso, su competencia ya ha realizado el intercambio al mejor ritmo porque su base de datos estaba en RAM y perdió millones porque se retrasó 0,5 segundos.

Otros usos serían entornos altamente virtualizados o una posible edición de video o renderizado 3D, aunque imagino que una GPU es más adecuada para eso.

En este nivel, es posible que desee pensar en procesadores como esos camiones volquete masivos que ve que tienen 30 pies de altura y pueden transportar un camión de cemento en la parte posterior. Sí, son más grandes, pero están altamente especializados y no quieres uno.

La factura de energía para un sistema de 8 sockets sería más que la hipoteca promedio.