یک پردازنده یا دو پردازنده برای سرور کدام بهتر است ؟

همانطور که می دانید ستون اصلی سرور پردازنده آن می باشد و مانند مغز انسان وظیفه مدیریت و دستور فرمان را به عهده دارد، پردازنده ( سی پی یو ) نیز همان وظایف را در سرور عهده داراست.
در پایان این مقاله باید تفاوت های عملکردی یک سرور با یک پردازنده و یک سرور با دو پردازنده را درک کنید.

تفاوت core و Threads در یک پردازنده چیست ؟

زمانی که کامپیوتر ها به صورت همه جانبه وارد تمام ابعاد زندگی ما شدند، هیچ گاه نمی توانستیم به پردازنده های چند هسته ایی فکر کنیم ، و این درکی از این موضوع داشته باشیم که هر چه تعداد هسته های یک پردازنده بیشتر باشد سرعت پردازش دیتا در واحد زمان کاهش پیدا خواهد کرد .
هنگامی که CPU های تک هسته ای دیگر کافی نبودند، تولیدکنندگان شروع به توسعه تراشه هایی با چندین core و thread کردند. و چندی بعد ما سرورهایی را با CPU های متعدد روی یک مادربرد مشاهده کردیم اما تفاوت CPU ، core و thread چیست؟

CPU ( پردازنده) چیست ؟

CPU مخفف Central Processing Unit به معنی واحد پردازش مرکزی می باشد؛ که وظیفه اصلی آن پردازش فرمان های  صادره و ارسال آنها به سایر اجزا است .
در ابتدا CPU های تک هسته ای قادر بودند تنها یک دستورالعمل را در واحد زمان پردازش کنند. تقریباً همه پردازنده های مدرن در حال حاضر دارای چندین هسته هستند. با این این امکان می توانند چندین دستور را همزمان پردازش کنند.

CPU Core چیست ؟

Core یک جز فیزیکی و سخت افزاری پردازنده می باشد . هر یک واحد core ( هسته ) عملکردی همانند خود سی پی یو دارد .در نتیجه هر تعداد core یک پردازنده بیشتر باشد، دستورات بیشتری اجرا می شوند؛ که همین باعث می شود در واحد زمان تسک بیشتری پردازش گردد. یک هسته می تواند یک کار را در یک زمان انجام دهد در حالی که سایر هسته ها وظایف دیگری را که سیستم تعیین می کند انجام می دهند. به این ترتیب ، عملکرد کلی در مقایسه با CPU های تک هسته ای قدیمی به میزان قابل توجهی بهبود می یابد. همچنین هسته های منطقی وجود دارد که به عنوان رشته های جداگانه در یک هسته عمل می کنند. در حالی که عملکرد را افزایش می دهند، هسته های منطقی با هسته های فیزیکی متفاوتند.

CPU Threads چیست؟

به مسیر های انتقال دیتا از سی پی یو به کامپیوتر و بر عکس Threads گفته می شود. به طور مثال اگر پردازنده شما 6 core باشد و به ازای هر core، دو Threads داشته باشیم در نتیجه سی پی یو ما دوازده Threads دارد. تفاوت اصلی core و threads در این است که دو threads نمی توانند در سی پی یو به صورت موازی قرارگیرند ولی core ها هم زمان باهم می توانند دو دستور را پردازش کنند. (سیستم عملکرد یک سی پس یو همانند یک گراف می باشد، همانطور که اجزای تشکیل دهنده گراف یال و راس های آن می باشد در سی پی یو نیز راس ها همان core می باشند و یال ها نیز Threads ها)

سرورهای تک سی پی یو

اگر حال داشتن تنها یک پردازنده را برای سرور خود انتخاب می کنید باید بدانید تمام بار وظایف سرور به عهده یک پردازنده است و برای چنین سروری باید یک پردازنده با حداکثر ظرفیت core انتخاب گردد. در بازار های امروزی بسیارند پردازنده هایی با حداکثر ظرفیت که توانایی اجرا و پاسخ به انواع نیاز های یک سرور را دارند.
در حال حاضر در بازار جهانی، قوی ترین پردازنده ها متعلق به Intel® Xeon® می باشند. که حداکثر ظرفیت موجود آنها در بازار فعلا سی پی یو هایی با 28 core و 56 threads می باشد.
اکثر سرورهای تک پردازنده اخیر از CPU هایی استفاده می کنند که متعلق به خانواده Intel® Xeon® E، جانشین خانواده Xeon E3 هستند. مقرون به صرفه ترین انتخاب پردازنده Intel® Xeon® E-2186G از جدیدترین خط تولید Coffee Lake است، که با 6 core و با فرکانس 3.8 گیگاهرتز (4.7 گیگاهرتز Turbo Boost)، 12threads و پشتیبانی 128 گیگابایتی ECC RAM می باشد. پردازنده های Intel® Xeon® E-2100 پیشرفتهای بیشماری در عملکرد، امنیت سرورهای تک پرداذنده ایجاد کرده اند.

 محدودیت ظرفیت در RAM برای پیکربندی سرور های تک CPU همچنان یکی از بزرگترین اشکالات آنها می باشد.

موارد استفاده سرورهای تک پردازنده

پیشرفت فناوری CPU به سرورهای تک پردازنده اجازه می دهد تا دستورات سنگین را اجرا و مدیریت کنند. این به مدل  CPU نیز بستگی دارد که سرورها و سایر اجزای آن را، مانند میزان RAM را تغذیه می کند.

از آنجا که کانفیگ سرور بسته به نیاز ها بسیار متفاوت است پس این موارد صرفا در حد پیشنهاد می باشد و این فقط یک طبقه بندی سطح بالا است، بنابراین می توانید یک ایده کلی در مورد نحوه استفاده از سرورهای تک پردازنده دریافت کنید.

کاربرد سطح پایین

با استفاده از سرورهای سطح پایین تک پردازنده، می توانید انتظار داشته باشید که یک سرور با اجرای برنامه های عمومی برای یک سازمان کوچک خواهید داشت. این برنامه ها شامل یک سرور ایمیل برای دهها کارمند فعال است. سرورهای تک پردازنده مقرون به صرفه می توانند ماشین هایی را به اندازه کافی قوی برای محیط توسعه و آزمایش، تیم برنامه نویسان شما ارائه دهند. اکثر سرورهای سطح ابتدایی از حافظه تصحیح خطا (ECC) پشتیبانی می کنند. این تکنولوژی از خطا در  پردازش های  در حال رخ داد جلوگیری می کند، از خرابی احتمالی سیستم جلوگیری می کند و به کارکرد سیستم در کنار clock کمک می کند

کاربرد سطح متوسط

ترکیب سرور تک پردازنده در سطح متوسط نیز متنوع است. که می تواند تمام خدمات ذکر شده در بالا را اجرا کند، اما برای یک سازمان بزرگتر علاوه بر این، ماشین های میان رده برای یک فروشگاه های اینترنتی با حجم متوسط ​​یا سرور های بازی های آنلاین کوچکتر مناسب هستند. سازمانها همچنین می توانند این ماشینها را به عنوان سرورهای همکاری برای تبادل روان اطلاعات بین بخشهای مختلف، مستقر کنند. از آنجا که ممکن است داده ها، همزمان در مکان های مختلف تغییر کنند، سرورهای همکاری تغییرات را پیگیری می کنند و با همگام سازی مناسب هماهنگی سیستم را ایجاد می کنند.

کاربرد در سطح پیشرفته

اگر بودجه کافی برای تهیه پردازنده با حداکثر ظرفیت داشته باشید می توانید در زمینه هایی چون؛ شبیه سازی های علمی خاص و محاسبات آماری استفاده کنید. به غیر از این، وب سایت های بزرگ و فروشگاه های آنلاین می توانند به طور موثر بر روی این سرورهای قوی اجرا شوند. همچنین می توانید یک محیط مجازی کوچکتر ایجاد کرده و با استفاده از یک واحد، یک سرور چند منظوره بسازید.

سرور های دو سی پی یو

آشکارترین تمایز بین سرورهای تک پردازنده و دو پردازنده این است که بر روی مادربرد به جای یک CPU دو CPU جایگذاری شده وهر دو ظرفیت آن پر می باشد. این امر با مزایای دیگری مانند؛ تعداد زیاد خطوط PCI، امکان استفاده از هر 24 اسلات رم می باشد. مجموعه Intel® Xeon® Gold Processor مقرون به صرفه ترین گزینه برای تنظیمات دو پردازنده است. اگر به حافظه CACHE بیشتر و سرعت کلاک بیشتر نیاز دارید، Intel These Xeon® Gold 5118 یا Intel® Xeon® Gold 6130 را به شما پیشنهاد می کنیم.

نکته ایی که در استفاده از سرور های دو پردازنده باید به آن توجه کنید، این است که latency سرور شما ممکن مقداری بالا رود. این در مواردی است که سرور شما کارهای محاسباتی انجام می دهند و هر دو پردازنده از دیتا یکسان هم زمان استفاده می کنند. برای اشتراک گذاری سریع و کار آمد به NUMA (non-uniform memory access) دسترسی تصادفی به حافظه نیازمندند. این امر به اختصاص حافظه و دستگاه های موجود به هر CPU کمک می کند و زمان تاخیر را تا حد ممکن کاهش می دهد. سرورهای دو پردازنده و سیستم های چند پردازنده، به طور کلی بهترین گزینه ها برای محیط هایی محدودیت فضا هستند.

موارد استفاده از سرورهای دو پردازنده

داشتن دو پردازنده هم زمان فعال مسلما این سرور ها را برای انواع کسب و کار مناسب می سازد. جایی که این سرورها واقعاً می درخشند، در برنامه های کاربردی و فشرده که CPU چند رشته ای وظیفه ای، مانند محاسبات و شبیه سازی های دقیق علمی دارد. همین امر در مورد انواع ماشین ، render farms و HPC که در آن مقدار زیادی از محاسبه CPU انجام می شود، کاربرد دارد.

محیط هایی که از پایگاه داده بزرگی استفاده می کنند و دارای چندین درخواست همزمان هستند، از سرورهایی استفاده می کنند که از دو CPU فعال روی سرور دارند و تا حد امکان از حداکثر ظرفیت core استفاده می کنند. هرچه تعداد هسته ها بیشتر باشد، وظایف پایگاه داده بیشتری را یک سیستم می تواند انجام دهد. سرورهای دو پردازنده حتی می توانند به دلیل قدرت بالای پردازشی، می توانند چندین پایگاه داده را در یک دستگاه واحد مدیریت کنند. همانطور که مشاهده می کنید ما برای سرور هایی که دو پردازنده دارند، موارد کاربردیشان را سطح بندی نکرده ایم، چرا که سروری که دو سی پی یو هم زمان فعال دارد، می تواند حداکثر اعمال پردازشی، محاسباتی و مجازی سازی را انجام دهد.

مقایسه Performance سرور های تک پردازنده و دو پردازنده

مسلما استفاده از دو سی پی یو هم زمان برتری های منحصر به فرد خود داشته ولی به این مسئله نیز توجه کنید که هر چه تعداد core  فعال در سرور بیشتر باشد، درست است که قدرت پردازش بالایی خواهند داشت ولی تاخیر در عملکرد در چنین مجموعه بزرگی، از یک سرور با تعداد اندک core بیشتر است. سرعت پردازنده و تعداد هسته ها همیشه مضر نیست. سرورهای دو پردازنده از RAM بسیار بیشتری نسبت به سرورهای تک پردازنده پشتیبانی می کنند. به عنوان مثال، پردازنده های مقیاس پذیر Intel® Xeon® Gold 5118 دارای حداکثر حافظه اعلام شده 768 گیگابایت است. از طرف دیگر، خط پردازنده Xeon E-2100 پس از بروزرسانی BIOS تا 128 گیگابایت رم پشتیبانی می کند.

انتخاب بهترین سرور یک پردازنده یا دو پردازنده

هیچ فرمول جادویی در مورد نحوه تعیین اینکه آیا به یک سرور تک پردازنده سطح پایین یا یک هیولا دو پردازنده نیاز دارید وجود ندارد. عوامل متعددی نقش مهمی در این تصمیم دارند. این نیز بستگی به این دارد که آیا می خواهید یک سرور اجاره کنید یا یک سرور بخرید. در بازار امروز ، اجاره سرور معمولاً مقرون به صرفه تر از ساختن یک مرکز داده داخلی است. دلیل آن میزان کار در تنظیم تهویه مطبوع ، قدرت ، کابل کشی و سایر مواردی است که برای اداره یک مرکز داده پایدار به آن نیاز دارید.

نتیجه

سرورهای تک پردازنده بخش بزرگی از بازار امروز را در اختیار دارند. با تراشه های پردازنده مرکزی عظیم ، ممکن است به نظر برسد که سروربا دو پردازنده برای محیط های سازمانی و مراکز داده مناسب ترین هستند. این ساختمانها برای ذخیره فضا تا آنجا که ممکن است باید تعداد بیشتری هسته را در خود جای دهند.

سرورهای با عملکرد بالا پشتوانه عملیات تجاری موفق هستند و تحقیقات و توسعه علمی را پیش می برند. به همین دلیل بسیار مهم است که سرور مناسب برای زیرساخت فناوری اطلاعات خود را انتخاب کنید. اگر برای تصمیم گیری در این زمینه به کمک نیاز دارید، ممکن است بخواهید به متخصصان مراجعه کنید. همچنین می توانید برای کمک در انتخاب سرور مناسب برای حجم کاری خود، مستقیماً با متخصصان آوا فناوری ماندگار تماس بگیرید.