Intel kündigt weiteren Server-Atom für 2013 an

Intel konkretisiert seine "Anti-ARM-Roadmap" für Server: Nach einem ersten System-on-Chip (SoC) namens Centerton mit zwei Atom-Cores, das unter anderem HP schon in diesem Jahr im Microserver-Projekt Gemini einsetzen will, soll 2013 das 22-nm-SoC Avoton kommen.

Der Centerton aus der 32-nm-Fertigung und mit 6 Watt TDP umfasst außer den CPU-Kernen auch einen Speicher-Controller und einen PCI Express Root Complex, benötigt aber anders als etwa der Netbook-Atom N2800 (Cedarview) keine Southbridge wie den Platform Controller Hub NM10: Die für den jeweiligen Microserver nötigen Schnittstellen realisiert der Mainboard-Hersteller bei Centerton über PCIe-Adapterchips, etwa für Gigabit Ethernet oder SATA. Anders als alle bisherigen Atoms beherrschen Centerton und Avoton auch die Korrektur von RAM-Fehlern per ECC, zudem unterstützen sie Virtualisierungsfunktionen und 64-Bit-Technik. ARM-Cores mit A64 beziehungsweise ARMv8-Befehlssatz werden hingegen wohl erst 2014 verfügbar sein.

Laut inoffiziellen Informationen erreicht der Centerton 1,6 GHz, verarbeitet dank Hyper-Threading vier Threads quasi parallel und bindet bis zu 8 GByte DDR3L-SDRAM an. Für einen Centerton-Serverknoten, also zwei 64-Bit-Cores inklusive einer nicht genannten Menge RAM, SATA- und Gigabit-Ethernet-Adaptern sowie Baseboard Management Controller (BMC) für Fernwartung nennt Intel eine Leistungsaufnahme von 8,95 Watt. Zum Vergleich: Für seine EnergyCore-Karte mit vier ARM-SoCs mit je vier Cortex-A9-Kernen, 1 GByte RAM pro Kern sowie SATA- und 10-Gigabit-Ethernet-Adaptern nennt Calxeda nur 5 Watt pro Knoten. Bei vielen Ganzzahl-Berechnungen dürften vier Cortex-A9 MPCores mit 1,4 GHz den zweikernigen Atom mit 1,6 GHz übertreffen, bei den für Microserver vermutlich eher untypischen Gleitkomma-Aufgaben könnte der Atom seine 128-bittige SSE3-Einheit ausspielen.

In einem Punkt sind sich die Konkurrenten Calxeda und Intel einig: Wenn es auf Rechenleistung ankommt, ist ein Xeon sinnvoller. Zur Diskussion um "brawny vs. whimpy cores" – kräftige gegen schwächliche Prozessorkerne – trägt Intel ein paar Benchmark-Werte von Hadoop-Teildisziplinen, SPECint_rate_base2006 und SPECweb2005 bei. Demnach ist der vierkernige 45-Watt-Xeon E3-1260L aus der Sandy-Bridge-Generation um den Faktor 3 bis 9 schneller als ein Atom D525. Letzterer läuft zwar mit 1,8 GHz, besitzt aber noch den älteren Bonnell-Core aus der 45-nm-Fertigung; der Unterschied zum Centerton mit 1,6 GHz dürfte daher minimal sein.

Calxeda hat unterdessen erste Benchmark-Ergebnisse seines Demo-System Greenbox veröffentlicht. Demnach beantwortet ein einzelner EnergyCore-Knoten – also vier Cortex-A9 MPCore bei 1,1 GHz mit 4 GByte RAM – als Apache-Webserver unter Ubuntu 12.04 mit Kernel 3.2 rund 5500 Requests pro Sekunde und schluckt dabei im Mittel 5,26 Watt. Letzteres wirft Fragen auf, weil Calxeda bisher von höchstens 5 Watt sprach und der Wert ausdrücklich nur für den Server-Node inklusive RAM und Netwerkadapter gilt, aber ohne Wandlerverluste des Netzteils und die Festplatte. Für einen Server mit Xeon E3-1240 schätzt Calxeda die Leistungsaufnahme hingegen auf 102 Watt. Dabei setzt Calxeda aus unerklärlichen Gründen die volle TDP von 80 Watt an und addiert dazu den TDP-Wert des Chipsatzes C216 (6,7 Watt) sowie 16 Watt für 16 GByte RAM. Diese Schätzung greift vermutlich deutlich zu hoch, weil Calxeda einräumt, dass der Quad-Core die Gigabit-Ethernet-Verbindung mit 6950 Requests pro Sekunde zu je 16 KByte im ApacheBench sättigt, und zwar bei nur 15 Prozent CPU-Last. Dann aber schluckt die CPU bei weitem keine 80 Watt.

Trotzdem zeigt der Calxeda-Benchmark, dass ein solcher Xeon für die gestellte Aufgabe völlig überdimensioniert wäre und folglich der ARM-Server viel effizienter arbeitet. Allerdings könnte der Xeon vermutlich mit fünf zusätzlichen Netzwerkchips bei rund 90 Prozent CPU-Last die sechsfache Zahl an Requests ausliefern und würde dann zwar wirklich seine TDP annähernd erreichen, wäre aber auch um den Faktor 6 effizienter. Dann läge die Effizienz des Calxeda-Systems zwar nicht mehr um den Faktor 15, aber immerhin noch um den Faktor 2,5 höher. Mit einem bei gleicher Taktfrequenz sparsameren Xeon E3-1230V2 ließe sich aber der Abstand noch ein wenig weiter verkürzen – man muss also beim Vergleich sehr genau auf die Randbedingungen achten. Für den sparsamen Single-Socket-Server Primergy TX120S3p mit Xeon E3-1265LV2 nennt Fujitsu jedenfalls im SPECpower_ssj2008 bloß eine Leistungsaufnahme von 59,5 Watt unter Java-Volllast – inklusive Netzteil und SSD. (ciw)