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Wenn wir uns die Leistung von Server-Hardware und hier vor allem der Prozessoren anschauen, dann versuchen wir immer ein möglichst breites Anwendungsprofil abzudecken. Dies war natürlich auch bei den aktuellen Xeon-Prozessoren auf Basis von Ice Lake-SP und der EPYC-Serie auf Basis von Milan der Fall.
Große Firmen evaluieren die Leistung neuer Hardware auf Basis des eigenen Anwendungsprofils – so auch Cloudflare. Weltweit betreibt Cloudflare 200 größere und kleinere Datacenter für Content Delivery Networks, Internetsicherheitsdienste und verteilte DNS-Dienste.
Nachdem für die 10. Generation der eigenen Serverplattform die Entscheidung für AMDs EPYC-Prozessoren gefallen ist und nach und nach alle Intel-Server in die Rente geschickt wurden, hat man nun im firmeninternen Blog über die Reise zur 11. Generation der Server berichtet. Entscheidend in der Zusammenstellung der Server ist zunächst einmal der Prozessor und hier hatte man die Wahl weiterhin auf AMDs EPYC- oder Intels Xeon-Prozessoren zu setzen:
"We evaluated Intel’s latest generation of “Ice Lake” Xeon processors. Although Intel’s chips were able to compete with AMD in terms of raw performance, the power consumption was several hundred watts higher per server - that’s enormous. This meant that Intel’s Performance per Watt was unattractive."
In der Evaluierung musste Cloudflare dann feststellen, dass die Leistung der Ice-Lake-SP-Prozessoren war mit der der EPYC-Prozessoren auf Augenhöhe liegt, diese aber zusätzlich mehrere hundert Watt an elektrischer Leistung beziehen, die im Verbrauch, aber auch in der Kühlung ein Kostenfaktor sind. Welche Modelle sich Cloudflare hier genau angeschaut, ist nicht bekannt.
Die aktuelle und 10. Generation der Server bei Cloudflare setzen auf den EPYC 7642 mit 48 Kernen. Man schielte aber schon bei dieser Generation auf die Topmodelle und so waren 56 und 64 Kerne im Fokus der Betrachtung. Letztendlich geworden ist es der EPYC 7713 mit eben 64 Kernen. Die Default- und konfigurierbare TDP blieben bei 225 bzw. 240 W.
Über das eigene Anwendungsprofil betrachtet, kommt Cloudflare mit dem EPYC 7713 auf eine um 29 % höhere Leistung im Vergleich zum bisher verwendeten EPYC 7642 – bei gleicher Leistungsaufnahme und Anforderung an die Kühlung.
Für den Arbeitsspeicher wechselte Cloudflare von 256 GB DDR4-2933 auf nun 384 GB DDR4-3200. 512 GB zu verwenden, brachte keinerlei Vorteil bei der Leistung.
Die bisher eingesetzten drei Samsung PM983 mit jeweils 960 GB werden durch zwei PM9A3 mit jeweils 1,92 TB ersetzt. Hier findet nun also der Wechsel von PCIe 3.0 x4 auf PCIe 4.0 x4 statt, der sich auch in deutlich höheren Übertragungsraten zeigen soll. Die weiteren Ausstattungsmerkmal der Server können weitestgehend beibehalten werden, auch weil der Generationenwechsel von EPYC Rome zu Milan dies so ermöglicht.
Zusammenfassend spricht Cloudflare von einem weiteren großen Schritt, den man so in dieser Form nicht erwartet hatte. Vor einem Jahr von Skylake/Cascade Lake zu EPYC zu wechseln war für Cloudflare ein großer Schritt – hin zu deutlich mehr Effizienz. Die 11. Generation der eigenen Server ist eine Detailverbesserung, die dennoch teilweise große Sprünge macht.
Die im Februar 2020 vorgestellte 10. Generation wird nun über die kommenden Monate mit der 11. Generation ersetzt. Cloudflare arbeitet aber natürlich schon an ersten Plänen zur 12. Generation und hier dürften dann die Altra-Prozessoren mit bis zu 128 Kernen von Ampere auch eine Rolle spielen. Gespannt ist man aber auch auf die nächste Xeon-Generation:
"However, it’s healthy that Intel and AMD compete and innovate in the x86 space and we look forward to seeing how Intel’s next generation shapes up."
Update:
Auf Nachfrage gab uns Cloudflare noch Auskunft darüber, in welchem Umfang die neuen Server ausgerollt werden.
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In den kommenden 12 Monaten wird Cloudflare etwa 50 % der Server durch die 11. Generation mit AMD EPYC Milan ersetzten. Die 10. Generation mit AMD EPYC Rome wird dann nur noch etwa 25 % ausmachen. Der Rest fällt auf ältere Systeme. Ein kleiner Teil der 11. Generation der Server soll zudem bereits Arm-Server einsetzen.
Einige Zahlung zur Leistung dieser hatte man Ende Juli veröffentlicht. Laut dieser verarbeiten die Arm-Server 57 % mehr Requests pro Watt im Vergleich zu AMD EPYC Rome, während Milan um 39 % mehr Requests pro Watt verarbeiten kann. Die letzte EPYC-Generation kommt den Arm-Servern also scheinbar schon recht nahe. Allerdings steht spätestens Anfang 2022 die nächste Generation der Arm-Server an.