创新设计塑造云计算的未来
 
作者：Ampere Computing
 
在云计算领域，发展创新的脚步永不停歇。十多年前，伴随着虚拟化及高速网络的发展和成熟，云计算应运而生。在将工作负载迁移到云端的过程中，为了更好地适应云环境，软件架构得以重建，就如同搬进新家时，家具需要因地制宜重新摆放。
 
2020 年，面向云计算的新时代，Ampere Computing 设计并推出了第一款云原生处理器——80 核 Ampere^® Altra^®。这一次Ampere Computing 所做的不是试图扩展和改造现有的处理器架构，而是采用全新的设计方法，从头开始打造一款 CPU，以满足横向扩展的云原生工作负载对性能和能效的需求，充分适应云原生多租户的环境。
 
2021 年，Ampere Computing 发布了 128 核 Ampere^® Altra^® Max，该产品在各类性能和指标方面都行业领先，进一步扩展了云原生处理器产品系列。近日，Ampere Computing 基于多种主流云原生工作负载，将 Ampere Altra Max 与 x86 架构中最优秀的英特尔、AMD 处理器进行了对比测试。本次用于对比的云工作负载是当前多个领域（如前端网络、内存缓存等）的理想解决方案。下文将详细介绍对比测试的结果。
 
NGINX – 网络服务器

 
NGINX 是一种高性能、轻量级的 Web 服务器。由于采用复杂的事件驱动（Event Driven）架构，在现代硬件上可扩展至数十万个并发连接。网络、存储和计算的平衡程度决定 NGINX 的性能。测试结果显示，基于 Ampere Altra Max 的NGINX 网络服务器展现了较高的性能优势，比英特尔 Icelake 高 3.2 倍，比 AMD Milan 高 1.8 倍，能效也提升了 2.1 倍到 3.8 倍不等！
 
Redis – 内存缓存

 
Redis 是当前流行的一种内存缓存，用于需要高吞吐量的应用程序中，以满足服务水平协议（SLAs）的规定。Ampere Computing 的基准测试团队测量了多个 Redis 实例的总吞吐量，确保 p.99 延迟低于 1 毫秒。由于 Redis 的设计大多是单线程的，所以运行了多个 Redis 实例。测试结果显示，Ampere Altra Max 带来的吞吐量提升是 AMD Milan 的 1.3 倍，英特尔 Icelake 的2倍，每瓦性能的提升是英特尔 Icelake 的 2.8 倍！
 
Memcached – 内存缓存

 
Memcached 是一种用于云计算的内存键值存储，它比 Redis 更早，目前已经部署了近二十年。测试结果显示，Ampere Altra Max 的吞吐量性能分别比英特尔 Icelake 和 AMD Milan 高出 74% 和 23%；每瓦性能则分别高出 2.6 倍和 1.9 倍。
 
Cassandra – 分布式数据库
 

 
Apache Cassandra 是一种主流的分布式 NoSQL 数据库，具备高可用性和容错性。该项测试以 cassandra-stress 作为负载生成器，基于横向扩展的配置运行多个 Cassandra 实例。在 Cassandra 典型的以写入为主的工作负载上，Ampere Altra Max 的吞吐量较英特尔 Icelake 和AMD Milan 分别提高了 16% 和 33%，p.99 的延迟低于 10 毫秒。而在每瓦性能方面，Ampere Altra Max 是英特尔和 AMD 的近两倍，能效领先十分显著！
 
MySQL – 关系数据库

 
MySQL 仍然是云计算中最受欢迎的开源关系型数据库，是 LAMP（Linux、Apache、MySQL、PHP/Perl/Python）网络应用软件堆栈的组件，已有 20多年历史。虽然 MySQL 在技术上不是一个云原生的堆栈，但多年来，它已经适应了云的模式。目前，大多数公有云服务商都提供基于 MySQL 的网络服务。该项测试借助流行的 sysbench 基准测试工具，发现在吞吐量方面，Ampere Altra Max 与英特尔 Icelake 相比有 36% 的领先，比 AMD Milan 有 29% 的领先。而在能效方面，Ampere Altra Max 比英特尔和 AMD 都要高出近两倍。
 
用h.264进行媒体编码

 
h.264 视频压缩标准用于编码、分发视频和音频。该标准于 2004 年首次发布，是现代云中最热门的工作负载之一。这项成熟技术已在传统的 x86 处理器上得到了广泛的优化。尽管如此，高核心数和每个核心的 2x128 位 SIMD 向量单元最终使Ampere Altra Max 在测试中表现优秀，编码性能比 x86 的AMD Milan 及英特尔Icelake 分别领先 1.2 倍和 2.2 倍；每瓦性能则分别领先 1.4 到 2.4 倍。
 
塑造云计算未来
Ampere Computing 正致力于用创新产品塑造云计算的未来。为此，Ampere Computing 在近两年推出了两款处理器，以全新设计满足现代云的需求，为数据中心带来了一系列全新的功能。
 
如本次测试结果所示，Ampere Altra Max 是云计算的理想选择。在原始性能方面，Ampere Altra Max 不仅胜于当前市场上最优的 x86 处理器，在能效方面也展现出压倒性的优势! 一直以来，原始性能和能效被视为是此消彼长的，但 Ampere Computing 达成了性能和能效的双领先。为了实现性能与能效的兼得，云计算需要一款新型的创新硬件：Ampere Computing 云原生处理器。