Warum kostet ein Xeon-Prozessor viel mehr als ein ähnliches Core i7-Teil?

Ich möchte wissen, warum der Preis für eine Xeon-CPU und eine ähnliche Core i7-CPU so unterschiedlich ist. Der CPU-Takt ist mehr oder weniger gleich. Ich möchte das wissen, weil ich verstehen möchte, welche Art von CPU für mich besser geeignet ist. Ich mache schwere mathematische Berechnungen und Simulationen, deren Abschluss bis zu zwei Wochen dauern kann.

Beispiel: Intel Xeon Prozessor E7-8893 v2 gegen Intel Core i7-4960X Prozessor Extreme Edition

Die i7-Serie konzentriert sich auf die Endbenutzerberechnung in Desktop-Umgebungen, in denen die Xeon-Prozessoren für Nicht-Consumer-Hochleistungscomputer vorgesehen sind, die häufig in Servern verwendet werden und für solche optimiert sind. Stellen Sie beispielsweise sicher, dass der Xeon-Prozessor etwa 1,5 TB RAM verarbeiten kann.

Die Taktrate ist nicht der einzige Faktor, der bestimmt, was einen Prozessor teuer macht. Zum Beispiel ist der Cache fast doppelt so groß, wodurch Anrufe in den Arbeitsspeicher reduziert werden, was den Prozessor erheblich beschleunigt und die Speicherbandbreite erheblich erhöht. Die zugrunde liegende Technologie ist viel weiter fortgeschritten als eine normale CPU.

Für den normalen Heimcomputer-Einsatz, der von der Ausführung von Spielen bis zur Ausführung kleiner CAD-Projekte reicht, wäre i7 ausreichend.

Wenn Sie umfangreiche mathematische Berechnungen und Simulationen durchführen und bestimmte Fristen einhalten, ist es wichtig, dass Sie sich für einen Xeon entscheiden oder einen Xeon-Server erwerben und Ihre Arbeit darauf verlagern.

In der Regel verfügen Workstations nur dann über Xeon-Prozessoren und / oder Workstation-GPUs, wenn Sie qualitativ hochwertige Simulationen oder Renderings durchführen, die von Ihrer Branche benötigt werden.

Wenn dies für zu Hause ist, besorgen Sie sich kein Xeon. Wahrscheinlich werden Sie es nicht optimal nutzen, und es ist das Geld nicht wert. Wenn dies für die Arbeit ist und der Himmel die Preisgrenze ist, dann nehmen Sie einen Xeon.

Unterschiedliche Verwendungen und Umgebungen

• Consumer-Core-Prozessoren sind für alltägliche Desktop- oder Spieleanwendungen konzipiert und daher für den Betrieb mit höheren Taktraten optimiert. Die meisten Verbraucheranwendungen können nicht mehr als ein paar Prozessorkerne nutzen und würden von einem Prozessor mit 4+ GHz wesentlich mehr profitieren als von 8 oder mehr Kernen.

• Xeon-Prozessoren hingegen sind für Geschäftsanwendungen wie Server und Workstations konzipiert. Diese Anwendungen profitieren erheblich von mehr Kernen. Da es schwierig und ineffizient ist, einen Prozessor auf extrem hohe Taktraten zu skalieren, ist es besser, die Anzahl der Kerne zu erhöhen, als 4 Kerne mit 4,5 GHz oder schneller zu betreiben. Insbesondere bei Workloads wie Servern und Big Data können 15 oder mehr Kerne bei 2 bis 2,5 GHz weitaus effektiver sein als 4 Kerne bei 4,5 GHz, während weniger Strom pro Leistungseinheit verbraucht wird.

Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit

• Ein Xeon-Prozessor verfügt normalerweise nicht nur über mehr Kerne. Diese Prozessoren haben auch viel größere Caches (in Ihrem Fall 37,5 MB) und ECC-Speicherunterstützung . Darüber hinaus ist der von Ihnen ausgewählte Prozessor für Server ausgelegt, die bis zu acht (!) Sockets skalieren können. Dies sind keine billigen Funktionen zum Entwickeln, Testen und Aktivieren.

• Selbst wenn der Prozessor im Vergleich zu einem Core i7 EE-Teil keine zusätzlichen Kerne hat, der zusätzliche Chipplatz, der für den größeren Cache und die erweiterten Funktionen benötigt wird, sowie die umfassende Validierung, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Prozessor unter extremen Bedingungen zuverlässig funktioniert 24 / 7/365 erhöhen in geschäftskritischen Geschäftsanwendungen die Herstellungskosten des Prozessors erheblich.

Eigentumsgesamtkosten

• Ein weiteres wichtiges Kriterium in Geschäftsanwendungen ist Strom und Kühlung. In Consumer-Desktops sind überproportional hohe Wärmeabgabe und Stromverbrauch häufig akzeptable Kompromisse für einen Endbenutzer, der maximale Leistung bei einer Gaming-Workload wünscht. Geschäfts- und Rechenzentrumscomputer werden jedoch rund um die Uhr und 365 Tage die Woche ausgeführt, häufig in großen Clustern, und verursachen daher sehr hohe Strom- und Kühlkosten. Ein Prozessor, der seine Arbeit mit weniger Strom und Wärme bei gleicher effektiver Leistung erledigen kann, wird auf lange Sicht weniger Geld kosten. In diesen Umgebungen sind die Gesamtbetriebskosten (TCO) das tatsächliche Maß für die Kosten einer Computerressource und nicht für den Aufkleberpreis.

• In kritischen Geschäftsumgebungen sind mehr als 8000 US-Dollar für Prozessoren, die Sie auf ein Motherboard packen und ECC-Speicher für Zuverlässigkeit verwenden können, viel besser als ein 1000-Dollar-Consumer-6-Core-Teil, das weniger effizient ist und nicht auf mehr als einen pro Board skaliert werden kann. Wenn die Leistungsfähigkeit eines Unternehmens von seinen Rechenfähigkeiten abhängt, sind diese Xeon-Prozessoren den Aufkleberpreis leicht wert. So kann Intel diese Preise berechnen.

• In Rechenzentren ist der physische Platz knapp, und eine geringere Dichte bedeutet weniger Leistung und weniger effiziente Kühlung. Zuverlässigkeit ist von größter Bedeutung, und Abstürze und Fehler aufgrund von Speicherfehlern sind in keiner Weise tolerierbar. Es ist viel einfacher zu verstehen, warum diese Prozessoren so teuer sind, wenn man ihre beabsichtigte Verwendung berücksichtigt.

Adam ist nicht falsch, aber ich denke, er hat den größten Fahrer vermisst. Der E7-8893 v2 ist für Octa-Prozessorsysteme vorgesehen. Das heißt, sie werden acht dieser Bestien in einem einzigen Motherboard haben. (Dies ist, was die erste "8" in der Prozessornummer bedeutet, basierend auf dem Xeon-Namensschema.)

Da es so selten ist, 8 CPUs zu haben, die für solch spezielle Anwendungen gedacht sind (ehrlich gesagt weiß ich nicht einmal was), verlangen sie eine lächerliche Prämie. Möglicherweise sind zusätzliche Hardwarekosten damit verbunden, aber es könnte wirklich nur daran liegen, dass Intel damit durchkommen kann.

Xeons sind im Allgemeinen wirklich für Multi-CPU-Setups in Rack-Servern konzipiert, und deshalb zahlen Unternehmen mehr für sie, selbst für solche, die nur mit Dual-CPU arbeiten. Die Verbraucherteile sind wie die i7-Serie für den Heimgebrauch vorgesehen und immer auf Einzel-CPU-Anwendungen beschränkt.

Welches für Sie das richtige ist, hängt von Ihrem Budget und Ihrer Bewerbung ab. Wenn Sie ein großes Unternehmen hinter sich haben und mit einem großen Unternehmensbudget arbeiten, können Sie möglicherweise Xeon-CPUs erwerben. Und vielleicht - nur vielleicht - befinden Sie sich in einer engen Spezialität, die Octa-Prozessoren benötigt. Aber höchstwahrscheinlich möchten Sie den i7.

Die meisten dieser Antworten sind mehr oder weniger falsch. Die Hauptsache, die einen Xeon-Prozessor von einem Desktop-Prozessor unterscheidet, ist die Skalierbarkeit. Um einen riesigen Multiprozessor mit 36, 72 oder sogar 144 Threads zu betreiben, benötigen Sie die Xeon-Chip-Caches, um miteinander zu kommunizieren. Der L1-Cache muss mit allen anderen L1-Caches kommunizieren, der L2-Cache muss mit L2-Caches usw. kommunizieren. In einem i3-, i5-, i7-Prozessor ist dies alles im Chip implementiert. Auf Xeon-Prozessoren bringt diese Funktion die Cache-Kohärenz-Signalisierungsprotokolle zu den Pinbelegungen des Chips.

Indem die Caches miteinander kommunizieren, können sie ein Cache-Konsistenzprotokoll (Kohärenzprotokoll) implementieren, sodass Daten viel schneller und effektiver gemeinsam genutzt werden können. Infolgedessen können 30 Kerne zusammenarbeiten und bei einem Problem viel schneller Fortschritte erzielen. Diese Funktion wurde bei den Core i3-, i5- und i7-Prozessoren absichtlich weggelassen, damit sie das große Geld für die Serverchips verlangen können.

Außerdem lähmt Intel absichtlich die i3-, i5- und i7-Prozessoren, indem es den gesamten adressierbaren RAM im Allgemeinen auf 32 GB begrenzt (Xeons können häufig 256 GB oder mehr adressieren). Es würde Intel <0 US-Dollar kosten, wenn i7-Prozessoren 256 GB RAM adressieren könnten. Diese Funktion wie die Multiplikatorsperre kostet sie tatsächlich zusätzliches Geld, um ihre Chips auf diese Weise zu lähmen. Dual-, Quad- und sogar Octa-Prozessor- (Chip-) Motherboards verwenden immer Xeon-Chips, da beide Funktionen für eine hohe Skalierbarkeit entscheidend sind.

Um das zu ergänzen, was RaveTheTadpole sagte, werden Systeme mit mehr als 8 Sockets hauptsächlich im Finanzbereich (denken Sie an den Hochfrequenzhandel) verwendet, wo sie massive Datenbanken im RAM halten müssen.

In diesem Bereich sind Oracle- und RISC-Chips immer noch im Trend, da sie bis zu 96 TB RAM aufnehmen können - während der Intel-Speicher nur 12 TB aufnehmen kann (und das ist bei diesen neuesten Chips der Fall).

Warum ist es wichtig, alles im RAM zu halten? Denn wenn Sie auf nichtflüchtige Speicher wie RAID-Arrays oder SSDs umsteigen müssen, hat Ihre Konkurrenz den Handel bereits zum besten Preis abgeschlossen, da sich die Datenbank im RAM befand und Sie Millionen verloren haben, weil Sie 0,5 Sekunden zu spät waren.

Andere Verwendungszwecke wären stark virtualisierte Umgebungen oder mögliche Videobearbeitung oder 3D-Rendering, obwohl ich mir vorstelle, dass eine GPU dafür besser geeignet ist.

Auf dieser Ebene möchten Sie vielleicht an Prozessoren wie die massiven Muldenkipper denken, die 30 Fuß hoch sind und einen Zement-LKW hinten tragen können. Ja, sie sind größer, aber sie sind hochspezialisiert, und Sie wollen keine.

Die Stromrechnung für ein 8-Socket-System wäre mehr als die durchschnittliche Hypothek.