AMD EPYC Zen3 mang lại hiệu suất máy chủ SQL cao hơn 20%

Đó là một câu hỏi phổ biến: “Chúng ta sẽ đạt được hiệu suất cơ sở dữ liệu như thế nào khi nâng cấp lên công nghệ máy chủ mới nhất?” Người đặt câu hỏi muốn biện minh cho khoản đầu tư dựa trên lợi ích đo lường được. Một nhóm kỹ thuật tại Dell Technologies đã tiến hành thử nghiệm tải so sánh thế hệ bộ xử lý AMD EPYC trước với bộ xử lý EPYC Zen3 mới. Những phát hiện thử nghiệm này cho thấy hiệu suất tăng hai chữ số đối với khối lượng công việc giao dịch nặng về ghi thông thường bằng cách sử dụng bộ xử lý AMD EPYC Zen3 mới.

Chúng tôi đã sử dụng hai máy chủ Dell EMC PowerEdge R7525 với các thế hệ bộ xử lý AMD EPYC khác nhau. Một máy chủ được cấu hình với hai bộ xử lý AMD EPYC 75F3 32 nhân chạy với tốc độ xung nhịp cơ bản là 2,95 GHz có thể tăng tốc lên tới 4 GHz.

Bảng bên dưới so sánh bộ xử lý AMD EPYC Zen3 với bộ xử lý Zen2 được sử dụng trong máy chủ khác. Chúng tôi thấy rằng bộ xử lý Zen3 mới có tốc độ xung nhịp cao hơn và tăng gấp đôi bộ đệm L3. Những bộ xử lý mới này sẽ tăng tốc khối lượng công việc cơ sở dữ liệu bằng cách cung cấp hiệu suất cao hơn.

Cả hai thế hệ bộ xử lý đều hỗ trợ 8 kênh bộ nhớ, mỗi kênh bộ nhớ hỗ trợ tối đa 2 DIMMS. Chúng tôi tin rằng tốc độ xung nhịp tăng nhanh hơn kết hợp với việc nhân đôi bộ đệm L3 cho bộ xử lý AMD EPYC Zen3 thế hệ mới sẽ mang lại hiệu suất cơ sở dữ liệu cao hơn; tuy nhiên, còn nhiều tính năng khác mà chúng tôi chưa đề cập đến. Trang web AMD này bao gồm bộ xử lý EPYC 75F3 . Để tìm hiểu kỹ thuật sâu hơn về khối lượng công việc cơ sở dữ liệu điều chỉnh hiệu suất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng hướng dẫn điều chỉnh RDBMS này .

Bảng bên dưới hiển thị bản tóm tắt so sánh của hai máy chủ PowerEdge được sử dụng trong thử nghiệm.

Microsoft SQL Server Enterprise Edition 2019 đã được ảo hóa để phản ánh cấu hình phổ biến nhất mà chúng tôi thấy tại địa điểm của khách hàng. Sự khác biệt về hiệu năng giữa ảo hóa bare-metal và VMware hiếm khi được khách hàng cân nhắc vì AMD và VMware vSphere 7.0 CU2 liên tục tối ưu hóa hiệu suất. Bài viết “ Tối ưu hóa hiệu suất trong Bộ lập lịch CPU VMware vSphere 7.0 U2 cho Bộ xử lý AMD EPYC ” cho thấy bộ lập lịch CPU VMware lưu trữ hiệu suất tốt hơn tới 50% so với 7.0 U1. Các hệ thống quản lý dữ liệu ảo hóa cũng đã hỗ trợ các dịch vụ Cơ sở dữ liệu dưới dạng dịch vụ tại chỗ cho nhiều doanh nghiệp. Khả năng cung cấp nhanh các bản sao cơ sở dữ liệu có thể mang lại lợi ích đáng kể cho nhiều chương trình và ưu tiên CNTT.

Nhóm Kỹ thuật của Dell đã sử dụng ảo hóa VMware để tạo mẫu máy ảo SQL Server cho thử nghiệm này. Mẫu đó cho phép nhóm nhanh chóng cung cấp bốn bản sao của cùng một cơ sở dữ liệu ảo hóa trên hai máy chủ PowerEdge. Chúng tôi đã lưu trữ hai cơ sở dữ liệu SQL Server ảo hóa trên mỗi máy chủ PowerEdge. Hình dưới đây hiển thị cấu hình cơ sở hạ tầng cho bài kiểm tra hiệu suất này.

Cấu hình máy ảo cho bốn cơ sở dữ liệu Máy chủ SQL và phân bổ bộ nhớ cho SQL Server được trình bày chi tiết bên dưới.

Cả hai cơ sở dữ liệu đều sử dụng Hệ thống tệp máy ảo (VMFS) của VMware vSphere trên Bộ lưu trữ đính kèm trực tiếp (DAS). Trong bảng bên dưới hiển thị kích thước của từng ổ lưu trữ được sử dụng cho máy ảo. Có hai khối dữ liệu (dữ liệu 1 và dữ liệu 2) để tăng băng thông I/O cho bộ lưu trữ trên đĩa. Bằng cách có hai ổ, việc đọc và ghi được phân chia giữa các ổ giúp tăng hiệu suất lưu trữ.

Tóm lại, toàn bộ phần mềm SQL Server bao gồm:

• Phiên bản doanh nghiệp Microsoft SQL Server 2019 CU9
• Red Hat Enterprise Linux 8.3
• VMware vSphere ESXi 7.0 Cập nhật 2

Để tạo khối lượng công việc Xử lý giao dịch trực tuyến (OLTP) trên hai cơ sở dữ liệu SQL Server, nhóm đã sử dụng HammerDB. HammerDB là công cụ đo điểm chuẩn hàng đầu được sử dụng với các cơ sở dữ liệu như Microsoft SQL Server, Oracle và các cơ sở dữ liệu khác. Chúng tôi đã sử dụng HammerDB để tạo khối lượng công việc TPC-C mô phỏng các nhà khai thác thiết bị đầu cuối thực hiện giao dịch, đây là đặc điểm của khối lượng công việc OLTP. Một khối lượng công việc OLTP điển hình sẽ gửi hàng nghìn yêu cầu đọc và ghi nhỏ mỗi phút tới cơ sở dữ liệu đó. Các yêu cầu này phải được cam kết lưu trữ. Đơn đặt hàng mới mỗi phút (NOPM) cho biết số lượng đơn hàng được xử lý hoàn toàn trong một phút và là số liệu chúng tôi có thể sử dụng để so sánh hai hệ thống cơ sở dữ liệu. Dưới đây là các cài đặt HammerDB được sử dụng để kiểm tra khối lượng công việc TPC-C.

Bộ xử lý AMD EPYC Zen3 mới mang lại hiệu suất Đơn hàng mới mỗi phút tăng 20% ​​so với bộ xử lý thế hệ trước! Đó là một cải tiến đáng kể trên hai cơ sở dữ liệu SQL Server ảo hóa chạy trên máy chủ PowerEdge R7525. Xem biểu đồ so sánh dưới đây.

Rất có thể tốc độ bộ nhớ tăng lên 4,0 GHz và bộ đệm L3 lớn hơn trong bộ xử lý AMD EPYC Zen3 đã góp phần đáng kể vào việc tăng hiệu suất 20%. Mỗi cơ sở dữ liệu đều khác nhau và kết quả sẽ khác nhau. Tuy nhiên, bài kiểm tra hiệu năng này mang lại giá trị về mặt hiểu biết những lợi ích tiềm năng khi chuyển sang bộ xử lý Zen3 mới của AMD. Đối với các doanh nghiệp đang cân nhắc việc di chuyển cơ sở dữ liệu của mình sang nền tảng máy chủ mới, cần cân nhắc nghiêm túc việc sử dụng máy chủ PowerEdge R7525 với bộ xử lý AMD thế hệ mới.