Seite 11: Leistungsaufnahme und Effizienz

Im Hinblick auf die Fertigung in 10 nm und die Erhöhung der Anzahl der Kerne ist ein Blick auf die Leistungsaufnahme und Effizienz sicherlich nicht uninteressant. Allerdings hat Intel die TDP der Plattform auch von 205 auf 270 W angehoben, sodass hier unter Volllast keine geringere Leistungsaufnahme zu erwarten ist – ganz im Gegenteil. So überrascht es auch nicht, dass zwei Xeon Platinum 8380 unter Volllast auf 530 W Package-Power kommen, während die Vorgänger aufsummiert bei knapp über 400 W liegen. Kurzeitig höhere Power-Limits gibt es bei den Server-Prozessoren nicht. Die Frage ist, ob die beiden Ice-Lake-Prozessoren aus der höheren Leistungsaufnahme auch überproportional Leistung entwicklen können.

Eines kann man vorwegsagen: Intels Serverplattform zeigt sich meist recht sparsam. Im Idle-Betrieb zieht das gesamte System kaum 150 W aus der Steckdose. Die beiden Xeon Platinum 8380 verbrauchen hier in etwa 25 W pro Socket. Der Chipsatz verbraucht ebenfalls noch einmal etwa 20 W und die Lüfter sind nicht heruntergeregelt - und damit sicherlich die größten Verbraucher. Aber ein Server wird sicherlich nicht angeschafft, um im Idle-Betrieb im Rack zu stehen, von daher wollen wir den Fokus hier eher auf die Effizienz unter Last legen.

Effizienz

Leistung pro Watt

Leistung/Watt
Mehr ist besser

Wir haben daher einen kleinen Effizienz-Index errechnet, der sich ganz einfach aus der Leistungsaufnahme und dem Ergebnis einiger Benchmarks zusammensetzt. Darunter sind eine Embree-Rendering-Komponente, aber auch eine NAMD-Simulation und der Y-Cruncher.

Trotz des höheren Verbrauchs, aber aufgrund der höheren IPC-Leistung sowie der höheren Kernanzahl erledigen die beiden Xeon Platinum 8380 ihre Aufgaben im Verhältnis zur Leistungsaufnahme schneller bzw. mit höherer Leistung, sodass sie am Ende effizienter sind. Wir haben einen Index gewählt, der verschiedene Anwendungen zusammenführt. Schlüsselt man diese auf, kann ein Ice Lake-SP sogar noch deutlich effizienter sein als seine Vorgänger. Die Kollegen von Anandtech habe mit SPEC-Werten und auf 205 W normierter Leistungsaufnahme eine um 37 % höhere Effizienz für Integer-Berechnungen und 27 % höhere Effizienz für Fließkomma-Berechnungen ermittelt.

Bei der Messung der Leistungsaufnahme spielen mehrere Faktoren eine Rolle, die man im Hinterkopf haben sollte. So können wir für die Intel-Prozessoren die Package-Power auslesen, müssen hier aber eigentlich auch noch den Chipsatz mit einberechnen, wenn wir diese Werte später mit solchen von AMD oder eventuell einem ARM-Design vergleichen. Bei diesen handelt es sich um SoCs, in denen der Chipsatz sozusagen mit integriert wurde.

Leistungsaufnahme

Gesamtsystem und Package-Power unter Volllast

in W
Weniger ist besser

Hinzu kommen die weiteren Systemkomponenten. Unsere Messungen erfolgten bei einer Vollbestückung mit DDR4-Speicher und unter Volllast der Kerne. Kommen aber beispielsweise noch 16 DIMMs Optane Persistent Memory zum Einsatz, können dies auch noch einmal 16 x 12 W = 192 W sein, die hinzugerechnet werden müssen. Gleiches gilt natürlich auch für schnelle SSDs etc. pp.

Aber mit den ermittelten Werte können wir zumindest das nachstellen, was wir in etwa erwartet haben. Durch die höhere TDP der Ice-Lake-SP-Prozessoren steigt die Leistungsaufnahme pro Sockel und auch für das Gesamtsystem im direkten Vergleich. Zugleich aber sind 270 W auf 40 Kernen für den Xeon Platinum 8380 eben nur 6,75 W/Kern und nicht wie bei den Skylake-Vorgängern 205 W auf 28 Kernen 7,32 W/Kern. Diese einfache Rechnung lässt Komponenten wie das um 33 % breitere Speicherinterface, die größeren Caches und vieles mehr außen vor.