作者：AmpereComputing

在云計算領域，發展創新的腳步永不停歇。十多年前，伴隨著虛擬化及高速網絡的發展和成熟，云計算應運而生。在將工作負載遷移到云端的過程中，為了更好地適應云環境，軟件架構得以重建，就如同搬進新家時，家具需要因地制宜重新擺放。

2020 年，面向云計算的新時代，Ampere Computing 設計并推出了第一款云原生處理器——80 核Ampere?Altra?。這一次Ampere Computing 所做的不是試圖擴展和改造現有的處理器架構，而是采用全新的設計方法，從頭開始打造一款CPU，以滿足橫向擴展的云原生工作負載對性能和能效的需求，充分適應云原生多租戶的環境。

2021 年，Ampere Computing 發布了 128 核 Ampere?Altra?Max，該產品在各類性能和指標方面都行業領先，進一步擴展了云原生處理器產品系列。近日，Ampere Computing 基于多種主流云原生工作負載，將 Ampere Altra Max 與x86 架構中最優秀的英特爾、AMD 處理器進行了對比測試。本次用于對比的云工作負載是當前多個領域（如前端網絡、內存緩存等）的理想解決方案。下文將詳細介紹對比測試的結果。

NGINX– 網絡服務器

NGINX 是一種高性能、輕量級的Web 服務器。由于采用復雜的事件驅動（Event Driven）架構，在現代硬件上可擴展至數十萬個并發連接。網絡、存儲和計算的平衡程度決定 NGINX 的性能。測試結果顯示，基于 Ampere Altra Max 的NGINX 網絡服務器展現了較高的性能優勢，比英特爾 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 – 內存緩存

Redis 是當前流行的一種內存緩存，用于需要高吞吐量的應用程序中，以滿足服務水平協議（SLAs）的規定。Ampere Computing 的基準測試團隊測量了多個 Redis 實例的總吞吐量，確保 p.99 延遲低于 1 毫秒。由于Redis 的設計大多是單線程的，所以運行了多個Redis 實例。測試結果顯示，Ampere Altra Max 帶來的吞吐量提升是 AMD Milan 的 1.3 倍，英特爾 Icelake 的2倍，每瓦性能的提升是英特爾Icelake 的2.8 倍！

Memcached – 內存緩存

Memcached 是一種用于云計算的內存鍵值存儲，它比Redis 更早，目前已經部署了近二十年。測試結果顯示，Ampere Altra Max 的吞吐量性能分別比英特爾 Icelake 和 AMD Milan 高出 74% 和 23%；每瓦性能則分別高出 2.6 倍和 1.9 倍。

Cassandra – 分布式數據庫

Apache Cassandra 是一種主流的分布式 NoSQL 數據庫，具備高可用性和容錯性。該項測試以 cassandra-stress 作為負載生成器，基于橫向擴展的配置運行多個 Cassandra 實例。在 Cassandra 典型的以寫入為主的工作負載上，Ampere Altra Max 的吞吐量較英特爾 Icelake 和AMD Milan分別提高了 16% 和 33%，p.99 的延遲低于 10 毫秒。而在每瓦性能方面，AmpereAltraMax是英特爾和 AMD 的近兩倍，能效領先十分顯著！

MySQL– 關系數據庫

MySQL 仍然是云計算中最受歡迎的開源關系型數據庫，是LAMP（Linux、Apache、MySQL、PHP/Perl/Python）網絡應用軟件堆棧的組件，已有 20多年歷史。雖然 MySQL 在技術上不是一個云原生的堆棧，但多年來，它已經適應了云的模式。目前，大多數公有云服務商都提供基于 MySQL 的網絡服務。該項測試借助流行的sysbench 基準測試工具，發現在吞吐量方面，Ampere Altra Max 與英特爾Icelake 相比有36% 的領先，比 AMD Milan 有29% 的領先。而在能效方面，Ampere Altra Max 比英特爾和AMD 都要高出近兩倍。

用h.264進行媒體編碼

h.264 視頻壓縮標準用于編碼、分發視頻和音頻。該標準于2004 年首次發布，是現代云中最熱門的工作負載之一。這項成熟技術已在傳統的x86 處理器上得到了廣泛的優化。盡管如此，高核心數和每個核心的2x128 位SIMD 向量單元最終使Ampere Altra Max 在測試中表現優秀，編碼性能比x86 的AMD Milan及英特爾Icelake 分別領先1.2 倍和 2.2 倍；每瓦性能則分別領先 1.4 到2.4 倍。

塑造云計算未來

AmpereComputing 正致力于用創新產品塑造云計算的未來。為此，Ampere Computing 在近兩年推出了兩款處理器，以全新設計滿足現代云的需求，為數據中心帶來了一系列全新的功能。

如本次測試結果所示，Ampere Altra Max 是云計算的理想選擇。在原始性能方面，Ampere Altra Max 不僅勝于當前市場上最優的 x86 處理器，在能效方面也展現出壓倒性的優勢! 一直以來，原始性能和能效被視為是此消彼長的，但AmpereComputing 達成了性能和能效的雙領先。為了實現性能與能效的兼得，云計算需要一款新型的創新硬件：Ampere Computing云原生處理器。