Sposób na lepsze wykorzystanie danych

Prezentacja produktu
Rodzina procesorów Intel® Xeon® E7 v3
Sposób na lepsze
wykorzystanie danych
Nowe procesory z rodziny Intel® Xeon® E7 v3 działające na platformie SAP
HANA* umożliwiają przetwarzanie transakcji i przeprowadzanie analiz w czasie
rzeczywistym, co przynosi firmie wymierne korzyści.
Rose, która jest dyrektorem ds. technicznych
w globalnej korporacji finansowej, chce
zmodernizować centra danych w całej firmie,
aby ułatwić jej szybkie reagowanie na zmiany
wymagań rynku i osiągnięcie przewagi nad
konkurencją. Sektor finansowy, podobnie
jak wiele innych, w ciągu każdej sekundy
generuje niewyobrażalne ilości danych.
Przetwarzanie tych danych i analizowanie
ich w czasie rzeczywistym wymaga coraz
szybszych rozwiązań. Na przykład bank
musi na bieżąco śledzić trendy dotyczące
wydatków klientów, aby w porę wykrywać
i eliminować ryzyko związane np. z
oszustwami popełnianymi przy użyciu kart
kredytowych. Z tych i innych podobnych
przyczyn firmy potrzebują jak najszybszego
dostępu do danych analitycznych.
W ubiegłym roku Rose wdrożyła
platformę SAP HANA* na serwerach
z procesorami poprzedniej generacji
Intel® Xeon® E7 v2. W rezultacie udało się
zwiększyć skalowalność hurtowni danych
oraz wydajność przetwarzania transakcji
i zapytań1. Czas potrzebny na analizę
danych skrócił się z kilku dni do kilku minut,
dzięki czemu dyrektor finansowy może
szybciej podejmować decyzje na podstawie
wiarygodnych informacji (zob. ilustracja 1).
Zachęcona perspektywą jeszcze szybszego
przetwarzania danych, Rose zamierza
zastąpić układy w serwerach o znaczeniu
krytycznym modelami nowej generacji
Intel Xeon E7 v3.
Procesory z rodziny Intel Xeon E7 v3
wyraźnie zwiększają wydajność platformy
SAP HANA, zwłaszcza w zakresie
przetwarzania baz danych w pamięci.
Serwery z procesorami Intel Xeon E7v3
oferują nawet o 20% więcej rdzeni i
wątków. Uruchomione na platformie SAP
HANA przetwarzają transakcje i analizują
dane błyskawicznie, niemal równocześnie
z generowaniem tych danych przez
użytkowników i urządzenia1 . Wśród
dodatkowych funkcji tych serwerów należy
wymienić rozbudowaną i wydajną hierarchię
pamięci podręcznej, obsługę nawet 18
rdzeni, wielowątkowość, rozszerzenia Intel®
Advanced Vector Extensions 2 (Intel® AVX2),
instrukcje procesora typu SIMD (ang. singleinstruction, multiple-data) oraz najnowsze
funkcje niezawodności, dostępności i
łatwości serwisowania (ang. reliability,
availability, and serviceability ― RAS), takie
jak Intel® Run Sure Technology2.
Użytkownicy przyzwyczaili się już do
szybkości przetwarzania procesorów Intel
Xeon, ale rodzina Intel Xeon E7 v3, dzięki
nowej technologii Intel® Transactional
Synchronization Extensions (Intel® TSX),
znacznie przewyższa pod tym względem
poprzednią generację procesorów E7. Intel
TSX zwiększa wydajność transakcyjnego
przetwarzania baz danych w pamięci na
systemach wielordzeniowych, w których
ważna jest skalowalność synchronizacji
wątków. Technologia ta może pomóc Rose
w osiągnięciu jeszcze większych korzyści
z platformy SAP HANA wyposażonej
w serwery wielogniazdowe z procesorami
Intel Xeon E7 v3. Połączenie nowych
procesorów Intel Xeon E7 v3 z technologią
Intel TSX i platformą SAP HANA przyspiesza
przetwarzanie danych, wydłuża czas pracy
systemu bez przestojów oraz zwiększa jego
niezawodność i skalowalność, co pozwala na
obsługę nawet bardzo dużych obciążeń (zob.
ilustracja 1).
Sposób na lepsze wykorzystanie danych
Szybsze zwiększanie wydajności
dzięki współpracy firm Intel i SAP
bardziej wydajne i skalowalne wdrożenia
indeksu bazy danych. W połączeniu z
aktualizacjami platformy SAP HANA
SPS 09 procesory Intel Xeon E7 v3 z
włączoną technologią Intel TSX mogą
przetwarzać transakcje ponad dwukrotnie
szybciej niż procesory poprzedniej
generacji1,3.
Procesory Intel Xeon E7 v3 łączą
innowacyjne rozwiązania platformy SAP
HANA, przyspieszające przetwarzanie
transakcji, z technologią Intel TSX, która
umożliwia sprzętową eliminację blokad.
Rezultatem jest znakomita wydajność
przetwarzania transakcji w pamięci.
Korzyści z nowych
zaawansowanych funkcji na
dyskach SSD Intela
Dyski SSD (Solid-State Drive)
Intela dodatkowo ulepszają
funkcjonowanie baz danych
działających w pamięci (in-memory),
takich jak SAP HANA*. Najnowsze
dyski SSD Intela ułatwiają działom
IT korzystanie z technologii
dynamicznego tworzenia warstw
danych, która jest nową funkcją
platformy SAP HANA SPS 09.
Umożliwia ona przesyłanie danych
rzadko używanych (ang. cold data)
z pamięci na dysk tak, aby zasoby
pamięci zawsze wystarczały do
zapewnienia optymalnej wydajności
przetwarzania danych często
używanych (ang. hot data).
Oprócz technologii Intel TSX procesory
Intel E7 v3 oferują rozszerzenie Intel®
Advanced Vector Extensions 2 (Intel®
AVX2), które obejmuje instrukcje
procesora przyspieszające przetwarzanie
obciążeń klasy korporacyjnej.
W celu lepszego wykorzystania funkcji
Intel AVX2 w procesorach E7 v3 została
aktywowana operacja skanowania na
platformie SAP HANA, określająca
liczbę pozycji w bazie danych, które
mogą zostać przeskanowane w ciągu
sekundy. W porównaniu z wersją Intel
AVX rozszerzenie Intel AVX2 obsługuje
dodatkowo operacje 256-bitowe na
liczbach całkowitych. Intel AVX2 wspiera
aplikacje ogólnego przeznaczenia,
służące np. do przetwarzania obrazu,
przetwarzania danych audio/wideo,
symulacji naukowych, analiz finansowych
Wewnętrzne laboratoryjne testy
przeciążeniowe platformy SAP HANA
z włączoną technologią Intel TSX
wykazały znaczny wzrost wydajności
przetwarzania transakcji (zob. ilustracja 1
poniżej).
Technologia Intel TSX oferuje
usprawnienia sprzętowe, które ułatwiają
programowanie wielordzeniowe.
Umożliwia procesorowi dynamiczne
określanie, czy wątki wymagają
szeregowania z wykorzystaniem
chronionych blokadami sekcji o znaczeniu
krytycznym, oraz ich ewentualne
szeregowanie tylko wtedy, gdy jest to
potrzebne. Technologia ta jest wdrażana
w wewnętrznych strukturach indeksu
platformy SAP HANA, co pozwala na
oraz tworzenia modeli i analiz 3D.
Użytkownicy platformy SAP HANA
z nowym procesorem Intel Xeon E7 v3
i włączoną technologią Intel TSX osiągnęli
znaczny wzrost wydajności. Ilustruje to
poniższa tabela.
Wzrost wydajności przetwarzania transakcji na platformie SAP HANA z procesorami
Intel Xeon E7 v3 i włączoną technologią Intel® TSX.
Konfiguracja
podstawowa1
Procesor Intel® Xeon®
E7 v2
SAP HANA*
SPS 08
Wzrost liczby transakcji
na minutę (TPM):
Konfiguracja 1
Konfiguracja 2
Procesor Intel® Xeon®
E7 v2
Procesor Intel® Xeon®
E7 v3
bez włączonej
technologii Intel® TSX
SAP HANA*
SPS 09
1.8x
SAP HANA*
SPS 09
więcej TPM
2.7x
Procesor Intel® Xeon®
E7 v3
włączona technologia
Intel® TSX
SAP HANA*
SPS 09
1
1
NAWET
Konfiguracja 3
NAWET
więcej TPM
6x
1
NAWET
więcej TPM
Ilustracja 1. Aktualizacja systemu do procesorów Intel® Xeon® E7 v3 i platformy SAP HANA* SPS 09 zapewnia stopniowy wzrost wydajności1
(wyniki laboratoryjnych testów przeciążeniowych systemu S-OLTP)
2
Sposób na lepsze wykorzystanie danych
• A
ktualizacja systemu SAP Business
Suite 4 SAP HANA* (S/4HANA*)
z wersji SPS8 do SPS9 zwiększyła
jego skalowalność dzięki wdrożeniu
poprawek, które zwiększyły
efektywność blokad za pomocą
dodatkowych wątków obliczeniowych.
W rezultacie liczba przetwarzanych
transakcji na minutę wzrosła 1,8 raza.1,3.
• A
ktualizacja procesora Intel Xeon z wersji E7 v2 do E7 v3, dzięki
dodatkowym wątkom i pamięci
podręcznej oraz udoskonalonej
architekturze, zwiększyła wydajność
systemu nawet o 50%, a łączny
wskaźnik przetwarzanych transakcji na
minutę wzrósł 2,7 raza.1,3
• D
odanie funkcji programowania Intel
TSX, która obecnie jest dostępna
tyko w procesorach Intel Xeon E7 v3,
zwiększyło liczbę przetwarzanych
transakcji na minutę nawet 2,2 raza.1,3
• S
twierdzono nawet 6-krotny łączny
wzrost wydajności wyrażonej liczbą
przetwarzanych transakcji na minutę,
co zapewniło firmie większą moc
przetwarzania bez rozbudowy systemu
informatycznego.1,3
W procesorach Intel Xeon E7 v3
wprowadzono następujące rozszerzenia
zwiększające wydajność i efektywność
zaawansowanych procesów
przetwarzania baz danych w pamięci:
• Obsługa 256-bitowych operacji na
liczbach całkowitych dzięki technologii
Intel AVX2 przyspieszającej operacje
skanowania.
• M
aksymalnie 18 rdzeni (36 wątków)
i 45 MB pamięci podręcznej najwyższego
poziomu (procesory poprzedniej
generacji obsługiwały maksymalnie 15
rdzeni i 30 wątków).
• P
CPS (Per-core p-state) - funkcja, która
dynamicznie reguluje i koryguje pobór
energii elektrycznej przez każdy rdzeń
procesora, co umożliwia efektywniejsze
wykorzystanie energii podczas
przetwarzania obciążeń.
• C
ache Quality of Service (QoS) Monitoring funkcja pomagająca w wykrywaniu
i monitorowaniu maszyn wirtualnych
i aplikacji pracujących w pamięci
podręcznej, co ułatwia optymalizację
zasobów poprzez inteligentne tworzenie
harmonogramów i wyrównywanie
obciążenia.
Rozszerzenia te mogą zapewnić
Rose wyższy zwrot z inwestycji
w platformę SAP HANA, ponieważ
zwiększają wydajność i efektywność
całego środowiska informatycznego.
Zapewniają one moc obliczeniową
potrzebną do przetwarzania transakcji
i przeprowadzania analiz w czasie
rzeczywistym w przypadku dużych
obciążeń oraz pomagają w monitorowaniu
środowiska i dostosowywaniu go do
nowych warunków.
Większa niezawodność i dłuższy czas
pracy bez przestojów
Procesory Intel Xeon E7 v3 nie tylko
zwiększają wydajność i wykorzystanie
zasobów, lecz także oferują 40 nowych
funkcji i rozszerzeń zwiększających
niezawodność, dzięki którym systemy
o znaczeniu krytycznym, w tym platforma
SAP HANA, działają bez problemów.
Ponad 40 funkcji niezawodności,
dostępności i łatwości serwisowania
(RAS), w tym Intel Run Sure Technology,
pozwala zoptymalizować infrastrukturę
i wydłużyć czas pracy bez przestojów.
Funkcja Intel Run Sure Technology,
dostępna tylko na procesorach Intel
Xeon E7, eliminuje nieplanowane przestoje
dzięki wyspecjalizowanym opcjom, które
diagnozują i usuwają błędy i awarie
dotyczące zarządzania systemami
i pamięcią:
• E
nterprise Management Configuration
Assistant (eMCA) Recovery Gen
2 zwiększa zdolność serwera
do eliminowania błędów, w tym
nienaprawialnych, bez przerywania
pracy systemu operacyjnego.
• Z
apis lustrzany pamięci oparty na
adresach umożliwia oprogramowaniu
wbudowanemu lub systemowi
operacyjnemu określanie adresów
pamięci przeznaczonych do zapisu
lustrzanego, co obniża koszty pamięci.
Pozostałe rozszerzenia RAS to:
• M
ultiple Rank Sparing - funkcja
zmniejszająca częstotliwość przestojów
Intel® TSX
Każda następna generacja
procesorów ma więcej rdzeni,
co stanowi wyzwanie dla
wydajnych systemów baz danych
działających w pamięci. Systemy
te wykorzystują zaawansowane
algorytmy wysokiego poziomu
do partycjonowania lub
równoległego uruchamiania
wielu zapytań oraz mechanizmy
synchronizacji niskiego poziomu
w celu synchronizowania dostępu
do wewnętrznych struktur baz
danych. Programiści często
wkładają wiele wysiłku w prace
programistyczne i weryfikacyjne,
aby zwiększyć współbieżność w
warunkach takiej synchronizacji.
Dzięki technologii Intel® TSX
sprzęt może dynamicznie
określać, czy wątki rzeczywiście
potrzebują synchronizacji, nawet
gdy jest ona stosowana bardzo
ostrożnie.4
i konserwacji serwera poprzez
udostępnienie drugiego rzędu pamięci.
Zadania niesprawnego rzędu mogą
być dynamicznie przejmowane przez
rząd zapasowy w ramach tego samego
kontrolera pamięci.
• O
dzyskiwanie pamięci DDR4 zmniejsza
częstotliwość błędów krytycznych
pamięci DDR4, które mogą powodować
awarie systemu.
• I ntel® Data Protection Technology
z funkcją AES-NI (Advanced
Encryption Standard New Instructions)
przyspiesza szyfrowanie danych
poprzez zmniejszenie powiązanych
z tym procesem strat wydajności.
Większa skalowalność umożliwia
obsługę każdego obciążenia
Wydajność i niezawodność to dwa
filary, na których należy budować każdy
system przedsiębiorstwa o znaczeniu
krytycznym. Trzecim ważnym filarem
jest skalowalność. Rose potrzebuje
możliwości szybkiego i efektywnego
rozszerzania systemów stosownie do
bieżących potrzeb biznesowych firmy.
Intel i SAP
Intel i SAP oferują utworzoną
w konkretnym celu kombinację
procesora i platformy, która
usprawnia procesy i optymalizuje
ich wydajność oraz upraszcza
funkcjonowanie środowiska
IT. Każda z tych dwóch
firm wykorzystuje w swojej
działalności rozwiązania drugiej:
SAP używa głównie architektury
Intela, a Intel ― produktów
SAP. SAP HANA wspiera ponad
400 urządzeń OEM, które mają
certyfikaty procesorów Intel
Xeon poprzedniej generacji.
Po wprowadzeniu na rynek
procesorów Intel Xeon E7 v3
liczba ta może jeszcze wzrosnąć.
Lista wszystkich certyfikowanych
urządzeń dla platformy SAP
HANA znajduje się pod adresem
http://global.sap.com/
community/ebook/
2014-09-02-hana-hardware/
enEN/appliances.html
1
Procesory Intel Xeon E7 v3 zwiększają
skalowalność systemu poprzez
następujące rozwiązania:
• O
bsługa 12 TB pamięci w konfiguracji
8-gniazdowej, która umożliwia
masowe operacje transakcyjne i
analityczne oparte na przetwarzaniu
w pamięci.
• E
lastyczne opcje pamięci (np. DDR4
i DDR3).
• B
ezpośrednia obsługa procesorów
w konfiguracjach 2-, 4- i -gniazdowych
oraz wsparcie ponad 8 gniazd
z wykorzystaniem kontrolerów węzłów
innych producentów.
Dzięki tym i innym funkcjom zwiększania
skalowalności procesory Intel Xeon E7 v3
mogą stanowić skalowalną podstawę,
która pomoże Rose w realizacji
krótko- i długoterminowych planów
rozwoju i zmian w firmie. Rose będzie
mogła rozbudowywać i modernizować
swoje wdrożenia na platformie SAP
HANA, rozszerzać infrastrukturę
sterowaną programowo (ang. softwaredefined infrastructure ― SDI) lub sieć
sterowaną programowo (ang. softwaredefined network ― SDN) oraz tworzyć
dalekosiężne wizje wdrożeń w chmurze.
Wyszukiwanie danych z szybkością
zbliżoną do tej, z jaką użytkownicy
i urządzenia generują dane
Technologia Intel TSX, będąca
najnowszym dodatkiem do procesorów
Intel Xeon E7 v3, w połączeniu
z możliwościami platformy SAP HANA
pomoże Rose oraz innym dyrektorom
ds. technicznych i informatycznych
w usprawnieniu przetwarzania transakcji
i analiz. Nowe rozwiązanie zwiększa
niezawodność usług o znaczeniu
krytycznym i wydłuża ich czas pracy
bez przestojów. W rezultacie Rose może
wprowadzać w życie najlepsze pomysły,
generując nowe możliwości biznesowe
na podstawie wielkich zbiorów danych
(big data) oraz analiz przeprowadzanych
w czasie rzeczywistym.
Więcej informacji o rodzinie
procesorów E7 v3 można znaleźć pod
adresem http://www.intel.com/xeon
Oprogramowanie i obciążenia wykorzystane w testach wydajności mogły zostać zoptymalizowane pod kątem pracy z procesorami Intel.
Wyniki takich testów wydajności, jak SYSmark and MobileMark, są mierzone za pomocą specjalnych systemów komputerowych, komponentów, oprogramowania, operacji i funkcji. Każda
zmiana któregokolwiek z tych czynników może spowodować zmianę wyników. Podejmując decyzję o zakupie produktu, należy wziąć pod uwagę inne informacje i wyniki testów wydajności,
w tym testów tego produktu w połączeniu z innymi produktami.
Sześciokrotny wzrost wydajności przetwarzania obciążeń transakcyjnych po wdrożeniu nowej technologii Intel® Transactional Synchronization Extensions (TSX) osiągnięto w wewnętrznych
testach typu insert/select przeprowadzonych przez SAP* w systemie OLTP, mierzących liczbę transakcji na minutę (tpm) na platformie SuSE* LINUX Enterprise Server 11 SP3.
Konfiguracje:
a. Konfiguracja podstawowa 1.0: Procesor Intel Xeon 4S E7-4890 v2, pamięć 512 GB, SuSE* LINUX Enterprise Server 11 SP3, SAP HANA* 1 SP8, wynik: 14 327 transakcji na minutę.
b. Nawet 1,8 raza więcej transakcji na minutę: Procesor Intel Xeon 4S E7-4890 v2, pamięć 512 GB, SuSE* LINUX Enterprise Server 11 SP3, SAP HANA* 1 SP9, wynik: 26 139 transakcji na minutę.
b. Nawet 2,7 raza więcej transakcji na minutę: Procesor Intel Xeon 4S E7-8890 v3, pamięć 512 GB, SuSE* LINUX Enterprise Server 11 SP3, SAP HANA* 1 SP9, technologia Intel TSX wyłączona,
wynik: 39 330 transakcji na minutę.
d. Nawet 6 razy więcej transakcji na minutę: Procesor Intel Xeon 4S E7-8890 v3, pamięć 512 GB, SuSE* LINUX Enterprise Server 11 SP3, SAP HANA* 1 SP9, technologia Intel TSX włączona,
wynik: 89 619 transakcji na minutę. Więcej informacji: http://www.intel.com/performance/datacenter.
Funkcje i korzyści oferowane przez technologie Intel są uzależnione od konfiguracji systemu i mogą wymagać aktywacji odpowiedniego sprzętu, oprogramowania lub usługi. Wydajność
systemu zależy od jego konfiguracji. Żaden system komputerowy nie zapewnia stuprocentowego bezpieczeństwa. Więcej informacji można uzyskać u producenta lub dostawcy systemu oraz
w serwisie www.intel.com.
2
Aktualizacja systemu SAP Business Suite 4 SAP HANA* (S/4HANA*) SPS8 do wersji S/4HANA SPS9 zwiększyła skalowalność dzięki rozszerzeniu blokad o dodatkowe wątki obliczeniowe;
w rezultacie liczba transakcji na minutę wzrosła nawet 1,8 raza. Aktualizacja procesora Intel® Xeon® E7 v2 do wersji v3 dzięki dodatkowym wątkom i pamięci podręcznej oraz udoskonalonej
architekturze, zwiększyła wydajność systemu nawet o 50%, a łączny wskaźnik przetwarzanych transakcji na minutę wzrósł 2,7 raza.
3
Dodanie funkcji programowania Intel TSX, która obecnie jest dostępna tyko w procesorach Intel Xeon E7 v3, zwiększyło liczbę przetwarzanych transakcji na minutę nawet 2,2 raza.
Stwierdzono nawet 6-krotny łączny wzrost wydajności wyrażonej liczbą przetwarzanych transakcji na minutę, co zapewniło firmie większą moc przetwarzania bez rozbudowy systemu
informatycznego.
Tomas Karnagel (TU Drezno), Roman Dementiev (Intel), Ravi Rajwar (Intel), Konrad Lai (Intel), Thomas Legler (SAP AG), Benjamin Schlegel (TU Drezno), Wolfgang Lehner (TU Drezno),
„Improving In-Memory Database Index Performance with Intel TSX”.
4
Dane szacunkowe lub wyniki symulacji są oparte na przeprowadzonych wewnętrznie przez firmę Intel analizach bądź symulacjach lub modelowaniu architektur i zostały tu zamieszczone
w celach informacyjnych. Jeśli sprzęt, oprogramowanie lub konfiguracja systemu Klienta różni się od wykorzystanej w testach, wydajność może być inna.
Niniejszy dokument nie oznacza udzielenia licencji, wyraźnej lub domniemanej, opartych na zasadzie estoppel lub innych podstawach prawnych, na jakiekolwiek prawa własności
intelektualnej.
Produkty opisane w niniejszym dokumencie mogą zawierać błędy projektowe lub błędy określane jako „errata”, które mogą spowodować ich niezgodność z opublikowanymi
specyfikacjami. Aktualną listę błędów „errata” z opisami można otrzymać na żądanie.
SAP oraz inne produkty i usługi firmy SAP wymienione w niniejszym dokumencie oraz ich znaki logo są znakami towarowymi lub zastrzeżonymi znakami towarowymi
przedsiębiorstwa SAP SE (lub podmiotu stowarzyszonego SAP) w Niemczech i innych krajach.
Intel nie udziela żadnych gwarancji wyraźnych ani domniemanych, w tym domniemanych gwarancji przydatności handlowej, przydatności do określonego celu
i nienaruszania praw własności, ani też jakichkolwiek gwarancji wynikających z przebiegu wykonania umowy, przebiegu transakcji lub zasad prowadzenia działalności
handlowej.
Intel, logo Intel, logo Intel Inside i Xeon są znakami towarowymi firmy Intel Corporation w Stanach Zjednoczonych i innych krajach.
*Inne nazwy i marki mogą być własnością innych podmiotów.
© 2015 Intel Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone. Wydrukowano w USA 0415/TA/PRW/PDF.
Prosimy poddać recyklingowi. 332425-001US