Você já pensou em comprar um servidor CPU? Estas têm uma potência muito maior que as de mesa, mas também têm um preço superior e vêm acompanhadas de placas especiais, diferentes RAM memória e tudo isso por preços muito mais altos do que uma CPU de desktop. Explicamos as diferenças e a razão delas.
Sabemos que existem CPUs para todos os tipos de tamanhos e computadores. Do smartphone ao supercomputador mais poderoso. Mas, embora haja uma diferença clara entre processadores para smartphones e para PCs, não parece haver muita diferença entre um computador e um servidor, exceto no número de núcleos e no fato de que são mais caros. Realmente não é assim.
Mais núcleos em uma CPU de servidor
Como os servidores precisam executar um número maior de processos do que um PC convencional ao mesmo tempo, sua CPU precisa ter um número maior de núcleos. Como você bem sabe, o desempenho dos programas é escalonado de acordo com duas métricas. O primeiro é o desempenho paralelo que cresce com o número de núcleos do sistema, o segundo é o desempenho serial que depende da potência de cada processador sozinho.
A razão pela qual a CPU de um servidor tem mais núcleos, bem como mais cache, na verdade tem a ver com economia. Uma empresa que constrói um servidor tem capital suficiente para pagar a compra de um grande processador, com um grande número de núcleos e uma grande quantidade de memória cache dentro.
Devido à maior capacidade econômica, ao construir CPUs para servidores, os fabricantes possuem um maior número de núcleos e memória cache.
Múltiplas CPUs em servidores
Antes do advento dos CPUs multi-core, passamos por uma pequena era em que víamos configurações multi-processador no mesmo interposer ou compartilhando o mesmo soquete, mas isso durou pouco assim que surgiram os CPUs dual-core.
No mercado de servidores, é normal ver várias CPUs montadas em um motherboard, cada um com seu soquete. No PC vimos processadores com chips, mas não é o mesmo, já que continuam usando um único soquete e não é do mesmo tamanho dos soquetes dos servidores.
O soquete e a placa-mãe de uma CPU de servidor são diferentes
O outro ponto é o Socket, que é onde o processador é conectado. O fato de o processador de um servidor ser muito maior que o de um PC faz com que seja necessário um soquete especial e com ele placas-mãe especiais projetadas para esse mercado, obviamente muito mais caras.
As placas-mãe de servidor têm coisas que os PCs convencionais não têm, pois podem ter coisas como um maior número de interfaces Gigabit Ethernet, transceptores SFP que permitem o uso de interconexões de fibra óptica, portas SAS para conectar discos em servidores, etc. Com relação à RAM, muitas CPUs de servidor usam memória ECC, que não pode ser usada com CPUs convencionais e a RAM tradicional não pode ser usada com placas-mãe e portanto com CPUs de servidor.
A memória ECC inclui bits de memória adicionais, que são gerenciados por hardware adicional no controlador de memória e na interface. Esses bits extras são usados para armazenar um código de criptografia, que é escrito quando os dados são armazenados na memória. Quando os dados são lidos da CPU do servidor, os dois códigos são comparados. Desta forma, a integridade dos dados e, portanto, das informações pode ser mantida.
A CPU do servidor está sempre em execução
A CPU de um servidor funcionará 24 horas por dia, 7 dias por semana e 365 dias por ano. Ou seja, desde o momento em que forem instalados até que parem de funcionar, estarão em operação o tempo todo. O que se traduz é que quando se trata de fazer testes de qualidade em uma CPU para servidores, eles são muito mais exigentes e o número de processadores que passam no corte é muito menor. É por isso que são tão caros e raros.
É por isso que as CPUs de servidor tendem a funcionar a uma velocidade média de clock por núcleo menor do que suas contrapartes de desktop. A razão é que foram concebidos de forma a poderem funcionar sem nunca ter que desligar o servidor e não atingir níveis críticos de consumo. É por isso que eles não são projetados para overclock e todo o hardware para esta função está completamente descartado.
Eles compensam a menor velocidade de clock com um maior número de núcleos. Isso permite que a CPU execute um número maior de threads em paralelo. Deve-se levar em consideração que os sistemas operacionais contemporâneos lidam não com dezenas, mas com centenas de threads de execução simultaneamente, que serão atribuídos aos núcleos que estão livres da CPU do servidor.
Sem GPUs ou coprocessadores de mídia integrados
As CPUs do servidor não são usadas para reproduzir gráficos completos, além do mais, os designers não colocam nenhum hardware gráfico no mesmo chip da própria CPU, então eles não têm um integrado GPU. Um dos motivos é o estrangulamento térmico que uma GPU de alto desempenho pode colocar na CPU ao compartilhar espaço com ela. Já dissemos que o importante para uma CPU de servidor é o fato de que ela pode estar sempre ligada.
É por isso que enquanto os atuais CPUs dos PCs são realmente SoCs nos quais temos vários tipos de processadores com arquitetura heterogênea, os CPUs para servidores ainda são configurações homogêneas que em geral tendem a usar um único tipo de núcleo, os do CPU. E eles não incluem nenhum outro tipo de processador interno.
Muitos servidores atuais executam serviços de computação em nuvem e muitas vezes carregam placas gráficas dedicadas com virtualização, isso significa que a GPU pode funcionar como várias GPUs virtuais de forma assíncrona para vários clientes remotos diferentes.
