不服跑个分：ARM鲲鹏云服务器实战评测——华为云鲲鹏KC1实例 vs. 阿里云G5实例

今年一月份，华为正式发布了鲲鹏920数据中心高性能处理器，该处理器兼容ARM架构，采用7纳米制造，最高支持64核，主频达到2.6GHz，支持八通道DDR四、PCIe 4.0、100G RoCE网络。

华为云基于鲲鹏920处理器的通用计算加强型KC1实例，做为市面上为数很少基于ARM架构的云服务器表现究竟如何，咱们与阿里云的企业级通用型G5实例进行了全方位的对比。

1、处理器及内存性能

这次咱们测试的云服务器产品分别是华为云鲲鹏通用计算加强型KC1实例以及阿里云企业级通用型G5实例各三台。全部服务器均为4核16GB内存、运行CentOS 7.4操做系统，且均位于北京。

其中华为云KC1实例采用的是华为自研的鲲鹏920处理器，主频2.6GHz；阿里云G5实例则是采用英特尔SkyLake架构的至强铂金牌8163处理器，主频2.5GHz。咱们使用Unixbench对这两款服务器进行性能跑分，须要指出的是，因为两款服务器架构不一样，所以相关执行指令会略有不一样。

华为云KC1实例跑分前须要对Unixbench从新编译，若是直接编译会报错，如下三条指令是专门针对ARM架构的服务器：

sed -i 's/-mtune=native//' Makefile
sed -i 's/-march=native//' Makefile
sed -i 's/$field eq "bogomips"/$field eq "bogomips" or $field eq "BogoMIPS" /g' Run

修改后就可使用Unixbench对这两种服务器进行跑分。

CPU多核整型跑分指令：

./Run -c 4 dhry2reg

CPU多核浮点型跑分指令：

./Run -c 4 whetstone

这里，咱们对华为云KC1实例和阿里云G5实例分别进行六次跑分，结果以下：

经过平均得分的对比咱们发现，华为云KC1实例多核整型得分远高于阿里云的G5实例，多核浮点型得分二者不相上下。由此咱们能够看到鲲鹏920处理器在性能表现上与x86架构处理器的差距不大，并且在整型计算上的优点更加明显，便可以更好应对基因测序、图像渲染、大数据等大规模高强度的数据处理任务。

再来看两者内存性能的表现。内存方面，不一样厂家对内存选取也不一样，出于节省成本的考虑，云服务器厂商每每不多公布内存的频率和型号，这里咱们经过stream工具进行测试。

stream是业界广为流行的综合性内存带宽实际性能测量工具之一，支持Copy、Scale、Add、Triad四种操做。

Copy它先访问一个内存单元读出其中的值，再将值写入到另外一个内存单元。Scale操做先从内存单元读出其中的值，做一个乘法运算，再将结果写入到另外一个内存单元。Add操做先从内存单元读出两个值，作加法运算，再将结果写入到另外一个内存单元。Triad的表示将Copy、Scale、Add三种操做组合起来进行测试。

对应的四种操做以下：

• 复制(Copy) a(i) = b(i)

• 尺度变换(Scale) a(i) = q*b(i)

• 矢量求和(Add) a(i) = b(i) + c(i)

• 复合矢量求和(Triad) a(i) = b(i) + q*c(i)

测试前，应该先解压编译stream文件，具体编译代码以下：

gcc -O3 -fopenmp -DSTREAM_ARRAY_SIZE=64000000 -DNTIMES=10 stream.c -o stream

这里的内存测试咱们一样对测试服务器进行十次测试取平均值，具体测试数据以下：

*上述数据单位均为MB/s

经过平均值的对比咱们看到，相同配置下，华为云KC1实例所使用的内存在性能上是优于阿里云G5实例的。这样快速的数据传输也为服务器的数据处理能力提供了更好的保障。

此外，内存时延也对整个服务器的数据处理能力有很大的影响。这里的内存时延指的是三级缓存的时延。

现阶段的处理器通常都有三级缓存，处理器在取数据的时候会优先从最靠近的缓存开始，取不到再去内存取数据。越靠近处理器，取数据的速度越快，经过LMBench等工具咱们能精准的刻画这种读取的延时，也就是咱们说的内存时延，不一样缓存的时延呈现的是指数级增加，在对应的缓存中，时延是稳定的。

内存的时延都是以纳秒为单位，而咱们实际业务的需求中每每都是以毫秒为单位，经过LMBench，咱们得到了两款服务器的时延状况：

其中，华为云KC1内存时延平均值为100.9纳秒，标准差为0.74；阿里云G5内存时延平均值为125.1纳秒，标准差为1.20。经过这组数据咱们看到，华为云KC1的内存时延水平更低，也更稳定。相比于阿里云G5，在时间上有近20%的压缩，能更好的为处理器提供稳定高速的数据处理能力。

咱们看到，做为新品的华为云鲲鹏云服务器KC1在处理器内存的表现上甚至已经能超越同层次的X86服务器。相信对于X86阵营的云服务厂商来说，如今是时候正视鲲鹏云服务器这个强大的对手了。

2、网络性能

通常而言，各家云服务厂商容许用户在同一机房申请多台服务器搭建各类服务，这种服务被称之为虚拟私有云，是用户能够在这些服务器之间自由配置IP地址段、子网、安全组等子服务，也能够申请弹性带宽和弹性IP搭建业务系统。

这里咱们首先使用netperf工具对这两家服务器运营商内网间TCP带宽性能进行测试。这里咱们须要在各个主机中开启2台陪练机，测试机与2台陪练机均安装netperf，测试机作Server，陪练机作Client负责打流。

测试端口令以下：

netserver -p port &（700一、700二、700三、7004端口为测试端口）

客户端口令以下：

netperf -H serverip -p port -t TCP_STREAM -l 120 -- -m 1440 & (serverip为测试机内网IP，port为对应测

而后经过sar命令查看打流的数据的平均值，测试结果以下：

测试结果来看，华为云KC1实例内网带宽在3950Mbps上下，阿里云G5实例内网带宽在1500Mbps上下。总体来看，华为云KC1内网带宽更具优点，适合数据量比较大的多台服务器组成的内网服务器集群。

固然，除了内网的带宽，时延也是一个重要的参数。延迟决定系统每秒处理的最大请求数，而带宽决定了可支撑的最大负荷。

qperf和iperf/netperf同样能够评测两个节点之间的带宽和延时。能够在测试tcp/ip协议和RDMA传输。不过相比netperf和iperf，支持RDMA是qperf工具的独有特性。在CentOS中安装qperf比较简单，直接使用yum工具就能直接安装。

经过qperf测试服务器的延时和带宽，须要两台服务器一台作服务端另外一台作客户单打流。其中服务端直接运行qperf,无需任何参数。

服务器端直接运行qperf无需任何参数，默认就会开启19765端口。客户端运行获取带宽、延时状况，运行过程当中不须要指定端口号，只要指定主机名或者IP地址便可。这里咱们查看服务端与客户端的时延状况，并进行五次测试取平均值，测试结果以下：

咱们看到华为云KC1实例内网时延平均为35.92微秒，而阿里云G5实例平均时延为41.70微秒，华为云的内网时延更短，这就让内网间数据交换更加迅速快捷，相比于阿里云G5服务器有近15%的提高。

在内网的带宽和时延上，咱们看到华为云KC1相比于阿里云G5同配置更具优点，这就为大规模的内网服务器集群建设带来了可能。

3、存储表现与价格

现阶段不一样的云服务器厂商会提供不一样的存储解决方案以应对各类使用场景，这种存储解决方案每每称之为云硬盘，它为ECS、BMS等计算服务提供持久性块存储的服务，经过数据冗余和缓存加速等多项技术，提供高可用性和持久性，以及稳定的低时延性能。用户能够对云硬盘作格式化、建立文件系统等操做，并对数据作持久化存储。

现阶段云服务厂商基本上都会提供三种存储解决方案，分别是普通云盘、高速云盘、SSD云盘。这里咱们经过挂载不一样种类的云盘对测试机的存储能力进行测试。

咱们此次针对两家厂商的超高IO云盘/SSD盘进行测试，测试所使用的工具为fio，测试项目包括随机读写IOPS和顺序读写吞吐量，测试磁盘大小均为1000GB。

在4K随机读写测试中，华为云超高IO云盘达到33000 IOPS，顺序读写吞吐量均达到了350MB/s。相比于阿里云的云盘速度上高出很多。

从SSD云盘对比上来看华为云更具领先优点，阿里云SSD云盘性能尚可。前段时间华为云发布了云存储All-Flash战略，咱们也期待华为云能在存储上的持续突破。

价格方面，阿里云G5服务器4核16GB当前报价为每一年4732.8元，除了4核16GB配置，还有最高64核可选。而华为云KC1服务器目前处于公测阶段，最高支持60核，测试期间用户能够免费申请使用。

总结

现阶段多数云服务厂商均以X86架构的服务器为主，客户对ARM架构的服务器大多持观望态度。但经过本次测评咱们发现，鲲鹏云服务器在计算、网络、存储等多个方面已经成熟，且会在如大数据、基因测序等整型计算场景下较x86更具优点，相信鲲鹏新算力的加入，能够为多样应用提供全新的算力选择。

此前，笔者与同行交流探讨过一个问题，在服务器市场上，英特尔应该害怕AMD吗？显然不管是英特尔也好，AMD也罢，他们都是X86阵营的服务器制造商，而能威胁到X86架构服务器的，偏偏是来自体系以外——ARM。Redis创始人Salvatore Sanfilippo此前也表示，他正在将ARM做为Redis的主要架构。而微软也为Windows 10应用开发针对ARM的支持，总之，ARM的前景将来可期。

固然，ARM服务器成为云端主流还有很长一段路要走，而基于鲲鹏处理器的华为云鲲鹏全系列云服务，向产业释放鲲鹏新算力的同时，也让咱们看到华为在这一领域坚决的决心。

 

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