Чем отличаются процессоры для серверов и персональных компьютеров

Россия+7 (910) 990-43-11
Обновлено: 2022-09-20

Читатели часто задают вопрос, какой тип процессора им следует выбрать: серверный или настольный.

Хотя выбор варианта, обеспечивающего наилучшую отдачу от вложенных средств, и построение системы на основе процессора может показаться интуитивно понятным, часто стоит присмотреться повнимательнее.

«Сервер» и «Настольный компьютер» – это не просто категории процессоров, а отдельные платформы, частью которых является процессор.

Мы быстро пройдёмся по компьютерным платформам, чтобы лучше объяснить разницу между процессорами для серверов и настольных компьютеров.

Какие типы платформ существуют

Существует четыре основных платформы:

  • Мейнстрим / потребительская, иногда определяемые как рабочий стол
  • Рабочая станция или HEDT (настольный компьютер высокого класса)
  • Профессиональная рабочая станция
  • Сервер

Официального определения того, из чего состоит каждая из этих платформ, не существует, но, как правило, они будут разделены на широкие уровни форм-факторов, аппаратной производительности, расширяемости и специализации, а также предполагаемого варианта использования.

Сравнение разных платформ

Настольный или потребительский компьютер

Базовые или потребительские платформы – это то, что вы будете использовать на компьютере, созданном для лёгких рабочих нагрузок, таких как графический дизайн, обработка текстов, просмотр страниц, а также обычная повседневная работа и игры.

Платформы для настольных ПК также развиваются, чтобы лучше работать с многопоточными рабочими нагрузками, что делает их более дешевой альтернативой платформам для рабочих станций. Одним из хороших примеров является рендеринг на CPU, где эта платформа начинает набирать популярность благодаря постоянно увеличивающемуся количеству ядер ЦП.

Рабочая станция/HEDT

Платформы рабочих станций подходят для более требовательных рабочих нагрузок, требующих высокой многопоточной производительности и лучшего подключения. Предоставляя множество вычислительных ядер и доступ к большему количеству, например, линий PCIe, приложения, которые хорошо распараллелены, отлично работают на этой платформе.

Платформы рабочих станций вписываются в форм-факторы настольных компьютеров, что делает их идеальными для использования на рабочем столе или дома, где вы активно работаете с системой.

Профессиональная рабочая станция

Платформа профессиональной рабочей станции предлагает множество функций, которые вы найдёте на высокопроизводительной серверной платформе, но ключевое отличие заключается в том, что она соответствует форм-фактору настольного компьютера.

Эта платформа идеально подходит для таких приложений, как рендеринг, моделирование или рабочие нагрузки, которым требуется доступ к ещё большему количеству линий PCIe, памяти ECC, большей емкости памяти или функциям безопасности ЦП, чем может предоставить платформа Workstation/HEDT.

Сервер

Серверная платформа предназначена для обеспечения надёжности, гибкости и масштабируемости. Они развертываются, в основном, в качестве монтируемых в стойку блоков в центрах обработки данных, что позволяет разместить большой объём вычислительной мощности в небольшом пространстве.

Серверная комната с 19-дюймовыми стоечными серверами

Серверные платформы сконфигурированы для различных целей, от хранения больших объёмов данных до ресурсоемких приложений с большим количеством вычислительных ядер и памяти.

Они также рассчитаны на то, чтобы работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю в течение длительного времени без нестабильности или сбоев системы, и не предназначены для непосредственного использования.

Ключевые различия между платформами

При чем тут платформы? Вы просто хотели узнать разницу между настольным и серверным CPU!

Потерпите меня ещё немного – мы доберемся до этого!

Процессоры неизбежно привязаны к своей платформе. Вы не можете вставить ЦП настольного компьютера в серверную платформу и не можете установить серверный ЦП в настольную платформу.

Различия между серверными и настольными процессорами заключаются в их платформе! Давайте взглянем на ключевые отличия платформы:

Форм-фактор платформы

Одним из очевидных различий между настольными и серверными платформами является их форм-фактор. Как для серверной, так и для настольной платформы существуют стандарты измерения занимаемого системой пространства.

Для настольных платформ типичными форм-факторами являются XL-ATX, E-ATX, ATX, M-ATX и M-ITX в порядке их размера. ATX является наиболее популярным вариантом для систем настольных ПК, за ним следуют M-ATX и M-ITX.

Сравнение форм-факторов и размеров материнских плат

Форм-фактор E-ATX часто используется в рабочих станциях и системах для энтузиастов. Больший размер позволяет им упаковывать дополнительные функции, такие как больше слотов PCIe и RAM, но при этом оставаться в рамках ограничений корпуса для настольных ПК.

Настольные корпуса также бывают разных форм-факторов. Они подразделяются на Full Tower, Mid Tower, Mini Tower и Small Form Factor (SFF). Совместимость с оборудованием для конкретного корпуса зависит от его размера: корпуса Full Tower поддерживают большинство размеров, а корпуса SFF поддерживают только M-ITX.

График сравнения размеров корпуса ПК

Большинство серверов выпускаются либо в башенном, либо в стоечном исполнении. Конфигурация башни аналогична платформе для настольных ПК и является хорошим выбором, если вы работаете с небольшим количеством серверов.

Стоечные серверы предназначены для использования со стандартными 19-дюймовыми серверными стойками, что позволяет размещать серверы вертикально и экономить место. Помимо серверов, вы также можете приобрести стоечные массивы хранилищ и сетевые коммутаторы, чтобы добавить дополнительные функциональные возможности в вашу установку.

Размер стоечных компонентов определяется в единицах высоты от 1U до 6U для обычных серверов. Большинство серверных стоек имеют высоту 42U, что позволяет разместить довольно много оборудования на небольшом пространстве.

Хотя некоторые серверные материнские платы соответствуют общим форм-факторам настольных ПК, многие из них изготавливаются на заказ, чтобы более эффективно вписаться в серверный корпус, который вы будете покупать у компании.

Оперативная память платформы

Серверные платформы поддерживают память с ECC или кодом исправления ошибок для всего набора процессоров. Поддержка ECC на настольных платформах ограничена профессиональной рабочей станцией, рабочей станцией и определенным количеством потребительских платформ.

Как работает оперативная память с поддержкой ECC

На потребительских платформах, таких как AMD Ryzen на материнских платах B550 и X570, поддержка ECC существует, но не проверена для использования на серверах или рабочих станциях, а совместимость зависит от производителей материнских плат.

Оперативная память ECC исправляет повреждение памяти из-за случайного переключения битов, предотвращая сбои системы и повреждение данных. Это важно, когда вы не можете допустить системных сбоев при использовании компьютера 24/7 в течение длительного периода времени.

Серверы и процессоры профессиональных рабочих станций также поддерживают объём оперативной памяти, исчисляемый терабайтами. Для справки: типичная потребительская платформа поддерживает не более 128 ГБ памяти.

Количество доступных каналов оперативной памяти также зависит от платформы. Рабочие станции Server и Pro имеют восемь каналов, платформы рабочих станций – четыре, а потребительские – два. Больше каналов памяти улучшает чистую пропускную способность между ОЗУ и процессором.

Платформа Поддержка ЕСС Каналов памяти Макс. память
Рабочий стол Потребительский / мейнстрим Нет, некоторые платформы имеют несертифицированную поддержку 2 128 ГБ
Рабочая станция Да 4 512 ГБ
Профессиональная рабочая станция Да 8 2 ТБ
Сервер Сервер Да 8 2 ТБ+

Многопроцессорная поддержка

Уникальной особенностью серверной платформы является поддержка нескольких процессоров. Несколько процессоров в одной системе не только увеличивают количество ядер, но и дают доступ к большему количеству памяти и линий PCIe в одной системе.

С одной системой, имеющей несколько процессоров, вы экономите много места и денег, которые заняли бы отдельные системы. Это отлично подходит, например, для ферм рендеринга, которым требуется много вычислительных ядер в ограниченном пространстве.

Расширение и подключение платформы

Платформы серверов и профессиональных рабочих станций предлагают большое количество линий PCIe. Эти линии PCIe необходимы для добавления карт расширения, таких как графические процессоры, твердотельные накопители NVMe, твердотельные накопители SATA, жёсткие диски или сетевые карты. Чтобы узнать больше, вы можете обратиться к нашей статье о том, сколько линий PCIe вам нужно.

Платформа Максимальное количество линий PCIe
Рабочий стол Потребительский / мейнстрим 20
Рабочая станция 56
Профессиональная рабочая станция 128
Сервер Сервер 128+

Серверные платформы очень универсальны в распределении линий PCIe. Вам нужно большое количество дисков NVMe? У вас есть сервер, который делает это, предоставляя полные четыре линии подключения PCIe на один диск.

Нужно большое количество графических процессоров в одной системе? Вы получаете это также благодаря поддержке большего количества графических процессоров, чем у большинства настольных систем.

Это просто показывает, насколько универсальной и легко настраиваемой является серверная платформа. Серверы легко конфигурируются с использованием множества графических процессоров, дисков NVMe или жёстких дисков, сохраняя при этом компактность.

Конечно, серверы не оптимизированы для бесшумной работы, поэтому вам не захочется работать непосредственно на сервере, который находится под вашим столом. Вот почему их обычно прячут в дата-центре или отдельной комнате.

Профессиональные рабочие станции также можно настраивать благодаря обилию слотов x16 PCIe. Однако они не так универсальны, в основном из-за нехватки места в форм-факторе настольного компьютера, что может вынудить вас использовать переходники с платами расширения, чтобы максимально эффективно использовать платформу.

Потребительские системы имеют меньшее количество линий PCIe, что ограничит ваше расширение до одного или двух графических процессоров и пары дисков NVMe. Некоторые специализированные системы поддерживают несколько графических процессоров через один вертикальный канал 1x для таких приложений, как майнинг, хотя это серьёзно повлияет на производительность в рабочих нагрузках, не связанных с майнингом.

Какое отношение процессоры имеют к платформам

Это был обзор платформ. Какое отношение процессоры имеют к платформам?

Процессоры привязаны к конкретной платформе и будут совместимы только с этой платформой. Возьмём, к примеру, серии потребительских/рабочих станций AMD Ryzen и Epyc. Не существует ни процессоров Ryzen для серверов, ни процессоров Epyc для настольных компьютеров.

ЦП каждой серии изготавливается для своей платформы. Даже процессоры, идентичные на бумаге (например, с одинаковым количеством ядер и тактовой частотой), будут существенно различаться в зависимости от платформы, с которой они работают.

Какие типы процессоров привязаны к какой платформе?

Вот краткий обзор того, какие типы процессоров привязаны к какой платформе и их типичное количество ядер:

Платформа Производитель Серия Диапазон ядер
Рабочий стол Потребительский / мейнстрим AMD Athlon 2-4
Ryzen 4-16
Intel Pentium / Celeron 2-4
Core 2-10
Рабочая станция AMD Threadripper 8-64
Intel Core X 10-18
Профессиональная рабочая станция AMD Threadripper Pro 12-64
Сервер Сервер AMD Epyc 8-64
Intel Xeon 4-56

Настольные и серверные процессоры

Ключевые различия между ЦП для настольных ПК и ЦП для серверов

Как обсуждалось выше, процессоры на своих платформах предлагают несколько функций, которые помогают различать две платформы. Теперь мы сосредоточимся на фактических различиях между процессорами.

Процессоры HEDT имеют более низкую тактовую частоту

Тактовые частоты процессора

Процессоры для настольных и потребительских ПК имеют более высокие тактовые частоты, что делает их отличным вариантом для активных и однопоточных рабочих нагрузок, которые не могут быть легко распараллелены, например графический дизайн, многие типы редактирования видео и компьютерные игры.

Intel и AMD также допускают ручной разгон многих своих процессоров для настольных ПК, что обеспечивает дополнительную производительность за счёт увеличения энергопотребления и снижения стабильности. Тепловая мощность ядра процессора экспоненциально увеличивается с его тактовой частотой.

Платформы для настольных ПК с одним процессором в хорошо вентилируемой системе с вариантами больших решений воздушного и жидкостного охлаждения позволяют производителям устанавливать более высокие тактовые частоты ядра, не беспокоясь о перегреве.

Серверные платформы работают в ограниченных средах, где единственным методом охлаждения является воздух с высокой скоростью потока через небольшой радиатор. Добавьте к этому несколько процессоров с большим количеством ядер, и вам понадобятся более низкие тактовые частоты для поддержания температуры для стабильной и продолжительной работы.

Более низкие тактовые частоты также снижают энергопотребление, что может показаться бесполезным для одного процессора. Однако, если вы планируете использовать сотни или даже тысячи процессоров, это будет иметь серьёзные последствия, даже при разнице в несколько ватт на процессор.

Серверные процессоры также должны работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю при высокой нагрузке, что значительно снижает срок их службы. Вот почему даже серверные процессоры с малым числом ядер работают на более низких тактовых частотах, чем сопоставимые процессоры для настольных ПК.

Количество ядер процессора

В то время как настольные платформы соответствуют серверам по максимальному количеству ядер в одном процессоре, серверные процессоры имеют уникальное преимущество, заключающееся в возможности использования многопроцессорных конфигураций.

Intel Xeon Scalable – отличный пример того, как легко вы можете упаковать один сервер с множеством вычислительных ядер. Intel предлагает эти процессоры в виде узлов, которые легко помещаются в шасси высотой 2U, предлагая до 224 ядер на одном сервере.

Разница в цене процессоров

Цены на процессоры для настольных ПК просты и обычно пропорциональны тактовой частоте процессора и количеству ядер.

Серверные процессоры обычно состоят из компонентов с большим количеством бинов, это означает, что они работают более стабильно и потребляют меньше энергии, что делает их более дорогими даже по сравнению с настольными процессорами, которые на бумаге имеют такие же характеристики.

ЦП должен иметь встроенную логику для доступа ко всем функциям платформы, поэтому неудивительно, что серверные ЦП, которые имеют доступ, например, к большему количеству каналов памяти или большему количеству линий PCIe, имеют повышенную цену – все остальные факторы одинаковы.

Правильный ЦП: серверный или настольный процессор

При выборе между сервером и настольным процессором важен не только процессор, но и платформа.

Как только вы перейдёте на определенную платформу, переход на другую будет дорогостоящим из-за отсутствия совместимости между платформами.

Выберите настольную платформу, если вы планируете активно работать на своём ПК или рабочей станции со стола. Хотя серверы имеют башенную конфигурацию, они не предназначены для работы в качестве автономного устройства и будут предлагать гораздо меньшую производительность (низкие тактовые частоты и т. д.).

Используйте серверную платформу, если вы планируете оставить её без присмотра. Серверы легко монтируются в стойки для оборудования и позволяют расширяться за счет дополнительных серверов, массивов хранения или сетевых коммутаторов, не занимая много места.

Помните, что стоечные серверы очень громкие, поэтому они не подходят для дома или работы.

Для таких приложений, как фермы рендеринга, которым требуется большое количество вычислительной мощности, вы можете использовать платформу рабочего стола в качестве узлов рендеринга, если вам нужно только несколько из них. Для крупномасштабных операций экономия пространства и энергии серверной платформы делает серверы, монтируемые в стойку, лучшим вариантом.

Часто задаваемые вопросы

Сервер для установки в стойку или сервер в корпусе: какой лучше?

Серверы Tower – это скорее сервер начального уровня для тех, кто хочет начать работу с сервером, или для сред, где нет серверных стоек.

Серверы, устанавливаемые в стойку, являются более распространенным вариантом и популярны из-за их возможности устанавливать вертикально в стойку для оборудования. Эти серверы также совместимы со стоечным хранилищем и сетевым оборудованием.

Подходят ли серверные процессоры для игр?

Рабочие нагрузки, такие как игры и графический дизайн, оптимизированы для однопоточной работы и значительно выигрывают от процессора с высокой тактовой частотой. Поскольку серверные процессоры настроены на стабильность и низкое энергопотребление, они не являются хорошим выбором для игр.

Если вы планируете разместить несколько виртуальных машин для игр, лучше выбрать серверный процессор из-за лучшей поддержки виртуализации.


5.0/1