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　　近年來，在云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展下，數(shù)據(jù)中心的計算能力也面臨著越來越高的挑戰(zhàn)。就數(shù)據(jù)中心的 CPU 處理器選擇而言，AMD 因其最新一代 EYPC 處理器的強勁性能、低功耗以及低成本的優(yōu)勢逐漸贏得主流云廠商的青睞。

　　據(jù)悉，AWS、谷歌云、UCloud、Azure、IBM Cloud、騰訊云等云商均已推出基于 AMD EYPC CPU 型的云主機，屬于云廠商中的先行者。

　　為了便于用戶直觀比較不同云商的 AMD 云主機的性能差異，2020 年 5 月初，CIO 時代學(xué)院發(fā)起了針對市面上幾款主流的 AMD 云主機測試。本次測試的 AMD 型云主機在保持盡量相同的測試環(huán)境下，提供客觀公正的測試數(shù)據(jù)，從技術(shù)層面對不同廠商的 AMD 云主機進行性能（CPU、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等）與性價比測評分析。

　　本次參與實測的 AMD 云主機型號分別是國內(nèi)的 UCloud 快杰型 AMD、騰訊云 SA2，國外的 AWS m5a、Google 云 n2d。在高性能云主機的常用配置中，我們對四家云商分別選擇了 8 核 32G 和 2000G 數(shù)據(jù)盤。下圖是具體的配置信息：

　　圖 1：云主機配置詳情

　　本次測試主要利用 Unixbench 性能測試工具、圓周率 Pi 測試、FIO、Netperf 等測試方法，對云主機的 CPU 性能、磁盤性能和內(nèi)網(wǎng)質(zhì)量等分別進行測試，此外還針對 Nginx、MySQL、ClickHouse 三種常見的應(yīng)用場景做了測試比較。

　　本報告中的每項測試指標(biāo)均以 3 次測試的平均值作為最終數(shù)據(jù)，且云主機每完成一次測試需空跑 8 小時以上再進行下一次測試。

　　

　　圖 2：云主機測試明細

　　為了更加清晰直觀的展示四款 AMD 云主機的性能差異，我們摘取了本次測試結(jié)果中的幾個重要技術(shù)指標(biāo)以供大家參考，包括 CPU 耗時、磁盤 IOPS、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā) PPS、TPS/QPS 等等。

　　CPU 是云主機操作系統(tǒng)穩(wěn)定運行的根本，CPU 的運行時間在很大程度上決定了云主機的性能。我們在相同測試環(huán)境下使用 bc 命令進行浮點運算，小數(shù)點后的位數(shù)為 5000，測試耗時越短則表明性能越好。搭載了 AMD EYPC 處理器的四款云主機，在 CPU 性能上是否有差距呢？我們來一探究竟：

　

　　圖 3：CPU 運算平均耗時（由短到長排列）

　　根據(jù)上圖我們可以直觀的看出，在 8 核 CPU 的情況下計算圓周率 PI 時，UCloud 耗時最短為 16.54 秒，AWS 耗時最長為 21.11 秒，騰訊云和 Google 云則相差不大，分別為 17.42 秒和 18.02 秒。UCloud 相比騰訊云和 Google 云可減少 0.88 秒～ 1.48 秒的 CPU 耗時，比 AWS 可節(jié)省大約 4.57 秒的運行時間。由此可見，與另外三家對比，UCloud 的 AMD 云主機在 CPU 性能上最高可提升 21.6%。

　　在云主機的存儲性能方面，IOPS 和 IO 時延作為衡量磁盤性能的重要指標(biāo)，理論上， IOPS 越大越好，時延越低越好。本次測試我們使用的 FIO 工具選擇了 libaio 引擎測試，塊大小配置為 4k，測試生成的文件大小為 200G。這里我們主要觀察隊列深度分別為 1*1 和 7*16 的情況下，磁盤每秒隨機讀寫的操作次數(shù)以及平均時延。

　　

　　圖 4：隊列深度 1*1 的隨機讀寫

　　

　　圖 5：隊列深度 1*1 的平均時延

　　

　　圖 6：磁盤隨機讀寫于隊列深度 1*1 詳細數(shù)據(jù)表

　　

　　圖 7：隊列深度 7*16 的隨機讀寫

　　

　　圖 8：隊列深度 7*16 的平均時延

　　

　　圖 9：磁盤隨機讀寫于隊列深度 7*16 詳細數(shù)據(jù)表

　　由數(shù)據(jù)圖表可見，在隊列深度 1*1 和 7*16 時，UCloud 的 IOPS 和平均時延都具有明顯優(yōu)勢，而其他三家相差不大。在隊列深度為 1*1 時，UCloud 隨機讀的數(shù)量是排名第二的 AWS 的 2.5 倍，而隨機寫的數(shù)量更是比排名靠后的騰訊云高出 10 倍。在隊列深度為 7*16 時，UCloud 隨機讀寫能力依然表現(xiàn)突出，是排名第二的騰訊云的 4 倍，AWS 和 Google 云比較接近，均不太理想。

　　云主機每秒所處理的網(wǎng)絡(luò)包數(shù)量是內(nèi)網(wǎng)性能的核心指標(biāo)，內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)情況直接會影響服務(wù)之間的交互。本次內(nèi)網(wǎng)性能測試中，我們使用了 Netperf 網(wǎng)絡(luò)性能測試工具，通過 8 臺輔助機和 1 臺測試機，使用 UDP 協(xié)議+小包，小包大小為 1 字節(jié)，在同等情況下，統(tǒng)計測試機每秒收到包的數(shù)量。下面，我們來看看這四款云主機的表現(xiàn)：

　

　　圖 10：內(nèi)網(wǎng)平均每秒收包數(shù)（由多到少排列）

　　通常情況下，云主機每秒接受的小包數(shù)量越多，則表明內(nèi)網(wǎng)質(zhì)量越好。根據(jù)上圖測試結(jié)果可以看出，UCloud 每秒接受小包數(shù)量最多，約為 378.64 萬個左右，相當(dāng)于騰訊云的 2.5 倍，而 Google 云、AWS 和騰訊云這三家云平臺每秒接收數(shù)在 150-180 萬左右，其數(shù)量差距不是很大，都有較大提升空間。

　　Nginx 是一個高性能的 HTTP 和反向代理 Web 服務(wù)器，是網(wǎng)站門戶用戶的首選。Nginx 具有并發(fā)能力非常強的特點，因此對運營商主機的網(wǎng)絡(luò)能力要求非常高。根據(jù)Nginx的每秒處理請求數(shù)，就可以看出服務(wù)器的抗壓能力。

　　我們使用 ab 壓測工具進行測試，ab 工具可以創(chuàng)建多個并發(fā)訪問線程，模擬多個訪問者同時對某一個 URL 地址進行訪問，其原理類似 CC 攻擊。因此，在這樣高并發(fā)的測試下每秒處理請求數(shù)越大表現(xiàn)越好，單請求耗時與測試耗時越少則表現(xiàn)越好，也意味著訪問請求丟失越少。

　　

　　圖 11：Nginx 平均每秒收包數(shù)（由多到少排列）

　　

　　圖 12：Nginx 測試詳細數(shù)據(jù)表

　　上圖是我們根據(jù) ab 壓測請求數(shù) 200 萬，一次并發(fā)請求數(shù)為 500 得出的平均數(shù)據(jù)，很明顯可以看出 UCloud 在這次壓力測試下，各項指標(biāo)均表現(xiàn)最佳，遠超出其他云平臺。在每秒處理請求數(shù)上，UCloud 高出騰訊云 2 倍， Google 云、AWS、騰訊云分別位居第二、三、四位；在單請求耗時和測試耗時方面，UCloud 也僅占其他三家的 1/3 左右時長。

　　MySQL 數(shù)據(jù)庫的性能狀態(tài)通�？梢苑从撤�務(wù)器的 CPU、內(nèi)存和磁盤性能，也更能體現(xiàn)出云主機的性能差異。我們使用 sysbench 基準(zhǔn)測試工具對數(shù)據(jù)庫中一個表存放 2000 萬條數(shù)據(jù)，并同時開啟 500 個線程，得出結(jié)果數(shù)據(jù)：每秒請求數(shù) QPS 與每秒事務(wù)數(shù) TPS 越大，則表現(xiàn)越好；測試耗時與平均時延越小，則表現(xiàn)越好。

　

　　圖 13：MySQL QPS 對比（由多到少排列）

　　

　　圖 14：MySQL TPS 對比（由多到少排列）

　　

　　圖 15：MySQL 測試詳細數(shù)據(jù)表

　　QPS 和 TPS 作為衡量數(shù)據(jù)庫性能的關(guān)鍵指標(biāo)，也是云主機性能的直接體現(xiàn)。根據(jù)上圖測試數(shù)據(jù)可以看出，在 MySQL 場景下，UCloud 的 QPS 和 TPS 請求數(shù)量均表現(xiàn)超前，騰訊云緊隨其后排名第二， AWS 和 Google 云分別位列第三、第四。經(jīng)計算得出，UCloud 云主機的 QPS 和TPS比其他三家均高出 38%～70% 左右的性能。

　　ClickHouse 是一個用于聯(lián)機分析處理（OLAP）的列式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，會使服務(wù)器上一切可用的資源，以最自然的方式并行處理大型查詢。ClickHouse 目前已經(jīng)被很多用戶應(yīng)用于大數(shù)據(jù)分析處理業(yè)務(wù)上，因而對 ClickHouse 的支持能力，同樣是云主機性能是否良好的一個重要體現(xiàn)。

　　我們在云主機上安裝單機版本 ClickHouse19，在 ClickHouse 上做數(shù)據(jù)分組查詢，測試數(shù)據(jù)集：ontime，16G，183.95 百萬行。然后取前 10 條數(shù)據(jù)，最終耗時越短，則表現(xiàn)越好。

　　

　　圖 16：ClickHouse 測試耗時（由短到長排列）

　　根據(jù)上圖可以看出，UCloud 耗時最短為 2.067 秒，與緊隨其后的騰訊云差距不是很大，但 Google 云耗時最長，且 UCloud 最終耗時比 Google 云可降低大約 42%。

　　除了上文所述的 AMD 云主機各項基礎(chǔ)性能測試外，為了進一步展現(xiàn)該云平臺 AMD 云主機的綜合性能（如系統(tǒng)調(diào)用、讀寫、進程、圖形化測試、2D、3D、運算等），我們利用 Unixbench 工具進行測試，得出一個直觀的數(shù)據(jù)來進行對比。

　　

　　圖 17：云主機平均性能得分（由高到低排列）

　　根據(jù)上圖的測試結(jié)果，我們可以看到在8核AMD云主機的配置下，UCloud 性能得分最高約為 6720.4，騰訊云排名第二，性能得分為 5378.4， AWS 相對較低，性能得分為 3732.8，且 UCloud 性能得分比其他三家分別高出約 25%～80%，優(yōu)勢還是非常明顯的。

　　在充分比較了四款 AMD 云主機的性能差異后，接下來就是用戶最為關(guān)心的問題——價格。下圖我們是以 AMD 為前提下選擇相同配置的云服務(wù)器的每月價格，所有云主機都是以官網(wǎng)實時購買價格進行記錄，其中 AWS 是年付價格折算成每月單價（備注：由于國外云廠商的價格受匯率波動的影響，這里僅顯示本次測試期間的實時核算價格）。

　

　　圖 18：云主機單價對比（價格由高到低）

　　從價格上來看，我們可以比較明顯的看到，UCloud 快杰型 AMD 機型在價格上有非常大的優(yōu)勢，每月價格僅為 1960 元；騰訊云 SA2 機型的每月價格為 2985.5 元排名第二，均比國外的 Google 云和 AWS 優(yōu)惠，且 UCloud 價格與國內(nèi)騰訊云相比還可以節(jié)省約 34%。其中 AWS m5a 機型的單價最高，平均每月價格折算下來要花費 12140 元（預(yù)配置 IOPS 設(shè)為 2 萬），是 UCloud 快杰型 AMD 云主機的 6 倍左右。

　　性價比

　　通常情況下，如果綜合性能與實際價格成正比的話，用戶是很難作出選擇的。如何在相同預(yù)算內(nèi)獲得更高的云主機性能是關(guān)鍵。因此，為了更能直觀的體現(xiàn)出 AMD 云主機的價格與綜合性能之間的關(guān)系，我們根據(jù)性價比公式：性價比=性能得分/單價， 得分數(shù)據(jù)越大，性價比越高，性價比高則反映了在價格相同的情況下云主機性能越好。

　

　　圖 19：云主機性價比排行（由高到低）

　　

　　圖 20：云主機性價比詳細數(shù)據(jù)表

　　根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，我們可以明顯看出 UCloud 的性價比最高為 3.43，騰訊云排名第二為 1.8，Google 云排名第三為 1.1，而 AWS 性價比最低僅有 0.31。由此可見，UCloud 性價比也遠超其他三家，經(jīng)計算，UCloud 性價比大約是排名第二的騰訊云的 1.9 倍，甚至比國外 AWS 高出 10 倍。也就是說花同樣的價錢，選擇 UCloud 快杰型 AMD 云主機可以收獲最高的性能體驗。

　　本次測試報告主要針對國內(nèi)外主流云廠商的 8 核 32G 配置的 AMD 型云主機：騰訊云 SA2 機型、UCloud 快杰型 AMD 機型、AWS m5a 機型、Google 云 n2d 機型的各項性能指標(biāo)進行對比分析。綜合平均數(shù)據(jù)顯示，無論是在性價比，還是在 CPU  性能、磁盤性能、內(nèi)網(wǎng)質(zhì)量上，四家云商的 AMD 云主機都各有優(yōu)劣。但是總體而言，UCloud 云主機在此次測試中，各項測試結(jié)果都表現(xiàn)優(yōu)異，用戶在實際選型時，可綜合考慮以上測試結(jié)果及詳細數(shù)據(jù)，并結(jié)合實際的采購需求進行選型決策。