Alguna vez seguramente se os ha pasado por la cabeza comprar una CPU de servidor. Estas tienen una potencia mucho mayor que las de sobremesa, pero también un mayor precio y vienen acompañadas de placas especiales, memoria RAM distinta y todo ello por unos precios mucho más altos que una CPU de sobremesa. Os explicamos las diferencias y el motivo de que cada una cueste lo que cuesta.
Sabemos que hay CPU para todo tipo de tamaños y ordenadores. Desde el que hay en un smartphone hasta el superordenador más potente que imagines. Pero mientras que existe una diferencia clara entre los procesadores para smartphones y los de PC, no parece que sea tanta la diferencia entre la de un ordenador y un servidor excepto en la cantidad de núcleos y el hecho de ser más caros. Realmente no es así.
Pero en realidad sí que existen diferencias y estas no solo se perciben cuando la utilizamos, que deben contar con un mayor potencial de proceso, sino también en el precio, lo que encarece cualquier intento que pongamos en marcha de crearnos nuestros propios servidores en casa, para trabajar en remoto, almacenar información o dar servicio a los PC de una pequeña organización. Así que, vamos a empezar por el principio.
¿Cómo diferenciar un procesador para servidor de otros?
A continuación, os daremos una serie de características que os ayudarán, a los menos expertos en la materia, a saber diferenciar entre una CPU o procesador diseñado para un sistema del tipo servidor y los que se utilizan para un ordenador como los que usamos en casa, independientemente de si hablamos de un sistema de un portátil o un sistema de escritorio. Los que tengáis más conocimientos ya sabréis algunas de las diferencias, pero algunas, en cambio, suelen ser más desconocidas en general porque son específicas del uso para el que fueron diseñados. Y todo comienza por los núcleos…
Más núcleos en una CPU para servidor
Debido a que los servidores tienen que ejecutar una mayor cantidad de procesos que un PC convencional al mismo tiempo, se necesita que su CPU tenga una mayor cantidad de núcleos. Como bien sabréis, los programas escalan en rendimiento bajo dos métricas. La primera de ellas es el rendimiento en paralelo que crece con la cantidad de núcleos que hay en el sistema, el segundo es el rendimiento en serie que depende de la potencia de cada procesador en solitario. Y hay muchas diferencias entre los destinados a un ámbito y los otros.
En realidad, el motivo por el cual una CPU para servidores tiene más núcleos, al igual que más caché, tiene que ver con la economía. Una empresa que monte un servidor tiene capital suficiente para rentabilizar la compra de un procesador de gran tamaño, con una gran cantidad de núcleos y una gran cantidad de memoria caché en el interior diseñada para tareas que son muy exigentes y que requieren de una fiabilidad extrema, capaces de estar funcionando sin descanso durante días, semanas y meses.
Por la mayor capacidad económica, a la hora de construir las CPU para servidores, los fabricantes tienen una mayor cantidad de núcleos y de memoria caché, ya que se trata de modelos diseñados para el tipo de tareas empresariales que se requieren y que no suelen coincidir en demasiadas ocasiones con lo que necesitamos para un equipo informático doméstico. Si estás por la labor de montar un equipo más profesional, busca alternativas más económicas que las de una CPU para servidores, que en tu caso sea algo parecido a aquello de «matar moscas a cañonazos».
La potencia, una de las mayores diferencias entre estos procesadores
Esta claro que una de las cosas clave que debemos tener en cuenta en la comparación que hay de una CPU que podemos encontrar en un ambiente doméstico y una que podemos encontrar en un servidor está en la potencia que son capaces de ofrecer. Los procesadores de servidores necesitan hacer una cantidad de cálculos por segundo que supera por mucho a los que tiene que hacer una CPU que podemos utilizar por ejemplo para jugar, es por ello que cuentan con una cantidad mucho mayor de núcleos, como bien hemos indicado, pero que funcionan con una velocidad inferior.
En el segmento de los ordenadores de sobremesa podemos encontrar que actualmente los más potentes son capaces de ofrecer velocidades por núcleo que están de media en los 4,5 GHz, pero que pueden llegar a alcanzar velocidades de 5,8 o 6 GHz en las variantes de mayor rendimiento. Por otra parte, en los procesadores de servidor en la mayoría de las ocasiones los núcleos no suelen superar los 4 GHz de media, por motivos relacionados con el consumo, que os explicaremos más adelante, pero que como podéis imaginar compensan esta falta de velocidad con el número de núcleos.
Este es uno de los principales motivos por los que si vemos un benchmark que compara un procesador de sobremesa con uno dedicado a servidores, el de sobremesa puede llegar a ofrecer una puntuación superior en single-core frente a la que es capaz de ofrecer el de uno dedicado para grandes ordenadores. Pero en cambio, como podemos imaginar, a nivel de multi-core los de servidor ofrecen una puntuación que deja en evidencia a los de sobremesa, así es como podemos ver que cada uno destaca en sus propios campos.
En un servidor se usan varios chips de procesador
Antes de la llegada de las CPU multinúcleo tuvimos una pequeña era en la que vimos configuraciones de varios procesadores sobre un mismo interposer, o compartiendo un mismo socket, pero eso duró poco tan pronto como aparecieron las CPU de dos núcleos y, con el paso de los años, de muchos más.
En el mercado de los servidores es normal ver varias CPU montadas en una placa base, cada una con su socket. En PC hemos visto CPUs con chiplets, pero no es lo mismo, ya que estas continúan utilizando un solo socket y no es del mismo tamaño que los sockets para servidores.
El socket y la placa base de una CPU para servidor es distinto
El otro punto es el Socket, que es donde va conectado el procesador. El hecho de que el procesador de un servidor sea mucho más grande que el de un PC hace que sea necesario un socket especial y con ello placas base especiales que están diseñadas para dicho mercado, las cuales obviamente son mucho más caras. Por suerte, no podremos comprarnos uno de estos modelos y ponerlo en el PC de casa por o que estaremos a salvo de posibles confusiones.
Las placas base para servidores tienen cosas que las de PC convencional no tienen, ya que pueden tener cosas como una mayor cantidad de interfaces Gigabit Ethernet, transceptores SFP que permiten utilizar interconexiones de fibra óptica, puertos SAS para la conexión de discos en servidores, etc. En cuanto a la memoria RAM, muchas CPU para servidores utilizan memoria ECC, la cual no se puede utilizar con CPU convencionales y tampoco se puede utilizar la RAM tradicional con las placas base y, por tanto, con las CPU para servidores.
La memoria ECC incluye bits de memoria adicionales, los cuales son manejados por hardware adicional en el controlador y la interfaz de la memoria. Estos bits adicionales se utilizan para almacenar un código de encriptación, el cual es escrito cuando se almacenan los datos en memoria. Cuando los datos son leídos desde la CPU del servidor se comparan ambos códigos. De esta manera se puede mantener la integridad de los datos y, por tanto, de la información.
Una CPU para servidor está siempre en funcionamiento
La CPU de un servidor va a estar encendida durante 24 horas al día, 7 días a la semana y 365 días al año. Es decir, desde que se instalan hasta que dejan de funcionar van a estar en funcionamiento todo el rato. Lo que se traduce es que a la hora de hacer los test de calidad a una CPU para servidores estos son mucho más exigentes y la cantidad de procesadores que superan el corte es mucho más baja. Es por ello que son tan caros y tan escasos.
Es por ello que las CPU para servidores suelen funcionar a una velocidad de reloj media inferior por núcleo que en sus equivalentes de escritorio. El motivo es que están diseñadas para que puedan funcionar sin tener que apagar nunca el servidor y que este no alcance niveles de consumo críticos. Es por ello que tampoco están pensadas para el overclocking y todo hardware para dicha función queda completamente descartado.
La menor velocidad de reloj lo compensan con una mayor cantidad de núcleos. Lo que le permite a la CPU poder ejecutar una mayor cantidad de hilos de ejecución en paralelo. Hay que tener en cuenta que los sistemas operativos contemporáneos manejan no decenas, sino centenares de hilos de ejecución de manera simultánea, los cuales van a ser asignados a los núcleos que queden libres de la CPU del servidor.
Sin GPU ni coprocesadores multimedia integrados
Las CPU para servidores no se utilizan para reproducir gráficos completos, es más, los diseñadores no integran ningún hardware gráfico dentro del mismo chip que la propia CPU, por lo que no tienen una GPU integrada. Uno de los motivos es por el ahogamiento termal que puede provocar una GPU de alto rendimiento sobre la CPU al compartir espacio con esta. Ya hemos dicho que lo importante para una CPU para servidores es el hecho de poder estar siempre encendida.
Es por ello que mientras las actuales CPU que hay en PC. son lo que llamamos un SoC, en los que tenemos varios tipos de procesador de arquitectura heterogénea, las CPU para servidores son aún configuraciones homogéneas que en general suelen utilizar un solo tipo de núcleo, los de la CPU. Y no incluyen ningún otro tipo de procesador en su interior.
Muchos servidores actuales realizan servicios de computación en la nube y suelen llevar tarjetas gráficas dedicadas con virtualización, esto significa que la GPU puede funcionar como varias GPU virtuales de manera asíncrona para varios clientes remotos distintos, lo que permite procesar esa computación en la nube como si fuera una simple tarea más.
Variantes HEDT de procesadores para servidor
Algunas estaciones de trabajo usan variaciones de procesadores para servidor, pero en estaciones de trabajo, los cuales son sistemas de escritorio en apariencia; sin embargo, hay ciertas diferencias respecto a los modelos usados en servidor, las cuales son las que os enumeramos justo a continuación. Mirad:
- Los sistemas HEDT usan placas base diferenciadas, en muchos casos incluso con sockets distintos, lo que significa es que no podemos colocar las CPU para servidor en una placa para HEDT y viceversa.
- No están pensados para funcionar 24/7, sino para tareas de alto rendimiento como renderizado 3D para películas, edición de vídeo o cualquier otro tipo de tarea multimedia complejas que requiere una enorme potencia. Por lo que tienen mecanismos de variación de la velocidad de reloj, es decir, de Boost, para acelerar ciertas tareas.
En todo caso, pese a compartir arquitectura, tanto Intel como AMD venden ambas familias de procesadores bajo nombres comerciales distintos y hay que tenerlo en cuenta para saber en cada momento qué modelo necesitamos en función de nuestras necesidades. Que, como habéis podido comprobar, resultan diametralmente opuestas en el caso de los equipos destinados para servidor y los que podemos disfrutar en casa por lo que son necesarias soluciones diferentes en lo que a tipo de procesador podemos usar. O mejor dicho, es recomendable utilizar.
