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ARM 与大数据角力:面向大数据工作负载的商品化 ARM64 服务器研究

分布式、并行与集群计算 2019-05-10 v2

摘要

由于其有利的计算能耗比,ARM 处理器在过去十年主导了移动设备市场。在云计算数据中心与大数据分析时代,焦点日益转向节能处理,而非仅是高吞吐量计算。ARM 首款商品化服务器级处理器是近期基于 64 位 ARM Cortex A57 架构的 AMD A1100 系列处理器。本文中,我们研究了基于该 ARM64 CPU 的服务器相对于运行 AMD Opteron 3300 系列 x64 CPU 的可比服务器,在大数据工作负载下的性能与能效。具体地,我们在伪分布式设置下,针对 Apache Hadoop v2.7 上 Intel 的 HiBench 套件中的 Web、查询与机器学习基准测试,数据规模达 20GB20GB 文件、5M5M 网页与 500M500M 元组,研究了这些指标。结果表明,对于 Sort 与 Hive 查询等基于整数的工作负载,ARM64 服务器的运行时性能与 x64 服务器相当;仅对于 PageRank 等浮点密集型基准测试,在其未充分利用数据并行性时落后。我们还发现 ARM64 服务器能耗仅为 13rd\frac{1}{3}^{rd},且其能量延迟积 (EDP) 比 x64 服务器低 5071%50-71\%。这些结果为承载大数据工作负载的 ARM64 数据中心降低运营成本带来了希望,同时也开启了进一步分析的机会。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.05996,
  title  = {ARM Wrestling with Big Data: A Study of Commodity ARM64 Server for Big Data Workloads},
  author = {Jayanth Kalyanasundaram and Yogesh Simmhan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.05996},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in the Proceedings of the 24th IEEE International Conference on High Performance Computing, Data, and Analytics (HiPC), 2017