阿里云服务器ECS架构区别及选择参考:X86计算、ARM计算等架构介绍

简介: 在我们选购阿里云服务器的时候,云服务器架构有X86计算、ARM计算、GPU/FPGA/ASIC、弹性裸金属服务器、高性能计算可选,有的用户并不清楚他们之间有何区别,本文主要简单介绍下这些架构各自的主要性能及适用场景,以便大家了解不同类型的架构有何不同,主要特点及适用场景有哪些。

在我们选购阿里云服务器的时候,云服务器架构有X86计算、ARM计算、GPU/FPGA/ASIC、弹性裸金属服务器、高性能计算可选,有的用户并不清楚他们之间有何区别,本文主要简单介绍下这些架构各自的主要性能及适用场景,以便大家了解不同类型的架构有何不同,主要特点及适用场景有哪些。

云服务器ecs架构.png

一、x86计算架构

X86计算架构是阿里云服务器中最基础也是最为广泛使用的架构之一。其核心优势在于其稳定性和资源独享特性。企业级X86架构的每一个vCPU都直接对应一个Intel Xeon处理器核心的超线程,确保了计算资源的充足与高效利用。

x86计算架构的云服务器实例规格有计算型c7、计算型c8i、AMD 计算型c8a、通用型g7、性能增强通用型g8ae、内存型r7、内存型r8i、AMD 内存型r7a、通用算力型u1、大数据计算型d3c、本地SSD型i4、高主频通用型hfg8i、经济型e、安全增强通用型g7t等。

架构特点:具有性能稳定且资源独享的特点,企业级x86每一个vCPU都对应一个Intel Xeon处理器核心的超线程;

适用场景
x86计算架构适用于绝大部分用户的上云场景,是一般用户选择阿里云服务器的主要架构,一般用户在选择阿里云服务器实例规格时,都是基于x86计算架构来选择的。

  • 一般业务应用:如网站、应用服务器、数据库等。
  • 高性能计算:虽然不如专用高性能计算实例强大,但对于一些中等规模的高性能计算任务也能胜任。
  • 云原生应用:X86架构与云原生技术栈(如Kubernetes)结合紧密,适合部署云原生应用。

二、Arm计算

ARM计算架构以其能效比高、性能稳定的特点,在云计算领域逐渐崭露头角。阿里云提供的ARM计算架构云服务器,不仅继承了ARM架构的传统优势,还通过自研芯片和神龙架构的加持,实现了性能的大幅提升。

ARM计算架构的云服务器有计算型c8y、通用型g8y、内存型r8y、ARM 通用型g6r、ARM 计算型c6r等实例规格可选。

架构特点:ARM 通用型g6r和ARM 计算型c6r采用的是Ampere Altra / AltraMax处理器。而计算型c8y、通用型g8y、内存型r8y实例采用阿里云自研倚天710 ARM架构CPU,依托第四代神龙架构,提供稳定可预期的超高性能。同时通过芯片快速路径加速手段,完成存储、网络性能以及计算稳定性的数量级提升。基于ARM架构的实例规格,每一个vCPU都对应一个处理器的物理核心,具有性能稳定且资源独享的特点。

适用场景
Arm计算架构云服务器典型应用场景有容器、微服务、网站和应用服务器、视频编解码、高性能计算、基于CPU的机器学习等。

  • 容器和微服务:Arm架构的低功耗特点使其非常适合部署容器和微服务应用。
  • 网站和应用服务器:对于中小规模的网站和应用服务器场景,Arm架构能够提供足够的性能支持。
  • 视频编解码:Arm架构在处理视频编解码任务时具有高效能优势。
  • 高性能计算:虽然不如专用高性能计算实例强大,但对于一些对功耗和成本有要求的高性能计算场景,Arm架构也是一个不错的选择。

三、GPU/FPGA/ASIC

GPU/FPGA/ASIC作为异构计算的代表,为阿里云服务器提供了超越传统CPU的计算能力。这些架构在特定领域内的计算效率和性能表现远超传统CPU,成为高性能计算和深度学习等领域的首选。

GPU/FPGA/ASIC包含的云服务器实例有GPU 计算型 gn7i、GPU 计算型 gn6v、GPU 计算型 gn6i、GPU计算型 gn5、GPU计算型 gn5i、轻量级 GPU 实例 vgn7i-vws、GPU 计算型弹性裸金属服务器 ebmgn6ia等。
架构特点:具有比传统CPU并行计算更高效率和低延迟的计算性能,尤其是业界对计算性能需求水涨船高的情况下,异构计算变得愈发重要。GPU有更高的并行度、更高的单机计算峰值、更高的计算效率;而FPGA的优势则主要体现在它拥有更高的每瓦性能、非规整数据计算更高的性能、更高的硬件加速性能、更低的设备互联延迟。

适用场景
GPU/FPGA/ASIC主要适用于高性能计算、渲染、深度学习,价格高于x86计算架构;

  • 深度学习:GPU是深度学习领域的标配硬件加速器,能够显著提升模型训练和推理速度。
  • 高性能计算:GPU/FPGA/ASIC在高性能计算领域有着广泛应用,如科学计算、物理模拟等。
  • 图形渲染:GPU在图形渲染领域具有天然优势,能够实时渲染高质量图像和视频。
  • 专用应用:ASIC针对特定应用定制开发,如手机芯片、网络交换芯片等。

  • GPU(图形处理单元):
    GPU是为了高效处理图形相关计算而设计的硬件架构。它具有并行计算能力和大规模多核心结构。GPU适用于并行计算、图像处理和科学计算等任务。

  • FPGA:
    FPGA是一种可编程硬件,可以根据需要重新配置其内部电路。它具有并行计算能力和灵活的硬件设计。FPGA适用于实时信号处理、加速器设计和专用计算等任务。

  • ASIC:
    ASIC是定制的硬件芯片,根据特定应用的需求进行设计和生产。它具有高度优化的性能和低功耗。ASIC适用于需要定制设计和大规模生产的任务,如手机芯片、网络交换芯片等。

四、弹性裸金属服务器架构

弹性裸金属服务器结合了物理机和云服务器的双重优势,既拥有物理机级别的性能与隔离性,又保持了云服务器的灵活性和可扩展性。

弹性裸金属服务器架构云服务器实例规格包括AMD 通用型弹性裸金属服务器 ebmg7a、计算型弹性裸金属服务器 ebmc6、GPU图形计算型 gi6s。

架构特点:融合了物理机与云服务器的优势,实现超强超稳的计算能力。弹性裸金属服务器开创了一种新型的云服务器形式,它能与阿里云产品家族中的其他产品(例如存储、网络、数据库等)无缝对接,并完全兼容ECS云服务器实例的镜像系统,从而可更多元化地结合您的业务场景进行资源构建。

适用场景
弹性裸金属服务器具备物理机级别的完整处理器特性(例如Intel VT-x),以及物理机级别的资源隔离优势,特别适合上云部署传统非虚拟化场景的应用。

  • 传统应用迁移:对于需要上云的传统非虚拟化应用(如数据库、ERP系统等),弹性裸金属服务器能够提供与物理机相当的性能和隔离性。
  • 高性能计算:弹性裸金属服务器具备高性能处理器和高速网络等资源,能够满足高性能计算场景的需求。
  • 关键业务应用:对于金融、电信等关键业务应用场景,弹性裸金属服务器能够提供稳定可靠的计算环境。

五、高性能计算

高性能计算架构在弹性裸金属服务器的基础上,进一步加入了高速RDMA互联支持,实现了网络性能的大幅提升。这一架构专为大规模集群加速而生,满足了超高性能计算和人工智能/机器学习等领域的需求。
高性能计算架构云服务器实例规格有高主频计算型超级计算集群 scch5、高主频计算网络增强型超级计算集群 scch5s等。
架构特点:高性能计算在弹性裸金属服务器基础上,加入高速RDMA(Remote Direct Memory Access)互联支持,大幅提升网络性能,提高大规模集群加速比。在提供高带宽、低延迟优质网络的同时,还具备弹性裸金属服务器的所有优点。

适用场景
高性能计算架构云服务器主要用于高性能计算和人工智能/机器学习、科学/工程计算、数据分析、音视频处理等应用场景。可以满足超高性能、网络和存储能力的要求。

  • 科学计算:如物理模拟、气候模型等需要大量计算资源的科学计算任务。
  • 工程计算:如CAD/CAM设计、有限元分析等需要高性能计算的工程计算任务。
  • 大数据分析:处理海量数据并进行实时分析的大数据应用场景。
  • 人工智能/机器学习:训练深度学习模型和处理大规模数据集的人工智能/机器学习应用场景。

六、云服务器架构选择参考

选择合适的云服务器架构需要根据具体业务需求、性能要求、成本预算等因素进行综合考虑。以下是一些建议:

  1. 明确业务需求:首先明确自己的业务需求,如需要处理的计算任务类型、数据量大小、实时性要求等。
  2. 评估性能要求:根据业务需求评估所需的计算性能和网络性能要求,以及是否需要特定的硬件加速器支持(如GPU、FPGA等)。
  3. 考虑成本预算:根据成本预算选择合适的实例规格和架构类型。一般来说,高性能计算和异构计算实例的成本较高,而入门级实例和Arm计算实例的成本较低。
  4. 了解生态系统支持:考虑所选架构的生态系统支持情况,包括操作系统、应用软件、开发工具等方面的支持。

对于普通用户来说,我们对云服务器的性能相对要求不是很高,一般选择X86计算架构和Arm计算架构即可,目前阿里云的活动中各种实例规格的云服务器主要采用的也是这两种架构,例如经济型e、通用算力型u1、计算型c8i实例是X86计算架构,而计算型c8y、通用型g8y等实例则是Arm计算架构。GPU 计算型gn7i、gn6v、gn6i等gpu云服务器实例规格则是GPU/FPGA/ASIC架构,具体配置和实时价格可通过活动自行查询:https://www.aliyun.com/daily-act/ecs/activity_selection

阿里云服务器提供了多样化的架构选择,从X86计算到ARM计算,从GPU/FPGA/ASIC异构计算到弹性裸金属服务器,再到高性能计算架构,不同架构有各自的优势和适用场景。选择适合的架构取决于应用需求、性能要求和资源限制等因素。在实际应用中,可能需要综合使用多种架构来获得最佳性能和效率。用户在选择时,应根据自身的业务需求、性能要求和资源限制等因素综合考虑,选择最适合的架构方案。同时,阿里云还提供了丰富的活动和实时价格查询服务,帮助用户以更经济的成本获得更优质的云服务体验。购买之前建议先了解一下当下是否有优惠券或者代金券可以领取,阿里云官方会不定期通过云小站平台等地址推出满减代金券,如果有的话,先领券再购买,价格更实惠。

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