背景

ARM 架构属于 RISC 设计家族。RISC 微处理器架构设计使用一组高度优化的指令，使小型处理器能够有效地处理复杂的任务。

ARM 已成为全球最大的计算机生态系统和移动设备的基石，以其低功耗、灵活的许可和低成本等特点，被许多专家认为是云计算的未来。因此，以 AWS、Google Cloud Platform（GCP）和 Azure 为首的主流云厂商都陆续推出了 ARM 架构的服务器。其中 AWS 更是早在 2018 年就推出了第一款基于 ARM 架构的服务器处理器 AWS Graviton。

AWS Graviton

AWS Graviton 是 AWS 于 2018 年发布的基于 ARM 架构的一系列服务器处理器，第一代 AWS Graviton 处理器采用定制芯片和 64 位 Neoverse 内核。AWS Graviton2 于 2020 年发布，与第一代 AWS Graviton 处理器相比，AWS Graviton2 处理器在性能和功能方面实现了重大飞跃。性能提升 7 倍、计算核心数量达到 4 倍、缓存达到 2 倍、内存速度提升 5 倍等等*。*最新的 AWS Graviton3 处理器在 2022 年 5 月底发布，基于更加先进的 Neoverse V1 设计，与前代处理器相比，更是提升了高达两倍的浮点性能、两倍的加密性能和三倍的 ML 性能，包括对 bfloat16 的支持。下图展示了搭载 AWS Graviton3 处理器的主要机型：

Google Cloud Platform T2A

Google Cloud Platform（以下简称 GCP）T2A VM 是 Google 在 2022 年 7 月推出的首款 ARM 架构的虚拟机预览版，由基于 Neoverse N1 设计的 Ampere® Altra® Arm 处理器提供支持。Tau T2A VM 有多种预定义的 VM 形状，每个 VM 最多 48 个 vCPU，每个 vCPU 4GB 内存。它们提供高达 32 Gbps 的网络带宽和广泛的网络附加存储选项，使 Tau T2A VM 适用于横向扩展工作负载，包括 Web 服务器、容器化微服务、数据记录处理、媒体转码和 Java 应用程序。主要机型如下图所示：

Azure ARM-based Virtual Machines

2022 年 4 月，微软宣布推出基于 Ampere® Altra® Arm 处理器的 Azure 虚拟机系列预览版。新的 VM 旨在高效运行横向扩展工作负载、Web 服务器、应用程序服务器、开源数据库、云原生以及丰富的 .NET 应用程序、Java 应用程序、游戏服务器和媒体服务器等。新的 VM 系列包括通用 Dpsv5 和内存优化的 Epsv5 VM，主要机型如下图所示:

三大云厂商 ARM 服务器性能测试

在本文中，我们将通过测试单核心性能来反映各服务器的整体性能。这里选取网络 IO 密集型的 API 网关 Apache APISIX，分别在 AWS c7g.large、GCP t2a-standard-2 和 Azure D2ps v5（属于 Dpsv5 系列，双核 CPU）三款机型上绑定单个 CPU 核心进行压力测试，并通过 QPS 和响应延迟两个指标来分析服务器的性能。

Apache APISIX 是一个云原生、高性能、可扩展的 API 网关。基于 NGNIX + LuaJIT 和 etcd，APISIX 与传统 API 网关相比，具有动态路由和插件热加载特性，特别适合云原生架构下的 API 管理。

接下来我们将使用 APISIX 官方开源的性能测试脚本进行测试。

测试用例

本文我们将测试 Apache APISIX 在两个典型场景下的表现，以便获取更加真实、丰富的测试数据。

场景一：单个上游。该场景下使用单个上游（不包含任何插件），主要测试 APISIX 在纯代理回源模式下的性能表现。
场景二：单上游+多插件。该场景使用单上游与多插件配合，在这里使用了两个插件。主要测试 APISIX 在开启 limit-count 和 prometheus 两个核心消耗性能插件时的性能表现。

测试结果

下图是 QPS （每秒查询数）测试结果，数字越大代表其性能越好。

下图是响应延迟测试结果，单位为毫秒。数字越小代表其性能越好。

从 QPS 和响应延迟来看，在类似 Apache APISIX 这种网络 IO 密集型的 API 网关下，AWS C7g 相比 GCP T2A 有 100% 的性能提升，Azure Dpsv5 相比 GCP T2A 则有 15% 左右的性能领先。

机器性价比比较

由于本文仅专注于测试不同云厂商 ARM 机器的性能，所以在结果呈现中我们将忽略 “CPU 核心数相同时内存不同” 这一变化，只从 CPU 核心数的角度来分析 AWS Graviton3 和 GCP T2A 的性价比。

在当前的测试场景下，性价比可以理解为：QPS / 成本。

下表是 AWS C7g (US East Ohio) 、GCP T2A (us-central1) 和 Azure Dpsv5 (East US) 不同核心的服务器每小时价格对比:

VM series / vCPU	1	2	4	8	16	32	64
AWS C7g	$0.0361	$0.0723	$0.1445	$0.289	$0.5781	$1.1562	$1.7342
GCP T2A	$0.0385	$0.077	$0.154	$0.308	$0.616	$1.232	$1.848
Azure Dpsv5	*	$0.077	$0.154	$0.308	$0.616	$1.232	$1.848

参考前文中对 Apache APISIX 性能测试中的单个上游时的 QPS 数据，下表则汇总了 AWS c7g.large、GCP t2a-standard-2 和 Azure Dpsv5 运行一年的成本和性价比。其中只有微软官方公布了对应虚拟机的折扣。其中数字越大，则表明在单位价格能获取到更高的 QPS。

	一年成本	性价比（QPS / 成本）
AWS c7g.large	$633.3	36.3
GCP t2a-standard-2	$674.5	16.8
Azure D2ps v5	$398.0（41%折扣）	33.6

从测试结果来看，AWS C7g 相比 GCP T2A 和 Azure Dpsv5 拥有更高的性价比。虽然 Azure Dpsv5 相比 GCP T2A 只有 15% 的性能提升，但是性价比却高了接近一倍。

总结

AWS 在 2018 年就推出了首款 ARM 架构的处理器 AWS Graviton，比 GCP 提前了大约 4 年进行了基于 ARM 架构的服务器领域的布局，如今 AWS Graviton 处理器已经发展到了第三代。

通过 Apache APISIX 的性能测试结果和性价比分析，我们可以看出 AWS Graviton3 拥有比 GCP T2A 和 Azure Dpsv5 更高的性能和性价比。这于 AWS 在 ARM 服务器领域深耕多年是分不开的。

此外，我们在测试过程中仅使用了 Apache APISIX 绑定单核心测试。如果使用多核，AWS Graviton 3 所呈现的性价比可能会进一步提高。

参考链接

https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/new-amazon-ec2-c7g-instances-powered-by-aws-graviton3-processors/

https://cloud.google.com/compute/docs/general-purpose-machines#t2a_machines

https://azure.microsoft.com/en-us/blog/now-in-preview-azure-virtual-machines-with-ampere-altra-armbased-processors/

三大云厂商 ARM 架构服务器性能对比相关推荐

云主机与物理服务器性能对比,云主机和物理服务器的对比
云主机和物理服务器的对比内容精选换一换当专属主机上的云服务器规格无法满足业务需要时,可参考本章节变更规格,升级云服务器的vCPU.内存.登录管理控制台.单击管理控制台左上角的,选择区域和项目.选 ...
国内哪家云服务器最便宜？国内主流三大云厂商的价格差异
国内哪家云厂商的服务器便宜?对大多数公司来说,云服务器的价格远比传统服务器租用的成本更低,还有可升降的自由配置环境是其最大的吸引力,通常来讲,云服务器的价格是非常透明的,华为,腾讯,阿里等各大云厂商, ...
80核处理器_华为首款Arm架构服务器CPU鲲鹏920发布：64核主频2.6GHz ，性能创纪录！...
2019年1月7日,华为正式推出业界最高性能Arm架构服务器芯片--鲲鹏920(Kunpeng 920),以及基于鲲鹏920的三款TaiShan服务器.华为云服务.同华为还宣布携手产业伙伴推动Arm的 ...
各种云服务器性能优秀强大,各家云服务器性能对比
各家云服务器性能对比内容精选换一换外部镜像文件在从原平台导出前,没有按照"Windows操作系统的镜像文件限制"的要求完成初始化操作,推荐您使用弹性云服务器完成相关配置.流程 ...
云主机与传统主机性能对比表
资料来源:http://www.west263.com/services/CloudHost/vs.asp 云主机与传统主机性能对比表西部数码第三代弹性云主机西部数码第二代套餐云主机国内其他厂商 ...
深耕自研+服务实体经济，阿里云成全球第三大云厂商
随着实体经济的二次数字化转型.疫情对远程服务的推动,云服务终于迎来了行业的大发展阶段,其中最引人瞩目的便是阿里巴巴多年以来不惜斥巨资经营的阿里云,曾经多年亏损的它,如今已经实现了连续5个季度盈利. 那 ...
arm放弃服务器芯片,ARM溃败：Applied Micro拆分ARM架构服务器芯片业务
上月下旬通信芯片厂商MACOM达成最终协议以约7.7亿美元收购Applied Micro,日前则已决定只留下后者的高速载波和数据中心连网芯片业务,分拆它的ARM架构服务器芯片业务,这对ARM在服务器芯 ...
拆服务器芯片,ARM溃败：Applied Micro拆分ARM架构服务器芯片业务
上月下旬通信芯片厂商MACOM达成最终协议以约7.7亿美元收购Applied Micro,日前则已决定只留下后者的高速载波和数据中心连网芯片业务,分拆它的ARM架构服务器芯片业务,这对ARM在服务器芯 ...
中国芯片开创了ARM架构服务器芯片市场，高通如今希望跟着喝汤
据称美国手机芯片企业高通计划再次进入服务器芯片市场,以ARM架构服务器芯片争取客户,这是它在两年多前失败之后再次进入,可能是因为它看到了中国芯片企业已成功打开局面,希望跟着喝汤. ARM阵营进入服务器 ...
在甲骨文云ARM VPS上使用宝塔导致php安装不完整的解决方法/ARM架构服务器使用宝塔可能遇见的问题的解决方法/Oracle Linux8/dns_get_record()/mime_conten
去我的博客查看本文:在甲骨文云ARM VPS上使用宝塔导致php安装不完整的解决方法 – 星笙月煜 (iocky.com) 主机信息:Oracle Cloud的免费VPS(4+24,Ampere,AR ...

三大云厂商 ARM 架构服务器性能对比

背景