Intel Xeon E5-2680 v4: processador barato, mas nem sempre uma montagem barata

No mercado secundário, o Intel Xeon E5-2680 v4 parece quase ser a base ideal para uma workstation acessível. Por um preço baixo, o comprador obtém 14 núcleos e 28 threads - um conjunto que no papel é mais vantajoso do que qualquer processador moderno de entrada. No entanto, o preço do chip em si é enganoso: a placa-mãe, a memória e o sistema de refrigeração podem custar mais do que o Xeon, e o sistema pronto pode consumir mais energia do que um computador mais novo.

O E5-2680 v4 foi lançado em 2016 e pertence à geração de servidores Broadwell-EP. É um processador de 14 núcleos com frequências baixas, projetado principalmente para cargas de trabalho multithread prolongadas. A baixa velocidade de núcleos individuais é parcialmente compensada pela memória quad-channel, suporte a ECC e 40 linhas PCI Express.

Mas o número de núcleos não reflete quão rápido será esse computador em uso cotidiano. Em renderização e virtualização, o Xeon pode usar todos os 28 threads, enquanto em jogos e programas do dia a dia ele fica atrás dos modernos processadores de seis núcleos.

Em quais tarefas 14 núcleos são úteis

O E5-2680 v4 foi projetado para servidores e workstations, onde o processamento paralelo de dados é mais importante do que a velocidade de um ou dois núcleos. Ele se sai melhor em cargas que são distribuídas uniformemente entre dezenas de threads.

Todos os 14 núcleos podem ser utilizados nas seguintes tarefas:

• renderização em CPU;
• codificação de vários vídeos;
• compilação de grandes projetos;
• arquivamento e processamento em lote de arquivos;
• execução de várias máquinas virtuais;
• operação de um servidor doméstico.

Aqui, núcleos adicionais reduzem o tempo de processamento ou permitem executar mais tarefas simultaneamente.

Hoje, o E5-2680 v4 é mais adequado para uma workstation acessível ou servidor doméstico com 64-128 GB de memória, vários drives e cargas paralelas. Em tal computador, o suporte a ECC, quatro canais DDR4 e 40 linhas PCI Express são mais importantes do que uma alta frequência de um único núcleo.

Por que um processador moderno de seis núcleos é mais rápido em uso cotidiano

A arquitetura Broadwell e as baixas frequências limitam especialmente o E5-2680 v4 em tarefas curtas e mal paralelizadas. A frequência máxima de 3,3 GHz é alcançada apenas sob carga limitada, enquanto, com todos os núcleos em funcionamento, a frequência permanece significativamente mais baixa.

Para navegadores, programas de escritório e muitos jogos, a velocidade de vários núcleos, a arquitetura moderna e as baixas latências de memória são mais importantes do que a presença de 28 threads.

Portanto, um moderno Core i5 ou Ryzen 5 responde mais rapidamente às ações do usuário e finaliza cálculos curtos mais cedo. A vantagem de 28 threads se manifesta apenas em programas que são projetados para tal grau de paralelismo.

Quais são as vantagens da plataforma LGA2011-3 até hoje

O valor de tal montagem não se limita ao próprio processador. O E5-2680 v4 suporta memória DDR4 quad-channel, módulos de servidor ECC Registered e 40 linhas PCI Express 3.0.

Em um PC doméstico comum, a maior parte dessas capacidades pode ficar sem uso. Mas uma workstation ou servidor se beneficia de um grande volume de memória e de muitas linhas PCI Express.

Na plataforma LGA2011-3, é possível instalar:

• um grande volume de memória de servidor acessível;
• vários drives NVMe através de adaptadores;
• uma placa de vídeo discreta;
• um adaptador de rede de 10 Gbps;
• um controlador RAID ou HBA;
• outras placas de expansão sem a necessidade de dividir várias linhas disponíveis entre os dispositivos.

Para utilizar todos os quatro canais de memória, é desejável equipar o sistema com quatro módulos compatíveis. Com um ou dois módulos, o computador ainda funcionará, mas a largura de banda da memória será reduzida.

Quais placas-mãe são compradas para o Xeon E5-2680 v4

As montagens mais baratas geralmente são construídas em placas chinesas, que são vendidas separadamente ou em kits junto com o processador e a memória. Entre os modelos comuns estão HUANANZHI X99-F8, HUANANZHI X99-QD4, Atermiter X99 GSH e várias placas sob a marca Machinist.

A principal vantagem desses kits é o preço. É possível obter imediatamente o processador, a placa e 32-64 GB de memória de servidor, sem a necessidade de selecionar os componentes separadamente. No entanto, sob um mesmo nome, às vezes são vendidas diferentes revisões, que se diferenciam pelo BIOS, conjunto de conectores, refrigeração dos circuitos de alimentação e suporte aos drives.

O HUANANZHI X99-F8 é geralmente escolhido para montagens de tamanho completo com várias placas de expansão e um grande número de módulos de memória. As X99-QD4 e modelos semelhantes, mais compactos, são adequados para sistemas simples, mas exigem uma verificação cuidadosa da alimentação e do posicionamento dos conectores.

Antes de comprar uma placa chinesa, vale a pena verificar:

• a revisão exata;
• o suporte ao Xeon E5 v4;
• o número de canais de memória em funcionamento;
• o tipo de DDR4 compatível;
• a presença de um dissipador nos circuitos de alimentação;
• o funcionamento de M.2 e slots PCI Express;
• a possibilidade de boot a partir de NVMe;
• a presença de conectores para ventoinhas de gabinete.

Uma opção mais previsível são as placas originais ASUS X99-A, ASUS X99-A II, ASUS X99-DELUXE ou modelos da Gigabyte e MSI com chipset X99. Elas possuem documentação melhor, têm um BIOS mais familiar e geralmente não criam problemas com o gabinete e a fonte. No entanto, antes de comprar, é preciso verificar a versão do BIOS: uma versão anterior pode não suportar os processadores Broadwell-EP.

Para uma workstation ou um servidor doméstico, pode-se procurar pela Supermicro X10SRA. Ela é projetada para os Xeon de servidor, suporta memória ECC e é adequada para cargas prolongadas. Seus pontos negativos são o alto preço no mercado secundário e um BIOS menos familiar para o usuário doméstico.

Para um sistema de dois soquetes, podemos encontrar Supermicro X10DAi, X10DAL-i e placas de servidor da Dell ou HP. No entanto, esses modelos frequentemente têm um formato grande ou não convencional, necessitam de um gabinete apropriado e podem usar conectores de alimentação específicos.

Comprar uma placa de dois soquetes apenas porque ela permite instalar um segundo Xeon barato não é recomendado. É preciso verificar se os programas utilizados realmente tiram proveito de dois processadores.

Dois processadores: 28 núcleos sem duplicação de velocidade

O E5-2680 v4 suporta placas de dois soquetes. Dois desses processadores fornecem 28 núcleos e 56 threads, mas raramente dobram a velocidade de operação.

Cada processador tem seus próprios canais de memória. O acesso à memória do segundo soquete leva mais tempo do que o acesso à memória local do próprio processador. Sem um suporte adequado ao NUMA, parte dos núcleos pode ficar ociosa ou gastar tempo trocando dados entre os soquetes.

Uma montagem de dois processadores é justificável para virtualização, renderização e cálculos prolongados em servidor. Em um computador doméstico, o segundo soquete frequentemente adiciona mais problemas do que desempenho:

• placa mais cara e maior;
• consumo de energia elevado;
• refrigeração complexa;
• maior ruído;
• pequeno aumento no desempenho em programas comuns.

Não vale a pena comprar um sistema de dois soquetes apenas por causa dos 56 threads.

Intel Xeon E5-2680 v4 em jogos

O E5-2680 v4 lida com jogos, mas montar um sistema especialmente para eles não é uma boa ideia.

Se o desempenho é limitado pela placa de vídeo, a diferença em relação a um processador mais novo pode ser pequena. O envelhecimento do Xeon é menos perceptível em alta resolução e em uma taxa de quadros de cerca de 60 fps.

Em jogos que dependem do processador, as baixas frequências e as latências da plataforma antiga já limitam perceptivelmente o FPS. A frequência média de quadros pode permanecer aceitável, mas as quedas se tornam mais acentuadas e os intervalos entre os quadros menos estáveis.

Um processador moderno de seis núcleos, nessas condições, muitas vezes se sai melhor, apesar de ter metade do número de núcleos físicos.

O E5-2680 v4 é razoavelmente combinado com uma placa de vídeo de nível médio. Não faz sentido comprar uma placa de vídeo topo de linha para um sistema desse tipo com o objetivo de maximizar o FPS.

Processador barato não significa computador barato

O maior erro é considerar o custo da montagem apenas com base no preço do processador.

O próprio Xeon é barato, mas ele requer uma placa LGA2011-3, um kit de memória, um cooler adequado e uma fonte de alimentação com potência suficiente. Placas de servidor originais muitas vezes têm tamanhos não convencionais, conectores específicos e configurações limitadas de BIOS.

Placas chinesas costumam ser feitas em formatos padrão ATX ou microATX, mas diferem bastante na qualidade da alimentação, BIOS e suporte à memória. Economizar na placa pode resultar em superaquecimento dos circuitos de alimentação, funcionamento instável da memória ou ausência das configurações necessárias.

O TDP de 120 W refere-se apenas ao processador e não ao computador inteiro. Considerando a placa, memória e placa de vídeo discreta, essa montagem consome mais energia do que um computador moderno com desempenho semelhante.

Em uma configuração de dois soquetes, o TDP total dos dois processadores atinge 240 W. Sob carga prolongada, ela requer coolers poderosos, tornando o sistema quente e barulhento.

Antes da compra, é preciso considerar o custo de todo o conjunto:

• processador;
• placa-mãe;
• memória;
• refrigeração;
• fonte de alimentação;
• possíveis adaptadores e controladores.

A comparação com uma plataforma moderna deve ser feita com o custo total da montagem, e não a partir do preço de um único processador.

Para quem vale a pena comprar o E5-2680 v4

A compra faz sentido se os programas realmente utilizam muitos threads e se a placa e a memória são adquiridas a um preço acessível.

O E5-2680 v4 é adequado para:

• uma workstation com grande volume de memória ECC;
• um servidor doméstico;
• várias máquinas virtuais;
• renderização e codificação;
• cálculos multithread em um orçamento restrito.

É melhor evitar a compra se você precisar de um computador versátil rápido, alta performance em jogos, baixo consumo de energia ou uma margem para futuras atualizações.

As opções de atualização para LGA2011-3 estão quase esgotadas: não é mais possível acelerar significativamente o sistema sem trocar a placa, memória e processador.

Conclusão

O valor do Intel Xeon E5-2680 v4 não está apenas nos 14 núcleos, mas também na memória quad-channel, suporte a ECC e 40 linhas PCI Express.

Em um servidor ou workstation com grande volume de memória, suas capacidades ainda podem ser plenamente utilizadas. Para um PC doméstico de jogos e uso geral, ele já não é vantajoso: processadores modernos são mais rápidos em operações diárias, consomem menos energia e são instalados em placas com interfaces mais novas.

Comprar o E5-2680 v4 só vale a pena após calcular o custo total do sistema. Se a placa e a memória já estão disponíveis ou são vendidas em conjunto a um preço baixo, isso permanece como uma forma acessível de obter 14 núcleos e um grande volume de memória ECC. Se o kit precisar ser montado do zero, a vantagem de um processador barato rapidamente desaparece.