亲，快放下你对“高主频”的执念

云服务器一定要选高主频吗？

随着云时代的到来，越来越多的企业都选择上云。从最早的私有云到公有云再到这几年的混合云，企业的云化选择更为多样；同时伴随着移动办公等应用的普及，云服务器也成为了许多企业数字化转型中的“必选项”，但是在如何选择云服务器的问题上，许多人还是一头雾水。

打开国内某云服务大厂的销售网页，你能看到包括计算、存储、中间件、数据库、网络等众多依照功能区分的云服务项目，而每个项目下也有多种应用场景供选择。那么问题来了，对于企业管理者或者IT负责人来说，如何选择适合自己的云服务器配置呢？或许有人会说，这有什么难的，选配置强、主频最高的型号就行了。然而，真有这么简单吗？

在许多人的印象中，主频越高的电子设备性能越好，无论是电脑、手机、平板还是服务器。但事实上，这种观点是有失偏颇的。在曾经的单核心时代，主频的确是衡量处理器性能的核心指标，但在双核心处理器推出与发展后，如今别说是服务器，就是我们使用的手机都是8核心处理器了，主频也不再是唯一的评价标准，而是与处理器架构、IPC、核心数量、制程工艺、功耗等众多指标共同成为评价处理器的重要参数。

我们不妨参考下面的例子。如果我们将需要进行的计算量比作货物，将处理器比作货运小组的话，那么这个小组干多少活（性能），取决于几个主要的因素——货车的行驶速度（主频）、货车数量（核心）、车厢数量（线程）、车厢装载量（架构）等等。车队里如果只有一辆货车，跑得再快（主频）也送不了多少货；所以车队都是需要尽可能多的货车（多个核心），并且每辆货车最好有多个车厢（线程），再通过合理的调度达到运输效率的最大化。

当然这其中路面情况（散热）也是很重要的一部分，毕竟跑高速和跑山路不可能是一个速度，而且即便货物运到了也需要快速装卸货（缓存），不然就会造成道路堵塞反而降低了效率。

由此看来，主频只是性能评估的一个维度，而影响性能的因素还有很多，甚至包括外部的散热能力也会对计算机性能产生影响。这也就解释了为什么主频这么多年提升不大的原因——毕竟20多年前处理器就已经达到3GHz的频率，而如今许多处理器也只能维持在这个频率。因为相对于提升货车行驶速度来说，优化车厢空间（微架构）带来的收益更大，也避免了超速行驶带来的危险（高主频的良品率）。

从这个角度来说，我们在选购处理器的时候就不仅仅要查看主频，还要综合考虑架构、核心数、线程数、制程、高速缓存大小等等因素，同时也要结合自身的需求，尤其是对于企业用户来说更是如此。个人买了不靠谱的计算机，无非就是开机速度慢一点、打开文档多等一会儿，危害不大；但是对于企业来说，计算性能与企业业务密切相关，尤其是对于那些需要实时计算的数据库业务来说，强大的处理器可以带来更快的响应速度，也可以保障业务的高效运行。

那么除了主频之外，我们需要考虑哪些关键因素呢？这里建议大家不妨从核心数量、处理器架构和IPC三个层面综合判断。首先是最简单的核心数量。正如我们前面提到的，核心数量是影响处理器性能的关键，而多核心包括超线程带来的优势是非常明显的。对于私有云用户来说，选择更多的核心就意味着拥有了更多的“货车”，效率自然也提升了。

不过对于公有云用户来说，各大服务商都是按照每核时收费的，核心数量的优势体现不出来，那就要观察第二个指标——微架构。这里说的微架构同样是处理器的关键指标，你可以简单的理解为“车厢空间的设计”，毫无疑问空间利用的越充分，能承载的货品数量也就越多。

刚刚提到多核心已经是大势所趋，如今的企业级处理器动辄就是几十个物理核心，比如AMD早在2019年就发布了支持64核心的第二代EYPC霄龙处理器——这么多的核心如何塞进小小的处理器当中呢？最重要的就是采用了全新的处理器架构设计。

这是第一代和第二代EYPC霄龙处理器架构的对比，除了在处理器核上针对分支预测，流水线的执行效率，增加指令，增加数据读取存储的带宽和效率之外，还在CPU芯片架构设计上进一步创新优化，明显的区别就是，CPU的架构从第一代EPYC的“四海一家”变成第二代EPYC的“八星伴月”。在芯片的封装上创新性地体现出了AMD在芯片设计思路上的转变——通过模块化来组合不同核心的处理器，把不同工艺、不同架构的芯片电路按需搭配，同时将I/O模块，内存控制器单独整合成了一个DIE，使其独立化。这种大小模块搭配的设计也提供了良好的灵活性，因此在后续的第三代霄龙处理器架构中AMD继续沿用了这个思路，只是更进一步的实现了融合。

在最新的第三代霄龙处理器升级核的微架构设计，实现了8核心共享32MB三级缓存。更多核心共享超大容量的L3缓存有助于提高缓存命中率，减少内存访问次数，从而降低了数据访问延迟，提升了处理器进行大数据量计算时的性能。当然这么做的另一个好处就是，结合前面所讲的CPU核内部的演进和优化，最终提升了IPC，而IPC也是我们衡量处理器性能的重要指标。

IPC，英文全称叫做“Instruction PerCycle”，中文翻译过来就是每个时钟周期所执行的指令，即CPU每一时钟周期内所执行的指令多少。其实从这个定义就能看出来，IPC与微架构设计密切相关。。

根据业界广泛认可的公式CPU性能=IPC(CPU每一时钟周期内所执行的指令多少)×频率(MHz时钟速度)来判断，IPC与主频处于同等重要的地位，也是影响CPU性能的两大关键变量之一。IPC的提升，相同频率下也就带来了处理器性能提升，甚至IPC提升带来的收益大大高于主频提升的收益（因为主频提升的空间有限）。

以刚刚提到的第三代霄龙处理器为例，官方数据显示它的IPC增幅达到了19%，按照公式我们可以计算出其性能相对于上一代的同主频产品也就相当于有了19%的提升。而这是在不提升主频的情况下实现的。如此看来，处理器性能是多因素共同协作的结果，“唯主频论”可以休矣。

尤其是在云时代的今天，企业在数字化转型中更重要的是选择一条适合自己的道路，针对不同行业的不同应用场景，许多云服务商也提供了多种方案。虽然看起来眼花缭乱，但仔细观察就会发现不少云服务商都会在项目位置标注自家采用的云平台信息，也方便了我们结合处理器性能对不同的云服务器配置进行对比。

以国内某大型云服务商为例，在官网上我们可以看到众多的选项，如果要进行当下热门的AI研究，就可以看到有两款不同的平台选择，同时在主频相近的情况下，用户更应该考虑核心数量、架构、制程等差异，根据自身的需要选择合适的平台。在先进制程工艺、先进架构的加持下，主流2-3GHz主频的处理器足以爆发出强大的性能，一味追求高主频反而是得不偿失。

其实谈了这么多，无论是货车的例子还是对于核心数量、微架构和IPC的分析，都可以说明“主频”远没有许多人认为的那么具备决定性。在数字化转型的今天，企业选择云服务器更重要的是解决自身的计算需求，推动业务的快速增长。无论是私有云还是公有云，大家都更注重效率与性价比。老话说得好——白猫黑猫，抓住耗子才是好猫。

所以，放下你对高主频的“执念”，选择具有更高核心数、拥有更先进架构并采用更先进制程的处理器，难道不香么？