Ajuste estas 4 configuraciones de BIOS del servidor para mejorar el rendimiento

Un descargo de responsabilidad sobre la configuración del BIOS del servidor

Si es posible ajustar algunas configuraciones de BIOS para obtener un mejor rendimiento, eso plantea la pregunta de por qué el fabricante no diseñó la máquina para que por defecto tenga la mejor configuración de BIOS posible.

En algunos casos, la configuración de alto rendimiento puede afectar la estabilidad del servidor. En otros casos, el rendimiento mejorado puede aumentar la temperatura del servidor, el consumo de energía o ambos. Los fabricantes buscan lograr un equilibrio entre rendimiento, uso de energía y confiabilidad. Debe recordar que el rendimiento adicional puede tener un precio.

Recuerda que cada servidor es diferente. La marca, el modelo, la arquitectura y la antigüedad de un servidor afectan la configuración de BIOS que está disponible. Es posible que algunas de las siguientes configuraciones no estén disponibles en todos los servidores.

Acceso a memoria no uniforme

La tecnología de acceso a memoria no uniforme (NUMA) vincula una serie de nodos a través de una interconexión de alta velocidad. La idea es que cada CPU tenga su propio controlador de memoria incorporado que se vincule directamente a la memoria que se considera local para esa CPU.

Una CPU puede acceder a la memoria dentro de su propio nodo (local) o dentro de otro nodo (remoto). El acceso a la memoria local es más rápido que el acceso a la memoria remota, porque el acceso a la memoria remota requiere una transferencia de datos a través de una interconexión NUMA.

La tecnología de entrelazado de nodos elimina los datos de los controladores de memoria y compensa el impacto de rendimiento asociado con el acceso remoto a la memoria. Algunos sistemas habilitan automáticamente el entrelazado de nodos dentro de la BIOS del sistema, pero los servidores que actúan como hosts de virtualización generalmente funcionan mejor con el entrelazado de memoria deshabilitado.

Esto se debe a la forma en que un sistema determina la memoria local frente a la remota de una CPU. Cuando un administrador deshabilita el entrelazado NUMA, el sistema crea una Tabla de asignación de recursos del sistema (SRAT). Esta tabla identifica la memoria que es local para cada CPU.

El sistema usa esta información para usar la memoria local siempre que sea posible, porque el acceso a la memoria remota implica cruzar una interconexión de memoria, lo que aumenta tanto la latencia como la contención de recursos. Si un administrador habilita la intercalación, el sistema no crea una SRAT. Esto hace que el hipervisor ignore la arquitectura NUMA subyacente y utilice la memoria de forma indiscriminada, independientemente de su ubicación.

Si deshabilita el entrelazado, los hipervisores modernos suelen adoptar el enfoque de mejor esfuerzo para la asignación de memoria. El hipervisor intentará asignar toda la memoria de una máquina virtual dentro de un solo nodo NUMA, pero utiliza varios nodos NUMA si se necesita memoria adicional y políticas de configuración del hipervisor para permitir la expansión de NUMA.

Administración de energía

Pocas configuraciones del BIOS del servidor tienen un efecto tan grande en el rendimiento general como la configuración de administración de energía. Muchas configuraciones de administración de energía son específicas del proveedor, por lo que debe consultar el sitio web del proveedor de su servidor para conocer sus recomendaciones.

La característica de administración de energía más fácil de examinar es el escalado basado en la demanda (DBS). DBS ajusta automáticamente la velocidad del reloj del procesador para aumentar el rendimiento cuando se necesita potencia de procesamiento adicional y ahorra energía durante períodos de bajo uso de la CPU.

Muchos servidores controlan DBS a través de perfiles de administración de energía. El comportamiento predeterminado suele ser dejar que el sistema operativo controle el escalado de frecuencia del procesador, pero esto requiere un poco de sobrecarga de CPU. No todos los sistemas operativos admiten este tipo de administración de energía, que puede ser especialmente problemático para los servidores que ejecutan hipervisores de bajo nivel.

Si está intentando obtener el mejor rendimiento posible del servidor, busque un perfil de administración de energía orientado al rendimiento en lugar de la conservación de energía.

Múltiples subprocesos simultáneos

Muchos servidores con procesadores Intel Xeon admiten la tecnología de subprocesos múltiples simultáneos (SMT). SMT es una característica de Intel que hace que el sistema operativo piense que la CPU tiene el doble de núcleos que ella. SMT trata cada núcleo físico como dos núcleos lógicos.

Intel afirmó que SMT mejora el rendimiento hasta en un 30 %, aunque SMT puede dañar el rendimiento si usa el servidor como host de virtualización. Esto es particularmente cierto para las máquinas virtuales a las que solo se les asigna un único procesador lógico o para la infraestructura en la que los núcleos de la CPU están sobrecargados.

La mayoría de los servidores que admiten SMT habilitan automáticamente esta función, pero puede deshabilitarla dentro de la configuración del BIOS del servidor. Puede decidir comparar su servidor con SMT habilitado y luego, con él deshabilitado, determinar qué configuración produce el mejor rendimiento.

Velocidad del núcleo

Otra configuración del BIOS que afecta a un servidor es la velocidad de los núcleos de la CPU. Turbo Boost es una de esas características, que se encuentra en algunos servidores Intel Xeon. Turbo Boost es similar al overclocking, ya que permite que los núcleos de la CPU se ejecuten a una velocidad de reloj más alta cuando sea necesario. La tecnología Turbo Boost de Intel se basa en dos métricas: la velocidad del reloj base y la frecuencia turbo máxima.

La CPU está diseñada para funcionar a su velocidad de reloj base, incluso si puede funcionar significativamente más rápido. Esto ayuda al servidor a ahorrar energía. Si el servidor está ejecutando una carga de trabajo de CPU intensiva, Turbo Boost aumenta dinámicamente la velocidad de reloj de la CPU según sea necesario, hasta la frecuencia turbo máxima.

Turbo Boost tiende a aumentar la frecuencia del núcleo de la CPU solo si la CPU consume menos de su potencia nominal y funciona por debajo de su temperatura nominal. Si la temperatura aumenta más allá de un umbral predefinido, entonces una función de estrangulamiento térmico reduce la velocidad de la CPU para devolver la temperatura a un rango nominal.

La cantidad real de potencia de procesamiento adicional que produce Turbo Boost depende de la cantidad de núcleos de CPU activos, pero a menudo proporciona dos o tres pasos de frecuencia.

Si considera usar Turbo Boost, verifique que la función de estado C del BIOS esté desactivada. El estado C es una función de ahorro de energía que se encuentra en algunos servidores Intel Xeon. Reduce el voltaje de los núcleos de la CPU, lo que reduce la frecuencia del núcleo.

Cuando reduce la frecuencia de un núcleo, el sistema reduce la frecuencia de todos los núcleos activos en una CPU. Si intenta obtener la máxima potencia de procesamiento de su servidor, debe evitar cualquier configuración que pueda resultar en núcleos que se ejecutan a una frecuencia reducida.

Hay tres versiones diferentes de la tecnología Turbo Boost de Intel, con la primera versión en 2011. La mayoría de los servidores que se utilizan actualmente son compatibles con la tecnología Turbo Boost 2.0.

Lanzada en septiembre de 2019, la tecnología Turbo Boost 3.0 de Intel es como la versión 2.0 en la mayoría de los aspectos. La mayor diferencia es que Turbo Boost Technology 3.0 puede aumentar la velocidad de reloj de los núcleos individuales, mientras que la versión 2.0 requiere que todos los núcleos funcionen a la misma velocidad. Según Intel, Turbo Boost Technology 3.0 puede aumentar el rendimiento de un hilo hasta en un 15 %.