小白如何简单有效地快速比较云服务器CPU呢？
0x00 背景前言
最近腾讯云又出了一款基于ARM架构的云服务器，机型代号为SR1。这款新型ARM云服务器到底是否靠谱，是否值得咱们入坑？本文将带你一探究竟。
本文将以SR1（ARM体系）和S5（x86体系）两个典型机型为例，总结实践一套通用的评测处理器计算性能的常用方法，从CPU算力角度入手，帮助开发者快速甄选对比适合自身业务的云服务器。
0x01 ARM云服务器环境及评测准备
腾讯云的SR1机型是第一款基于ARM架构的云服务器，搭载了最新的Ampere Altra处理器，它是一颗ARM Neoverse-N1体系的处理器，主频达2.8GHz，一级指令和数据缓存容量更是高达64KiB。Neoverse-N1处理器体系架构如下图：
Neoverse-N1微架构示意ARM Neoverse-N1微架构的处理器为7nm工艺制程，支持ARMv8.2 指令集。采用11级流水线设计，4解码8发射，一级数据和指令缓存各64KiB，1MiB的二级一致（MESI）缓存，支持ECC校验。一级TLB（48-entry）也是指令数据分离。多核间通过CNM-600高速网状互连，支持高性能NUMA。通过8x72 bitDDR4-3200 channel与内存通信。
然而以上参数，对于我们都不那么重要，处理器体系结构永远是一代又一代，而做为云上的应用开发者，怎样方便快速地比较各个处理器的算力性能差异，选出当下适合自身业务且最高性价比的云服务器产品，才是永恒不变的需求。
本文将与当前主流的x86机型（标准型S5机型）进行比较。S5采用Intel Xeon Platinum最新的CooperLake微架构，2.5GHz，是支持通用场景的首选机型，也常常是大家的最爱。另外，两种评测机型都选用4核心、8GiB内存的配置。
成本上直观感受，目测官网上的价格SR1要比S5便宜20%左右，虽没有像Lighthouse轻量云服务器那种“买到就是赚到”的感觉，但确实已经是非常实惠、诚意满满，如图：
S5、SR1机型价格对比如果其综合性能不输S5，价格又有如此的优势，在规模化的使用场景下将为个人和企业优化大量成本。这的确让人有些心痒想尝试一下呢。
Tips：分屏小技巧分享
通过tmux工具分屏（ctrl b "）后，分别同时登录两台服务器，再通过同步窗口命令（ctrl b :setw synchronize-panes），就可以实现，同时在两个终端同时键入命令哦~
如图所示：
Tmux中多窗口同步命令输入准备完毕，我们开始评测吧~
0x02 7zip压缩评测
7zip软件内置了lzma评测压缩工具，可以用来快速评测服务器的CPU 计算性能：
代码语言：javascript复制# 安装7zip软件包
sudo apt install -y p7zip-full
# 执行7zip benchmark评测
7z b评测命令执行：
7z 评测执行7z benchmark命令可以展示服务器在压缩和解压缩两种任务下的性能，以MIPS（Million Instructions per Second）为单位，数值越高说明处理器在该场景下性能越强，同时也有压缩速率、执行时间等多种指标协同验证。7z的评测一般不会用到处理器的高级指令集，甚至连64位的指令用得都不多，是比较考验处理器“基本功”的性能评测。LZMA压缩的性能更依赖处理器的访存延迟、数据高速缓存（D-Cache）容量和TLB性能，并能体现处理器乱序执行的效率；而解压缩的性能，更反映处理器的分支预测损失和指令延迟，考验其多级流水线的设计。
评测结果对比：
S5、SR1机型7z评测对比可以看出，针对LZMA压缩/解压的场景，ARM云服务器（SR1机型）性能要比x86云服务器同级竞品（S5机型）高出60%。
0x03 LUKS块设备加解密评测
LUKS是Linux内核支持实现的标准块设备加密标准，简单来说就是给硬盘加密的工具。如果你还不太了解LUKS块设备加密，推荐详细参考下我们之前专门的一篇介绍文章《用LUKS为云盘敏感数据上锁》。
类似文件的压缩/解压缩，块设备的加密/解密也是非常典型的计算密集型的应用。但不同于一般的计算，加解密的计算指令一般是作为处理器的扩展指令集，由特殊硬件单独实现的。x86体系用的是如AES-NI等扩展指令，arm也为不同的加解密场景实现了对应的扩展指令。
无需安装任何其他软件工具，我们可直接利用Linux自带的cryptsetup工具方便得进行加密算法的评测CPU性能：
cryptsetup benchmark该命令默认会评测加密（ciphers）和KDF（key derivation function，即密钥衍生函数）两类任务。
评测命令执行：
LUKS评测执行过程评测结果对比（KDF)：
S5、SR1机型LUKS评测KDF相关算法对比评测结果对比（Ciphers)：
S5、SR1机型LUKS评测加密相关算法对比可以看到，ARM处理器对于常见的SHA指令（sha256、sha512）优化实现地非常好，领先x86架构的云服务器。在加密解密场景下，对于最常用的AES-CBC模式的加密，ARM做得更好；对于解密，以及目前安全度最高的XTS模式的加密，x86（AES-NI扩展指令）表现得更好。
0x04 OpenSSL网络加解密评测
块设备加密针对静止数据（data-at-rest），网络加密则针对流动的在途数据（data-in-transit）。作为应用最广泛的网络加密库，OpenSSL的性能评测是一定要做的。
我们通过openssl的speed子命令就可以评测全部的加密算法，耗时也会相对长很多。通常我们通过参数指定具体的加密算法，我们这里以几个常用典型的算法为例来进行评测。HMAC（Hash-based Message Authentication Code）广泛用于保证加密信息完整性和身份认证；SHA256是最常用的安全单向散列算法，广泛用于信息摘要和数字签名；256位的AES是标准的加密算法，被云服务厂商广泛采用。
代码语言：javascript复制openssl speed hmac sha256 aes-256-cbc aes-256-ige评测命令执行：
openssl speed评测过程评测结果对比：
S5、SR1机型openssl评测部分结果可以看出，基于md5的hmac，ARM性能略低于x86；sha256算法ARM领先很多；对于AES（256位）的加密ARM小小胜出。
0x05 Redis数据库吞吐率评测
最后我们再来看看Redis的性能评测。Redis是目前广泛流行的内存数据库，常用于用于键值存储、数据缓存、消息队列等多种场景，支持很高吞吐率的请求。Redis也同样内置了自己的评测工具redis-benchmark，方便进行针对RPS（request/sec 每秒请求量）的评测。
代码语言：javascript复制sudo apt install redis
redis-benchmarkredis-benchmark会对Redis常用命令，如GET、SET、LPUSH等，进行单机吞吐率的评测，不仅考量CPU，同时也考验CPU的访存能力（如访存带宽、性能等）。
评测命令执行：
Redis评测执行命令示意评测结果对比：
S5、SR1机型Redis吞吐率评测对比可以看出，Redis评测结果显示，基于ARM的SR1云服务器机型性能平均高于基于x86的S5机型达30%~40%以上。
0x06 小结
看到这里，相信你已经了解了评测云服务器CPU的常用简单方法啦。快去自己实践下，评测下你的云服务器性能吧~
其实，ARM云服务器的优势其实不止于其极高的性价比。随着基于ARM平台的虚拟化技术在云端的规模化普及，在物联网IoT、云手机/云游戏、安卓生态等多个应用领域，ARM云服务器的未来发展前景都更加广阔。
让我们一起期待更加触手可及的多元精彩体验吧~
0x07 参考资料
- 【视频】腾讯云ARM服务器评测与应用
- 【视频】6招简单快速云上甄选CPU
- 用LUKS为云盘敏感数据上锁
- 7zip benchmark
- Intel AES-NI 指令集白皮书
