MySQL该用哪种CPU架构服务器

1. 摘要 近期，阿里云推出了基于ARM架构的RDS MySQL和RDS PostgreSQL实例（邀测阶段）。在介绍云数据库RDS的ARM架构时，表达了一个观点： 在价格下降13%的基础上，平均性能 ARM架构比X86架构提升10%，性价比提升25%。 参考
即使真如阿里云所说，基于ARM架构的云数据库RDS在性能上提升了很多，但在真正使用前还是需 要验证下其性能。 在测试不同架构的MySQL之前，先 了解下 当前CPU的两种架构：X86和ARM（也可以直接到第4部分看 「 测试结果 」） 。

2. X86 vs ARM CISC（complex instruction set computer，复杂指令集计算机）和RISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）是当前CPU的两种架构。它们的区别是对CPU设计理念和方法，虽然都是在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间等诸多因素中做出某种平衡，以求达到高效的目的，但因采用的方法不同导致在很多方面差异很大。X86架构采用CISC，而ARM采用RISC。

• 什么是X86架构
  

Intel 在 1978年推出了X86，是当时 最先开发制造的一种微处理器体系的结构。 目前的PC架构绝大多数都是基于X86，也因此让 Intel 在整个CPU产业链上统治了数十年 。 X86是一种微处理器指令集架构， 以增加处理器本身复杂度作为代价，去换取更高的性能， 增加了功耗和设计难度 。

• 什么是ARM架构

ARM 成立于1991年， 是全球领先的 半导体知识产权 提供商（ ARM Holdings ） 。 采用将芯片的设计方案授权给其他 硬件制造商，该方式使 它在全球 上 有了上 百个合作伙伴 ：高通、华为、联发科、 飞思卡尔、 TI等。 相较于X86架构处理器，ARM架构则大幅简化架构，仅保留所需要的指令。虽 在最初的 PC架构中败给 Intel 主导的X86架构，但 低成本、高性能和低功耗 的特性，让它在移动市场和嵌入式系统上比X86更具优势。

• 二者区别

X86 是服务器市场的主流架构，而ARM是目前最普及的移动电子设计方案的架构。几乎所有智能手机以及其他小型移动设备和笔记本电脑都采用ARM架构。 从以下几方面了解它们之间的一些差异， 关于更多的信息可以查看文章最后部分的「参考文档 」 。 性能： X86架构比ARM架构的系统在性能方面要强得多 。X86追求的是性能，而ARM架构的处理器则致力于实现成本与更小尺寸、更低功耗、更长电池使用时间之间的平衡，以能效为目标。 兼容性： X86架构比ARM架构的系统在兼容性方面要好得多 。X 86由微软及Intel构建的Wintel联盟垄断了个人电脑操作系统近30年，在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准。
ARM系统几乎都采用Linux操作系统，而且大部分的硬件系统都要单独构建，与其他系统不能兼容，这一点严重制约了ARM系统的发展和应用。在2007年Google开发了Android系统，并统一了ARM架构的操作系统，以及Apple公司的助力（基于ARM的M1、M2），为ARM的发展提供了强大的支持。 扩展性： X86 架构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备（如：硬盘、内存等）进行连接，由于X86架构统治了PC机近30年，其配套扩展的设备种类多，所以很容易进行扩展，如增加内存、硬盘等。
ARM 架构的电脑是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接，所以ARM的存储、内存等不容易扩展。 自由性： Intel 采用一个全封闭式的商业模式，从头到尾控制其整个设计和生产，并直接销售芯片。将其架构、CPU设计甚至制造完全保持在内部，利用垄断获取更大的利益。 ARM 是一个开放式的商业模式，自己并不生产处理器，而是 将芯片的设计方案授权给其他 硬件制造商 ，制造商可以根据市场需求修改和生产。这也是为什么ARM拥有众多拥护者的主要原因，华为、苹果、三星、英伟达、高通等都是ARM的代表。
3. 如何选择 在过去的十年里，随着生态系统越来越多地支持这两种架构，RISC和CISC之间的界限变得越来越模糊。但在可预见的未来，ARM仍是智能手机行业等移动领域的首选架构，Intel 在低功耗方面的努力多年来也有所改进，并且Intel在PC和服务器领域使用的X84-64架构在性能方面仍然领先ARM。 X86-64架构的服务器几乎是MySQL数据库的标配服务器。但随着云计算的不断发展，全球主流的云厂商为了降低总体成本和提高整体效率，都相继开始尝试用低功耗、低成本的ARM架构来作为数据库服务器。如阿里云在近期推出的基于ARM架构的RDS MySQL和RDS PostgreSQL。 本文将对部署在ARM和X86架构下的MySQL实例进行测试，来了解它们的性能差异。 4. 测试结果

通过对「读写」、「只读」、「只写」场景下的压测，并取压测结果QPS、TPS的平均值之和来统计， 得到结果 ：

• 读写场景：「X86-RDS」和「ARM-RDS」差距不大（2%以内），近乎 持平 ；「X86-ECS」性能比「ARM-ECS」平均高17%左右。

• 只读场景：「X86-RDS」和「ARM-RDS」差距不大（3%以内），近乎 持平； 「X86-ECS」性能比「ARM-ECS」平均高20%左右。

• 只写场景：「X86-RDS」性能比「ARM-RDS」平均高15%左右（当CPU没有被打满差距不大，当CPU被打满差10% ~ 20%）；「X86-ECS」性能比「ARM-ECS」平均高20%左右。

  
  

5. 测试说明

5.1 测试环境

• 异步复制

• 数据超过 innodb_buffer_pool_size

• 高性能模板参数

sync_binlog                     = 1000innodb_flush_log_at_trx_commit  = 2innodb_flush_method             = O_DIRECTinnodb_buffer_pool_size         = 6gbinnodb_flush_neighbors          = 0max_prepared_stmt_count         = 1048575

• 实例规格

5.2 测试方法

-- 准备数据sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=XXX --mysql-port=XXX --mysql-user=XXX --mysql-password=XXX --mysql-db=sbtest --table_size=10000000 --tables=10 --events=0 --time=600 --threads={2~128} oltp_read_write prepare-- 运行workload# OLTP读写混合sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=XXX --mysql-port=XXX --mysql-user=XXX --mysql-password=XXX --mysql-db=sbtest --table_size=10000000 --tables=10 --events=0 --time=600 --threads={2~128} --percentile=99 --report-interval=20 oltp_read_write run# OLTP只读场景sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=XXX --mysql-port=XXX --mysql-user=XXX --mysql-password=XXX --mysql-db=sbtest --table_size=10000000 --tables=10 --events=0 --time=600 --threads={2~128} --percentile=99 --skip-trx=1 --report-interval=20 oltp_read_only run# OLTP只写场景sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=XXX --mysql-port=XXX --mysql-user=XXX --mysql-password=XXX --mysql-db=sbtest --table_size=10000000 --tables=10 --events=0 --time=600 --threads={2~128} --percentile=99 --report-interval=20 oltp_write_only run-- 清理数据sysbench --db-driver=mysql --mysql-host=XXX --mysql-port=XXX --mysql-user=XXX --mysql-password=XXX --mysql-db=sbtest --table_size=10000000 --tables=10 --events=0 --time=600   --threads={2~128} --percentile=99  oltp_read_write/oltp_read_only/oltp_write_only cleanup

5.3 测试场景
对读写、只读、只写三个场景，线程数从2到128进行压测说明。 5.3.1 读写场景 QPS：

TPS：

Latency：

5.3.2 只读场景 QPS：

TPS：

Latency：

5.3.3 只写场景 QPS：

TPS：

Latency：

最后，从「测试说明」里得出：

• 在阿里云RDS for MySQL中，基于ARM架构和X86 架构的MySQL实例在「读写」、「只读」场景下，性能接近；在「只写」场景下，基于X86架构比 ARM架构的MySQL实例性能高15%。
• 在自建MySQL实例中，各场景下，本例中X86架构的服务器性能高于ARM架构的服务器20%，具体的性能会随着服务器CPU主频（GHz）不同而有所差异。

6. 总结 所以，最后 可以回答标题中的问题了： MySQL该使用哪种CPU架构服务器？

• 如果使用RDS MySQL，在满足性能的前提下（读写差不多或读多写少），从性价比上选择，首选 ARM 架构的实例；要是写的压力比较大（写远高于读），首选X86架构的实例。
• 如果使用自建MySQL，首选X86架构的实例（在CPU主频区别不大的情况下）。

另外，此次性能测试的结果和阿里云宣传的有一些差异。咨询了阿里云的工作人员，给出的答复是： 邀测获得免费ARM架构的RDS MySQL实例，其内核及所在的ECS不是最终商业化后的。在商业化后，RDS内核及ECS配置会更新，性能会有进一步提升。
补充，在 MySQL On ARM的文章中： 自建MySQL实例， 在低负载下，ARM和X86架构在读性能上差距不大，在高负载下，X86的性能要优于ARM；在有写的场景下，ARM要差于X86架构。

参考文档
https://en.wikipedia.org/wiki/X86
https://en.wikipedia.org/wiki/ARM_architecture_family https://www.redhat.com/en/topics/linux/what-is-arm-processor https://www.makeuseof.com/x86-vs-arm-which-architecture-should-pc-use https://mysqlonarm.github.io/MySQL-on-x86-vs-ARM