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[周报全文]“64位计算”绽放不一样的烟火

2003年08月18日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:“64位计算”绽放不一样的烟火

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    “64位计算”绽放不一样的烟火

    ——AMD、曙光联手发动64位计算普及行动

    ■ 本报记者 江波

    “64位计算”的天空中,AMD联手曙光铺开64位计算应用大道的决心绽放出了不一样的烟火,它的艳丽需要有你去欣赏!

    精灵落入凡间

    64位计算,曾经像精灵,它有着更大的计算带宽和由此带来的更高的计算能力,它有着强大的扩展空间以及由此带来的无数想象力的实现,只是以前,对于普通的用户来说,它神秘、它似乎遥不可及,它看起来那么高傲,那么难以接近……科技以人为本、以用为本,当一种技术失去它应有的使用价值,那么它的价值也就不复存在,幸好,有种力量认识到了这个问题,及时地将这个精灵拖回了凡间,于是,就在刚刚过去的8月12日,这个精灵,落入了凡间。

    而那股誓言以64位计算精灵拯救现有系统和应用升级的力量,就是AMD与曙光在“64位计算普及”这个共识的催化下碰撞产生的力量,他们以自己成熟的技术和使命感缔造了这样的力量!

    给出不选64位计算的理由先

    AMD与曙光联合发起的64位普及行动旨在推动64位计算的加速应用,让最最普通的用户能够享受到64位计算带来的飞跃与快感,但是,我们都很清楚,64位计算,概念上讲起来很清晰,加倍的内存寻址空间、更大的计算带宽、更高的性能、更强的扩展性,可这些对于普通用户来说,究竟有什么意义?他们在选择计算平台的时候,会去考虑这些吗?也就是说,如何让他们接受需要还有太多的工作要做,比如,最迫切的,就是给他们选择64位计算的理由先!

    当我把这个问题抛给AMD中国区产品市场经理纪朝晖的时候,他给了我这样的回答:不妨换个角度,从用户为什么不选64位开始!

    理由1:现有的32位系统运行得很好,很稳定,已经能够满足现有的需求,为什么要换成64位的平台呢?

    回答1:的确,现有的32位系统已经能够很好的满足现有的应用,可是,业务量、数据量的不断增长,对于IT基础设施的扩展性要求在与日俱增,从长远的发展和系统升级扩展角度来看,32位系统已经到了可扩展的极限。对人们的数据需求量的调查结果显示,2001年每一个人拥有的数据量为250MB,2002年就会达到500MB,据此推算,到2004年每个人拥有的数据将可以达到2GB。要处理这些数据就需要更多的内存,但这时人们会不约而同地发现32位计算技术只能支持2GB内存的寻址能力,而64位计算则能支持4GB以上容量的内存寻址能力。由此可见32位计算技术的技术瓶颈已经初见端倪。事实上,伴随着每GB内存的价格保持每年50%的下降速度,在不久的将来,由32位计算技术向64位计算技术迁移将是人们不得不做出的选择。

    32位计算和64位计算,就如同双车道的国道和新修好的多车道高速公路,64位计算提供更大的计算带宽和更高的计算能力。目前,全球最主要的处理器厂商,包括AMD、HP、IBM、Intel、Motorola、Sun都无一例外地推动64位计算。

    理由2:现有的32位应用系统怎么办,32位与64位应用的隔膜如何去除?

    回答2:的确,现有的64位解决方案都是面向高端领域,且不与32位架构兼容的方案,这种方案通常会要求包括冷却设备、电源、机箱等在内的全新的基础架构,还需要独立软件开发商(ISV)重新编译应用在64位计算平台下的软件,在这种方式下如果需要进行32位X86应用时,要么不能兼容,要么就必须在模拟方式下运行,而模拟方式又不能提供全面的计算性能,这就造成了性能的下降;此外,最终用户和技术支持人员还需要专门学习64位系统的应用,人们可能会因为无法忍受多余而繁琐的工作以及高额的支出而放弃;对独立软件开发商来说,为了建立独立的体系,还必须在研发方面投入大量的人力和财力。 值得高兴的是,曙光新近推出四款基于AMD Opteron处理器的曙光A系列64位服务器,并将于8月18日正式上市。AMD和曙光都希望借此款新品,发起64位普及运动,使更多的用户在保证原有投资的同时,突破32位计算技术极限导致的应用瓶颈,顺利、平滑、轻松地过渡到64位计算技术中,使更多的用户在短期内享受到64位计算带来的高性能。曙光A系列服务器采用了该公司自行研发设计的基于64位应用的服务器专用主板,攻克了目前市场上32位计算与64位计算体系不兼容、无法互通的难关,为64位服务器的大规模普及创造了切实可行的有利条件。

    同时,曙光提出“渐进式”的32位向64位计算技术的迁移方案,要求包括全部散热系统、机箱、电源和BIOS等在内的硬件架构都能够运行现有X86-32位应用软件,这样就可以让用户在使用新设备的时候自行选择使用32位或64位的软件,让最终用户根据自己的应用需要来安排迁移。由于软件界面的一致化设计,还可以让用户和支持人员平滑地过渡到64位操作系统的应用。而且即使在64位操作系统下运行32位应用程序,其性能表现也将大大超过市场上现有的32位计算系统。

    理由3:64位计算系统太贵了,动辄上十万百万的系统我们用不起,也用不上!

    回答3:是的,作为一向承担高性能64位计算的系统,总好像天生带有高贵的“血统”:IBM的Power系统、Sun的SPARC系统、Intel的安腾系统等,即使是低配置的64位系统,其价格也大都在10万人民币以上,这样的价格对于普通的中小型用户来说,是望尘莫及的。

    而AMD与曙光的普及64位计算的联合行动,就是要彻底改变64位计算技术的贵族形象,以优异的性价比给用户带来普及型的64位应用。

    即将上市的曙光A系列的64位服务器有四款:曙光I220A、曙光R220A、曙光I110A、曙光R120A服务器。其中I220A(塔式)和R220A(机架式)是部门级服务器,支持双路AMD Opteron 200 系列处理器。其中,曙光I220A有6个DIMM插槽,最大支持12GB PC2700/PC2100 SDRAM;集成双通道Ultra320 SCSI控制器,支持零/单/双通道RAID;有6个热插拔SCSI硬盘槽位;主板集成两个10/100/1000M以太网卡,支持网卡冗余和自动负载平衡;具有两条独立的PCI-X总线,4个PCI-X和一个32位PCI插槽;主板集成显示控制芯片,内建8MB独立显存;另外,还支持冗余电源,冗余风扇,可选曙光特有的硬件监控系统。曙光I110A和R120A服务器为基于单路AMD Opteron 100 系列处理器的入门级服务器,具有良好的兼容性,配置灵活。曙光A系列服务器提供多种配置满足不同层次用户的多种使用和成本需求。

    据曙光IA服务器事业部总经理王成江介绍,新推出的曙光A系列服务器,单路系统的价格基本上在3万元以下,这样的价格与现有的中低端的IA服务器价格接近,在价格接近的的情况下,选择计算能力和扩展性更强的64位系统,还是继续选择32位系统,相信前者更有竞争力。

    理由4:现有32位应用运行在64位系统上的优化?以后升级的技术支持?

    回答4:实现从32位到64位体系结构的平滑过渡,曙光A系列服务器采用了独特的AMD X86-64结构芯片。与目前的一些64位平台相比,基于X86结构的处理器可以实现对现有32位程序的完全兼容,这种兼容运行模式是完全基于硬件的,而不是通过低效率的模拟32位指令方式来实现。这样我们可以在X86-64平台上继续使用现有的应用程序(+本站微信networkworldweixin),不必等待开发人员或软件厂商对程序的源代码进行重新编译,这将为用户省去大量的购买以及相关的培训费用。

    寄存器是处理器内部在运算过程中暂时存放数据的存储单元,里面保存着那些正准备要处理的数据或者是已经处理过的数据。CPU的运算单元访问寄存器所用时间要比访问处理器缓存以及内存的时间都要短。 增加寄存器,可减少CPU 访问处理器L1、L2缓存以及内存次数,从而提高CPU的工作速度。

    寄存器中的通用寄存器用途广泛并可由软件开发人员自行规定其用途。通用寄存器的数目因处理器结构而异,与以往的32位X86结构相比,AMD的64位处理器在原有的8个通用寄存器的基础上又增添了8个寄存器。这8个寄存器是工作在64位下,经过64位编码的程序就可以使用到它们。AMD同时也将原有的EAX等寄存器扩展至64位的RAX。从扩充方式上看,EAX等寄存器可以看作是RAX的一个子集,系统仍旧可以完整地执行以往的32位编码程序。通用寄存器除了可高效的存储数据外,还可作为寻址时的地址指针,从而缩短指令长度和指令执行时间,加快CPU的运算处理速度,同时也给编程带来方便。

    目前的处理器产品都采用了SIMD(单指令多数据)技术来提高处理器的运算能力,以往的X86-32结构的AMD处理器除了具备3DNow!技术外还提供了对Intel SSE指令集的兼容,而X86-64则通过16个寄存器来提供对SSE2的支持。在SIMD技术方面,AMD的X86-64结构将提供比以往任何设计都要出色的兼容性。

    为了更好地在32/64位混合模式下工作,X86-64结构提供了多种处理器工作模式。在“长模式”下如果用户使用64位操作系统以及为64位计算编译的软件,那么就可以获得8个新增64位通用寄存器、扩展64位通用寄存器等众多新特性。“长模式”下还包含了一种“兼容模式”,在此模式下用户可以在64位操作系统上运行32位的应用程序,从应用程序的角度看,在“兼容模式”下其所使用的处理器也就是普通32位X86处理器。而从操作系统的角度来看,常规的地址变换,中断以及系统数据结构操作都是在64位“长模式”下进行的。“传统模式”则是AMD的64位处理器为32位应用所提供的运行模式,这种模式下的X86-64结构处理器的运行与一般的32位处理器没有区别,可以完全兼容目前的32位操作系统以及32位应用程序。

    曙光的王总表示,曙光已经制定了一系列的推广和技术支持计划,包括与AMD成立了战略联合小组,紧密合作共同推广普及64位产品;将A系列新品提供给重点行业的用户免费试用;对各级的代理商合作伙伴进行大规模的技术培训等等,曙光希望联合渠道力量和合作伙伴,给用户提供全方位的向64位计算移植的服务。

    理由5:应用得太少了吧,有没有什么成功案例可以借鉴?

    回答5: 清华大学计算机系高性能所目前使用了曙光的A系列新品进行一些科研项目,他们使用了配置为双1.6/1.8GHz Opteron CPU、2GB DDR266内存、37GB Ultra 320硬盘的单机搭建一个8节点的集群系统,使用SuSE Linux for AMD-64操作系统,进行测试和移植的项目包括:查找最大素数间距(数学应用)、VASP(分子动力学应用)、MM5(中尺度天气预报)、基因拚接和对比软件(移植中)。据清华大学计算机系陈文光博士介绍,在查找最大素数间距的项目中,在6×10 (16)附近,每秒可以生成10(8)个素数,而Opteron的独特的内存架构(片上集成内存控制器)有助于提高查找的速度。

    点评

    势单力不薄

    我一直觉得,Opteron对于国内众多服务器厂商来说,是一个机会,一个深入高端计算的机会,一个打开现有竞争局面的机会。

    只是,目前,我们却仍然只看到了由AMD和曙光举起的普及64位计算的大旗,微笑着却也孤单的启程了。

    普及是一场运动,而在这场运动中,AMD和曙光的并肩,怎么看都是那么的单薄,纪朝晖也表示,这场普及应用的运动需要更多的合作伙伴、服务器友商参与进来,需要软件厂商、硬件厂商以及广大用户的共同参与。纪朝晖说,AMD的芯片在全球占有20%的市场份额,这个份额绝对不是一两个合作伙伴造就的;在中国,AMD与曙光的合作从一开始就不是排他性的,曙光占到国内服务器市场4%的份额,这个量显然远远达不到AMD的目标。他的意思很明显,整个64位计算的普及和繁荣,当然需要更多的厂商参与进来,AMD也在等待。

    我想,既然64位计算是方向,面对这样一个有潜力有竞争力的市场和机会,国内的很多服务器厂商绝对是“有一点动心”的,他们目前持有的观望态度,也许,只是在等待一个时机。

    不过,从7月23日发布向高性能计算最高峰冲击到8月12日发动64位计算普及行动,仅仅是短短的20天之隔,AMD与曙光的握手合作,象是刚从驾校以高得分毕业的新手,在短短的20天后,已经可以在路上游刃有余地穿梭在车潮之中。

    忽然想起了一个汽车的广告:一辆新款的汽车出现在高速公路上,一串婚礼车队不自觉的跟在它的后面,奔向另一个分岔路。AMD与曙光这个决心普及64位计算的新手,会不会以他们独特的技术魅力、以他们“冒天下之大不韪”的豪气、以他们“初生牛犊不怕虎”的气势以及“迅雷不及掩耳”的速度吸引住路上的大大小小的车流,跟随他们奔向宽广的64位高速路?我们也同样期待着。

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]