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[周报全文]x86之“阿凡达”猜想

2010年03月02日 13:12:49 | 作者:网界网 宋家雨 | 来源:网界网 | 查看本文手机版

摘要:在x86世界里,也需要“阿凡达”来构建处理器与应用需求之间的桥梁。在提升性能的同时,随需应变也将成为系统设计的追求。

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x86
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【CNW.com.cn 专稿】x86世界里,也需要“阿凡达”来构建处理器与应用需求之间的桥梁。在提升性能的同时,随需应变也将成为系统设计的追求。

为了“unobtanium”这种矿物元素,在潘多拉星球,人类通过克隆技术将DNA与Navi人结合,化身“阿凡达”开启一段浪漫旅程。与此同时,在x86服务器世界里,也正需要这样的“阿凡达”构架性能日益强大的处理器与人类现实需求之间的桥梁。

化解“血栓”

x86是IA架构服务器的代名词,业内常用“同质化”来评价。其主要原因是它们均采用相同的英特尔或AMD处理器。谈到处理器,最为熟悉的莫过于“Tick-Tock”。

Tick-Tock是时钟的“嘀嗒”,一个嘀嗒代表着一秒钟。在英特尔处理器发展战略中,一个嘀嗒代表着2年一次的工艺制程进步。“Tick”代表着工艺提升、晶体管变小、集成度提高,而“Tock”则在维持相同工艺的前提下,推出新的微架构,如此循环交替。从酷睿到Nehalem,从45nm到2010年将要推出的32nm工艺Westmere处理器,以及未来的Sandy Bridge微构架;从双核、四核、六核到多核,在处理器一波一波浪潮中,x86服务器性能不断提高。

但须要看到的是,性能改进不过是x86服务器的一个旋律,它不能代表全部。认真分析x86服务器就会知道,尽管处理器非常重要,但也需要借助内存、网卡、存储卡,以及和各种HBA卡协同工作。如果把处理器比喻为“阿凡达”的心脏,那么它还需要四肢和躯体,仅有一个“心脏”是远远不够的。

为了寻求机体的协调配合,在x86服务器的设计上,需要打通心脏血液循环的瓶颈。最为典型的莫过于Nehalem处理器所集成的IMC(内存控制器)和QuickPath,改善系统的性能。但是这种努力不能够仅限于处理器。目前x86服务器的短板在于I/O,与处理器的强大性能相比,外部I/O,例如磁盘的性能远远滞后。这就是为什么当一块硬盘的容量已达到1TB,而我们仍然需要成百上千块的磁盘,构建磁盘阵列的存储系统,以求得整个系统的平衡,发挥处理器的强大性能。

x86服务器设计不仅需要性能强大的处理器,也需要芯片组的指挥和调度。

x架构将两台双路服务器合为一台四路服务器

在主板设计上,大多采用英特尔芯片组,但也有部分厂商采用自己设计的芯片组。最典型的是IBM x架构。自2001年推出了第一代x架构芯片组之后,以2年为周期,IBM先后推出了EXAII,eX3和eX4芯片组。2010年3月,IBM还将发布第五代芯片组体系架构——eX5。这些芯片组利用了AS/400、RS/6000和S/390等主机设计所采用的高端技术,例如Xpand On Demand扩展、XceL4服务器加速缓存、Active内存和远程I/O等。x架构功勋卓著,总共创立了100多项性能测试纪录。其中eX4所创造的120万TPCC值,至今无人能及。

除了处理器、芯片组之外,PCIx、PCIe、InfiniBand以及万兆、FC、FCoE、SAS、SSD等新技术的突破,都为构建一个性能更加强大的x86系统贡献着自己的力量。

灵活应变

可以断言(+微信关注网络世界),未来的x86服务器功能将更加强大。与此同时也须要看到,优秀的服务器并不是所有最优元素的叠加。根据应用的特点和需要,提供具有针对性的设计,也会成为下一代服务器设计努力的目标。

目前市场上的x86服务器被称为通用产品,它并不能够根据应用需要来提供服务。

有些应用需要高带宽,而有些应用需要大内存,有些应用以频繁的I/O访问为主,例如传统的OLTP。也有些应用需要连续的顺序数据访问,例如HPC应用。而以通用性设计为目的的x86服务器,有时候并不是最优的选择。

在这种情况下,可以看到高密度服务器,也可以看到iDataPlex服务器,还可以看到各种刀片服务器。这些服务器或提供了更高的计算密度,或提供了更好的绿色节能特性。总之,可以更好地满足特殊应用的需要。

从更高的境界来看,能够做到随需应变才是极致化的追求。就像水和电一样,只需打开开关就会源源不断而来,需要多少就使用多少。无论是处理器、内存,还是I/O,完全根据应有的需要动态调配。这样的系统不是一成不变的系统,需要速度,它可以是超音速的战斗机;需要运输,它是波音运输机;需要绿色环保,它就是滑翔机。总之,要具有千变万化的特性。下一代服务器设计将成为云计算[注]的重要基石。

就像电影中的“阿凡达”纯属科幻,x86世界的“阿凡达”也在孕育之中。无论“阿凡达”的命运如何,可以肯定的是,人类探索未来的脚步永远不会停歇。 (更多内容详见http://www.cnw.com.cn/P/2170)

参考资料

1.云计算:(Cloud Computing)描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。云计算是继1980年代大型计算机到...详情>>

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