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[周报全文]安腾的脚步依然坚定

2010年04月26日 16:06:20 | 作者:网界网 宋家雨 | 来源:网界网 | 查看本文手机版

摘要:Nehalem EX的优异表现,使得它与安腾处理器之间界限似乎在缩小。那么,Nehalem EX是否能够动摇安腾处理器,x86与小型机的界限是否依然清晰呢?

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安腾
Nehalem EX

【CNW.com.cn 专稿】Nehalem EX的优异表现,使得它与安腾处理器之间界限似乎在缩小。那么,Nehalem EX是否能够动摇安腾处理器,x86与小型机的界限是否依然清晰呢?

Intel 安腾处理器

3月30日,英特尔对外发布了Nehalem EX,也就是7500处理器。新的处理器不仅集成了8个内核,同时其并行可执行线程也达到了16个。新的Nehalem EX处理器时钟频率最高可达2.66GHz,这已超过安腾Tukwila处理器的时钟频率。英特尔方面称Nehalem EX创造了至强处理器历史上最大的性能飞跃,其性能较之上一代产品平均提升达3倍。通过虚拟化,它可以替换20台基于单核处理器的旧服务器。据了解,借助该处理器,用户可以轻松设计出从双路到最高256路服务器系统。其四路服务器内存容量最高可达1TB,内存带宽可提升达8倍。

Nehalem EX的优异表现,使得它与安腾处理器之间界限似乎在缩小。那么,Nehalem EX是否能够动摇安腾处理器,x86与小型机的界限是否依然清晰呢?

64位的奥秘

就技术角度而言,x86的确借鉴了很多RISC芯片的设计技术。就像足球一样,南美在借鉴欧洲,欧洲足球也在借鉴南美足球。在芯片设计上,的确也在相互借鉴。但这并不意味着芯片设计会像足球那样形成一个整体足球的融合,x86与安腾还有很大区别。

不同于面向海量应用的x86工业标准化设计,安腾的设计面向关键业务应用所需要的稳定性、可靠性和安全性。安腾并不追求高主频来提高性能,而是通过基于EPIC体系架构的超并行计算来改善性能,并把功耗控制在一定的范围之内。英特尔在架构安腾初期就设立了一个基调,这个基调就是并行化,强调指令集的并行。其编译器采用了强大的分析并行功能,并提供了足够片载资源来保证处理器有能力执行这些指令集。这些片载资源不仅包括三级缓存,也包括供指令引用的5组寄存器:即整数寄存器;浮点寄存器;预测寄存器;移寄存器和应用寄存器。

须要指出的是,安腾是一款IA-64平台的处理器,它具有64位寻址能力和64位宽的寄存器,因此称为64位CPU。与32位处理器相比,64位处理器显然拥有更大的地址和寻址空间,足以运算企业级或超大规模的数据库任务。其64位宽的寄存器,可以使CPU浮点运算达到非常高的精度。此外,安腾还具有显性并行性 、分支预测、投机装载等特性,这些技术都是为关键业务应用而设计。

与之相比,目前x86处理器也能够支持64位的应用软件。但是它所采用的不是64位处理器技术,而是一种称为EM64T的技术。它是一种扩展64位内存技术(Extended Memory 64 Tenchnology),是在IA-32指令集的基础上进行扩展。也就是通过两次32位地址的读取,获取对64位技术的支持,它需要满足特定条件才会激活。

显性并行指令计算(EPIC)

传统的RISC设计师们希望通过在芯片上增加更多的逻辑和智能来提高指令并行度。同时又不必采用太高的工艺,增加太多的资源。EPIC基本的设计思想是提供一种新的机制,利用编译程序和处理器协同能力来提高指令并行度。

传统的RISC体系结构没有能够充分利用编译程序所产生的许多有用的信息,如关于程序运行线路的猜测信息,也没有充分利用现代编译程序强大的对程序执行过程的调度能力。EPIC体系结构采用创新的技术,充分利用编译程序提供的信息和调度能力来提高指令并行度。同时保证在程序运行过程中发现猜测和调度有错时,处理器仍然给出正确的结果,并且尽量减少由此而带来的延迟和惩罚。

在芯片设计上,设计提供大量资源来实现EPIC。包括存储编译程序提供的信息,以及提高并行计算效率所需的处理单元、缓存和其他资源。最新发布的Tukwila安腾处理器拥有20亿个晶体管。核心数目由上代双核心提升至四核心,拥有Hyper-Threading技术,令每个处理器最高可同时运算八个线程。此外,Tukwila采用标准的DDR3内存,其最高支持容量同比上升至7倍,全新Interconnect带宽是上代的8倍,内存带宽也提升了5倍。

全新Tukwila微架构在基础架构上增强了灵活程度,不但提高了可靠性、可用性及可服务性,而且全新Intel QuickPath Interconnect技术及内存子系位可在硬件、固件,以至操作系统,协调解决错误问题,并提高系统可用性。即使其中只有一颗处理器,也能在修复时不波及其他处理器的运作,以确保运行正常,避免导致服务器停止服务。

Tukwila还采用了第二代Intel虚拟化技术,大幅提高系统性能和稳定性。内置的Intel 7500芯片组可直接为虚拟机指定I/O设备,能进一步提升运行效率。Tukwila能兼容现有二进制软件,令运算性能显著增强之余,也无须进行额外的软件优化。

Tukwila 安腾处理器将可与Intel至强处理器共用多个平台组件,其中包括Intel QuickPath Interconnect、Intel Scalable Memory Interconnect、Intel 7500 Scalable Memory Buffer,以及一个I /O Hub (Intel 7500 chipset)。采用这些通用元件,企业可以按需要,日后由至强升级至Tukwila。

有人认为EPIC 在注意发挥编译程序作用的同时,忽视了提高处理器智能和充分利用运行时信息,使得处理器成为“愚笨的处理器”。实则不然,EPIC聪明之处是善于利用编译程序产生信息和利用丰富的芯片资源来提高性能。这些特性都是 RISC和x86-64架构所不可能提供的。

另外一个不能够忽略的事实是,EPIC需要使用大量芯片资源,但这也恰恰是英特尔公司的长处。无论在超大规模集成电路(VLSI)设计上,还是制程工艺上,英特尔都是首屈一指的厂商。惠普与英特尔的合作堪称强强携手。值得一提的是,SGI也是因为果断放弃了MIPS芯片,转而采用安腾和至强作为硬件处理器的主要选择,因此一举摆脱了破产保护,焕发出新的活力。

目前最新的Tukwila安腾处理器采用65纳米工艺制造,其下一代安腾处理器Poulson将跳过45纳米,直接采用32纳米制程工艺技术。Poulson下一代产品研发代号Kittson也已经发布(+本站微信networkworldweixin),EPIC技术发展之路明了清晰,具有持续可发展性。

相映成辉

适者生存,只有强者才能够笑到最后。安腾可谓是真正的强者。

HP Integrity服务器系列全面采用安腾系列处理器。与此同时,惠普又利用其系统技术和丰富经验,对系统硬软件进行了全面的增值,尤其是在架构、互联拓扑,以及实施芯片组方面,进行了精心的设计和增值,奠定了 HP Integrity服务器系列独特的技术优势。例如Integrity入门级服务器采用 SMP架构,简化了硬软件设计,可以降低系统开销,在确保高性能条件下,提供最佳的性价比。其中高档Integrity系列服务器采用 ccNUMA 架构,允许用户按照SMP方式编程。同时保证系统具有足够的可伸缩性。

HP Integrity系列领先的架构、互联拓扑和芯片组技术,奠定了以工业标准部件构建具有最高性能和性价比计算机产品的基础,形成了领先的全系列产品,开创了 64位工业标准计算的新时代。

在虚拟化方面,不同于x86服务器,VMware也好,HyperV也好,XenServer都是对x86服务器处理器资源没有得到充分利用的一个补充,是对处理器资源浪费错误的修正,而且这种修正刚刚开始。与之相比,基于安腾平台的HP VSE,不论在性能还是功能上都更加成熟。

HP VSE可以使用其他操作系统级别的分区选项,在HP-UX分区中运行安全资源分区。也可以在一个硬件分区中运行Integrity VM,在另一个硬件分区中运行虚拟分区。这些虚拟分区上可以运行一个或多个安全资源分区。HP VSE技术的关键优势在于简化了整合设计过程。因为可以分别看到每个工作负载并确定需要哪种级别的隔离,需要哪种级别的粒度和需要哪种级别的灵活性。它将所有这些功能都放入了进程资源管理(Process Resource Manager)中,提供了单一的配置界面。所以用户能够定义分区,分配CPU、内存、磁盘I/O和安全规则,然后分配应用或一组用户在该分区中运行。

经过10余年发展,惠普为Integrity系列提供最丰富的应用解决方案,提供包括 CRM、BI、ERP、SCM和 HPTC等跨行业解决方案,以及面向金融、电信、制造等许多具体行业的解决方案。与此同时,惠普为 Integrity系列提供了全面服务和支持。

x86和安腾就像一对亲兄弟,虽然任务使命不同,各自的能力和专长也不同,但其未来同样光明和美好。目前,以Nehalem EX为代表的x86服务器市场势头强劲,似乎盖过了安腾的光芒。但是在关键业务应用领域,安腾仍然处于领先,未来依然美好。(更多内容详见http://www.cnw.com.cn/P/2373)

安腾与x86对比

安腾

x86

64位技术

真正64位技术,具有64位寻址能力和64位宽的寄存器

EM64T:通过两次32位地址读取,获取对64位技术的支持

架构

EPIC(显性并行指令计算),较之精简指令集,并行效率更高

复杂指令集

虚拟化能力

HP VSE成熟、可靠

刚刚开始

解决方案

侧重关键业务应用

应用广泛,解决方案丰富

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]