在双内核处理器研发方面,英特尔已经有了清晰的发展路线图,无论是台式机、笔记本电脑,还是服务器,英特尔目前总共有17个多内核CPU项目在同时进行。
[PChome.net北京消息]在双内核处理器研发方面,英特尔已经有了清晰的发展路线图,无论是台式机、笔记本电脑,还是服务器,英特尔目前总共有17个多内核CPU项目在同时进行。
英特尔架构双内核服务器离用户是越来越近了。
7月8日,根据英特尔公司评测部门测试,与以前采用四路RISC架构系统进行的技术计算性能指标评测相比,即将上市的双内核英特尔安腾处理器(代号为“Montecito”)实现了60%的性能提升。在LINPACK性能测评指标的测试中,4路双内核英特尔安腾架构系统的浮点性能超过了45 GFLOPs(GFLOP是电脑速度的度量单位,指每秒钟进行10亿次浮点运算。以前的最高记录是27.5 GFLOPs。)
7月12日,英特尔推出了面向入门级服务器的双内核英特尔奔腾D处理器架构平台。该平台包括一枚集成2个处理器内核的处理器,以及相应的英特尔E7230芯片组。这是将于今年后期和2006年发运的英特尔架构双内核服务器产品家族的第一位成员。也意味着如果用户急于尝鲜的话,用不了多久就会有入门级双核服务器满足其需要。
平台战略应对三大挑战
纵观服务器的发展,服务器市场始终面临着三个挑战,同时也在解决这三个挑战:需求方面,用户需求是什么,担心什么;可管理性方面,包括管理性能、远程管理、故障排除等;架构方面,如何保障不同设备在一个统一的平台上进行管理,保护今天的投资,保证明天有升级的空间。
针对这些挑战,英特尔开始实施平台战略。也即提供给用户的不再是单纯的处理器,而是包括处理器、芯片组在内的经过优化的计算平台。为此,英特尔还在今年初按照平台架构,对部门进行了重组。
英特尔平台战略的提出,也是为了顺应不断发展的用户需求。上世纪60、70年代,大型机独领风骚,计算资源非常有限,用户更多关注的是建立相关的技术和推动技术的创新。在当时环境下,定制技术就成为唯一的手段。但实际上,这种方式的可持续性很差,必须不断进行专门的开发,重复投入很大。
进入上世纪80、90年代,标准的处理器开始崭露头角,并迅速获得了用户的认可,“通用型”计算开始大行其道。现在,用户不仅需要有标准的计算,更需要基于实际应用的计算,对服务器的集成度和协同性要求越来越高。
英特尔公司数字企业事业部服务器市场战略和企业技术总监Jason Waxman在解释英特尔的平台战略时表示,英特尔使命就是帮助企业计算向下一代发展,这是英特尔面临的重要挑战,为此英特尔在努力确保所有的技术能够进行无缝整合。
而事实上,整合硬件才是完成了挑战的一半。只有把软件和其它相关技术和系统也整合进来,才能提供一个完整的解决方案。很多人并不知道,英特尔在软件开发方面同样具有很强的实力,只不过英特尔并不出产商业化的软件产品,而是提供相关的开发和调式工具,或者和合作伙伴一起开发一些相关的软件,或者帮助合作伙伴优化解决方案。
Jason Waxman就举例说,英特尔有上千名软件工程师,他们能从事软件工具开发、培训以及与客户交流和互动的工作。实际上,很多英特尔的工程师都分散在思科、甲骨文等公司,在全球的范围内帮助这些公司优化其解决方案。此外,英特尔还和航空航天、石油和天然气、生命科学等领域的企业合作,以使他们获得最好的系统和产品性能,从而获得最大的利益。
创新的四个方向
有了平台战略,并不意味着就可以一劳永逸。为了解决增长、成本和风险问题,平台也需要不断创新。英特尔给服务器平台创新定义了4个向量。
首先是性能。摩尔定律预言了处理器的发展规律,并在数十年里得到了充分的印证。在当前处理器性能越来越高,功耗也随之上升的情况下,多内核技术就成为了延续摩尔定律的一大手段。其它如EMT64技术、I/O加速技术、PCI Express技术等,同样使得服务器的性能得到不断提升。
其次是可用性。它包含了可靠性和安全两个方面的涵义。因为对于用户来说,数据的重要性越来越重要,因此对于服务器平台的可靠性和安全性的要求也水涨船高。
第三是可管理性。企业服务器数量在不断增加,为了管理好这些平台和服务器,企业会不断增加人力方面的成本。于是,英特尔和一些企业在一起,制定了可管理性的标准。
第四是效率。这主要是为了实现性能和功耗的平衡。
针对这4大创新方向,英特尔开发出了7大技术。比如多内核技术和超线程技术(HT)就是利用软硬件能够同时有多线程处理能力。这对于大数据处理器量的用户来说,意味着更多的人能够得到系统和服务器的支持。如果在银行或其它金融机构,交易量会做得更大一点,就可以使业务不断升级;如果在气象或者天气预报方面,就能确保气象和预报越来越准确。
再比如64位扩展技术(EMT64),它突破了原来32位平台内存寻址空间4GB的限制。采用EMT64技术的新至强平台也得到了市场的认可。英特尔的数据显示,今年第一季度发运的至强处理器中,约有90%具备EMT64技术。而新至强推出仅6个月,就出货了100万枚。截至今年2月,英特尔又在3个月内发运了第二个百万枚新至强处理器。
还有I/O加速技术。目前很多服务器的利用率都不是很高,有的只有20%左右,主要原因是服务器在等待着服务器以内或者其它的一些信息。有了I/O加速技术,它就能够更好地和处理器、芯片和I/O整合在一起,使得它更能够加速,使用I/O加速技术的结果,就像是引擎搜索服务公司,可以加速对客户搜索需求的反应速度。
再有英特尔主动管理技术(AMT),它可以解决在不同的数据中心运用不同服务器的问题。虚拟化技术则使得在单一的服务器平台上的软件可以做更多的工作。英特尔的CPU虚拟化技术,今年下半年就会推出。老一代的虚拟技术多是软件虚拟,比如一个服务器装有多个操作系统,各操作系统不能同时运行,只有退出一个可以再运行另一个等。新的虚拟化技术可以开放一定的通道,同外部的操作系统一起协同工作,让多个操作系统同时运行,这就就助于解决一个大型企业网内多种IT设备协同工作的问题。而双核系统的问世,将进一步帮助虚拟化技术运行流畅。
LaGrande技术(LT)是一组通用的硬件安全增强功能,在今后几年里LaGrande技术将被应用在英特尔的处理器和芯片组中。LaGrande为处理器、芯片组、存储器、输入设备和图形组件定义了许多安全方面的新特性,将大大提高基于英特尔架构系统的安全性。
以上7大技术,构成了英特尔服务器平台的关键支撑。
安腾再领风骚
在英特尔服务器平台中,最受争议的莫过于安腾平台了,它从一开始就扮演了RISC架构平台替代者的角色。正因为它要从原来铁板一块的RISC市场抢份额,因此它的发展历程也显得异常艰辛。
所幸的是,安腾的局面不仅打开了,而且进展神速。用英特尔在国内的合作伙伴宝德的话来说就是:安腾安腾最大的优势莫过于“开放的标准”,开放架构使得它建立起了一个基于工业标准技术之上、能够支持业界成百上千家企业开发的与之兼容的体系,从而为用户提供了广泛的应用系统选择空间,降低了用户享受高端计算的门槛。
目前来看,安腾平台表现最出众的还是在高性能计算领域。据最新的全球超级计算机500强排名显示,有333款全球500强系统采用了英特尔处理器。5年之前,该排名中只有4款系统采用了英特尔处理器。
在总共333款英特尔架构平台中,有254款系统采用了英特尔至强处理器和具备64位扩展能力的英特尔至强处理器,远远领先于其它任何单独一款处理器;紧随其后的是英特尔安腾2处理器,被79款系统采用。
NASA(美国宇航局)的哥伦比亚超级计算机是应用英特尔超级计算技术的一个最佳实例。它采用了英特尔安腾2处理器,由Silicon Graphics公司构建,在500强系统排名中稳居前10位。在NASA转战航天飞机和宇航员飞行计划中,哥伦比亚超级计算机仍将作为主要工具。
不仅是在高性能计算领域,安腾平台可以说正迎来全面的丰收。截止到2004年底,支持安腾2的服务器制造商已超过70家,今年初则突破了80家,其中国际知名的服务器制造商有惠普等,它们的安腾服务器产品线覆盖了从2路到512路的系统。国内服务器厂商中已推出安腾服务器的厂商则有宝德等。
根据IDC于今年3月公布的数据:2004年安腾处理器全球出货量增长了3倍,收入增长了188%, Gartner的相关数据也反映出了安腾高速发展的势头,它称安腾服务器2004年的销售额从2003年的4.48亿美元一跃至16亿美元,同期RISC服务器市场都有不同程度的下滑。
安腾平台在国内市场也获得了很大成功,目前已涉及石油、化工、科研、电信、交通、邮政、电子政务领域。
其中值得人们关注的有:2003年12月起,甘肃气象局、新疆气象局、国家气象局相继采用基于安腾2的SGI Altix 3700和Altix350系列高性能计算服务器和超级集群系统,用以气象预报和大气科学研究;2004年1月,中石化南京石油物探研究在联想基于安腾2处理器的深腾6800集群系统上应用其自主开发的石油应用软件;2004年12月,惠普安腾2服务器中标全国第一个省级金保工程实施项目——重庆市劳动保障信息网络项目;宝德科技为东莞市公安局提供高端英特尔安腾服务器及相关服务,成功完成了东莞公安局“刑事案件信息管理系统”向Linux平台的迁移和实施。此外,2005年3月结束的全国邮政电子化支局招投标项目中,15个省份中有11个省选择安腾2服务器作为数据库服务器。此外,2005年3月结束的全国邮政电子化支局招投标项目中,15个省份中有11个省选择安腾2服务器作为数据库服务器。
双内核开始引爆
在双内核处理器研发方面,英特尔已经有了清晰的发展路线图。无论是桌面机、笔记本电脑,还是服务器,英特尔目前总共有17个多内核CPU项目在同时进行。
服务器方面,安腾平台和至强平台双内核推进虽然有时间上的先后,但很多技术都是共用的,比如虚拟化技术、I/O技术技术、主动管理技术等。而在2006年以后的产品上,安腾和至强甚至会共用同一芯片组——Rose Hill芯片组。尽管Jason Waxman一再强调,英特尔这样做只是为了给服务器厂商和用户提供处理器选择的灵活性,但是此举不得不让人对未来安腾和至强平台合二为一产生联想。Jason Waxman还表示,至强处理器一直会沿用EMT64技术,但是随着未来32位计算彻底向64位计算升级,显然作为过渡的EMT64技术就没有存在的必要了。
依照英特尔的规划,代号为Montecito的首款双内核安腾处理器将在今年年底前发布。据英特尔测试后提供的数据,使用Montecito的平台预计能够提供相当于目前英特尔安腾处理器2倍的性能、3倍的系统带宽和2.5倍的芯片内高速缓存。在提升性能的同时,通过全新的电源管理技术,Montecito还能够实现比前代英特尔安腾处理器低20%的功耗。此外,Montecito还会采用英特尔超线程(HT)技术,可带来相当于现有产品4倍的线程能力。Montecito的设计频率是1.6GHz,但实际运行下来可达到是1.7~1.8GHz。Montecito的后续产品是RichFord。
至强平台方面,最先问世的会是双路的Bensley。它的性能将提高1.75倍,带宽提高2.5倍。它同样支持虚拟技术、I/O加速技术,内存则由DDR2内存,转向FB-DIMM内存。至强双内核多路产品则是代号为Truland处理器。此后,还会有叫Reidland的后续产品。
英特尔双核处理器有多种,采用了不同的架构和设计思路,现在一般采用成熟的90纳米技术,而不久之后会向65纳米过渡。同时,所有领先的芯片设计技术,英特尔都会适时地加入芯片设计之中。如芯片根据不同的计算需求,自动调整运算的频率;大的高速缓存技术,从3兆到9兆,直至24兆等,还会在某些芯片引入三级Cache,还有Cache的ECC校验、硬件防病毒等。
目前来看,双核工艺的成熟和65纳米技术的引进,是业界共同面临的问题。这两个问题的解决,将意味着成本会进一步降低。
对于双核服务器的市场预期,英特尔持谨慎的态度。Jason Waxman认为,一种服务器架构进入市场要经过可靠性、可用性、可服务性的检验,双核架构也不例外。服务器不同于台式机,它的稳定性高于一切。比如台式机计算峰值达100%,但是大量数据涌来时却可能堵塞或死机,服务器处理器则需要超过这一局限。可能要经过3到4个季度桌面双核的预热,硬件和软件厂商会逐渐跟进,双核服务器的市场才会真正启动。
由此可见,双核服务器在今年还不能取代单核产品。作为英特尔在国内重要的服务器合作伙伴,宝德方面亦表示:“我们会适时推出基于英特尔双核的服务器,这个计划早就制定了,英特尔有一个双核发布的路线图,我们一直就是沿着一个计划走的。”
影响双核服务器推广的还有一道坎,那就是软件收费。操作系统和数据库等根据系统内不同处理器的数量,收不同的版权费,这种做法由来已久,就连免费的LINUX系统也不例外。
双内核因为在单个处理器里集成了两个核,使得收费问题变的复杂起来。这是因为一方面软件系统开发设计的难度增加了;另一方面相当于多套软件系统在同时运行,当然面临一个版权问题。
目前的情况是,微软和IBM表示对双核处理器展示放弃追加版本授权,但有的软件商则表示会要求增加授权费。对于用户来说,微软和IBM的做法显然容易接受,也愿意接受。
对双核产品软件收费的不同,也表明了一个问题,就是硬件开发商、软件开发商、应用开发商之间的合作将会是越来越紧密,否则就不可能给用户带来满意的产品。正因为如此,所以英特尔在消费计算、企业计算、无线计算等方面,才力主平台化概念。英特尔始终认为,只有大家坐在一起,平心静气的讨论和沟通,才能找到解决办法。

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