AMD微软破冰企业级数据库市场

互联网 | 编辑: 2005-12-15 23:00:00 返回原文

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  【赛迪网综合报道】尽管RISC专用架构在中低端服务器市场上越来越无力招架开放的、高性价比的X86架构的攻势,尽管AMD率先将X86架构带入了64位和双核时代、为其问鼎企业关键应用市场奠定了性能基础,但谈到构建企业级数据库系统时,人们恐怕还是 会倾向于选择专用架构服务器与Oracle/IBM数据库这样的组合。因为在很多人看来,X86服务器性能优势虽日渐明显,但却还没有一款企业级数据库软件是专为它开发和优化、能够真正尽其所长的。

  不过,X86服务器这种“英雄无用武之地”的困境注定不会持久。今年11月初,微软耗费5年研发的SQL Server 2005终于正式发布,并于12月2日正式登陆中国市场。正是它,为X86服务器进军企业级数据库市场带来了福音,因为SQL Server 2005与基于AMD双核Opteron的X86服务器组合后,在性能表现上已能与专用架构服务器+Oracle/IBM数据库的组合相媲美,而且在性价比上,它与后者相比更具优势。
  
  评测与应用验证“黄金组合”

  图1:TPC今年10月6日发布的四路服务器基准测试数据,采用Opteron 880处理器的惠普ProLiant DL585服务器成为TPC测试中首款tpmC突破200000的四路X86服务器 参评的服务器配置情况

  据服务器性能权威评测机构TPC于今年10月6日发布的TPC-C基准测试数据(见图1):配备AMD Opteron 880处理器(双核、时钟频率为2.4GHz)、128GB内存、Windows Server 2003 x64 Enterprise版操作系统、SQL Server 2005 x64 Enterprise版数据库软件的惠普ProLiant DL585四路服务器tpmC高达202557、每tpmC成本为2.40美元,在这两项指标上,它均优于采用1.9GHz Power5处理器、128GB内存、Red Hat Enterprise Linux AS 4.0操作系统、IBM DB2 UDB 8.2数据库配置的IBM eServer p5 570四路服务器(其tpmC为197669、每tpmC成本为3.93美元)。

  除了在与专用架构服务器及相应数据库的比拼中胜出外,通过TPC发布的其他基准测试数据,人们可以发现:在同样与SQL Server 2005搭档的情况下,配备Opteron 880处理器的四路服务器能够提供的性能,相当于采用其竞争对手顶级单核X86处理器的八路服务器性能的81%,而前者功耗仅相当于后者的1/3、每tpmC成本还不到后者的一半(见图2)。

  图2:图中显示的测试结果清晰地体现出了双核Opteron服务器在性能、性价比、功耗和性能功耗比上的优势,排在前两位的系统均运行了微软SQL Server 2005数据库软件,后两位的系统则运行了SQL Server 2000数据库软件

  可以说,这些来自TPC的第三方评测数据已清晰地表达出了这样一个结论,即配备AMD双核Opteron处理器的服务器(下文中简称为双核Opteron服务器)与微软SQL Server 2005的组合完全可担负起企业核心数据库应用的重任。而且“在基于64位双核Opteron的两路或四路服务器上,SQL Server 2005就可以为中端用户提供企业级性能”(摘自《Database Journal》:“AMD64+MS SQL Server 2005 = 一场数据库解决方案的革命”,11月7日)。AMD和微软这一软硬件的“黄金组合”为企业用户提供的是比专用服务器数据库系统更加经济实惠的选择(见图3)。

  图3:本项测试突出了双核Opteron服务器出众的性价比,采用Opteron 875处理器(2.2GHz、双核)的惠普ProLiant DL585四路服务器与采用1.9GHz Power5处理器的IBM eServer p5 570的性能仅差21%,但价格却比后者便宜一半以上

  实际上,许多企业用户对这一组合的了解已不止停留在冷冰冰的评测数据上,像社交和音乐网站MySpace、国际证券交易所及微软自己都使用这一组合来构建或升级了自己的数据库系统,获得了更加鲜活、直观的应用体验。例如微软的批量许可业务工具和分析部门在导入Opteron服务器和SQL Server 2005后的半年时间里,数据分析速度比以前提升了99%,并节省下了2700万美元的成本。

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  “黄金组合”威力之源

  从技术层面上来分析,SQL Server 2005与双核Opteron服务器组合后发挥的优异性能、性价比和性能功耗比(或称每瓦性能)虽然离不开微软在这款数据库软件开发过程中所做的改进 和优化,但这些优势的获得应更多归功于AMD 在双核Opteron处理器上采用的64位技术、直连架构、双核心技术、低功耗设计及节能技术,尤其是前三项技术,它们为SQL Server 2005的性能优化提供了强大的硬件基础。

  众所周知,X86处理器从32位过渡到64位带来的最大好处,就是打破4GB的内存限制,带来海量内存寻址能力。这种能力对于提升企业级数据库系统的运行效率至关重要,因为它在现实应用中通常要容纳和调用数GB、数十GB、上百GB甚至是更大容量的数据,它最为高效的运行状态就是把整个数据库的内容尽可能多、甚至是整个装载到读写速度远胜硬盘的内存中。要满足这一需求,64位技术不可或缺,正是看到这一点,AMD早在数年前就已着手开发X86-64技术(现名为AMD64技术),并用其“武装”Opteron处理器(该处理器理论上拥有1TB物理内存和256TB虚拟内存寻址能力)。而尽量利用64位技术来提升运行效率,也正是微软研发SQL Server 2005时重点考虑的要素。

  图4:AMD直连架构示意图,通过HyperTransport高速串行总线,Opteron处理器、内存、PCI-E桥、I/O中心彼此间实现了点到点的双向连接。避免了不同组件争抢同一条总线带宽的现象

  与64位技术一样,直连架构也是Opteron自问世以来的主要卖点之一。很多业内人士都把它视为近两年来X86处理器领域最重要的技术革新之一,它将已有20年历史、带宽瓶颈越来越严重的并行前端总线(FSB)架构推入历史。通过将内存控制器内置入处理器和采用高速串行HyperTransport技术,直连架构让Opteron处理器与芯片组、处理器与内存、处理器与处理器之间都可采用单独的、带宽高达8GB/s的数据总线相连(见图4),避免FSB架构中多个组件共用一条总线造成的带宽争抢“内耗”(见图5),实现了处理器与其他组件之间的快速响应,特别是最大限度降低了内存延迟,这种架构的点对点高速传输特性让服务器扩展处理器数量带来的性能损耗和难度大幅降低,而其出色的带宽则让基于Opteron的服务器在运行企业级数据库这种数据密集型任务时表现更为流畅。

  图5:传统的前端总线架构示意图,可以看到处理器与处理器,处理器与内存、I/O中心和PCI-E桥交换信息时,都必须经过带宽有限的前端总线,“堵车”现象再所难免

  双核技术虽然在今年才正式用在Opteron上,但AMD早在研发这款处理器时就已为它预留了向多核化扩展的空间。与竞争对手的双核X86处理器相比,AMD双核技术的最大优势就是将两个核心间的系统请求接口和交叉开关集成在处理器中(见图6),此举大大提升了两个核心间彼此配合、并行处理多线程任务的效率。据AMD透露,双核Opteron服务器的性能在大多数情况下相当于同频单核Opteron服务器的140%-180%,(见图7)。而SQL Server 2005采用了多线程设计,它正好可以利用到双核Opteron高效的多线程处理能力。

  双核Opteron架构示意图,两个核心在处理器内部实现了高速互连

  由于AMD在Opteron中使用了90纳米SOI制造工艺和低功耗架构设计,所有型号的单/双核Opteron处理器TDP(设计热功耗)均为95W,加上单/双核Opteron均采用相同的接口(Sockect 940),使用单核Opteron的服务器用户要升级换用双核Opteron,除更换处理器外,主板、电源系统、机箱尺寸等其他组件都无需做任何改动,升级后用户也无需担心服务器功耗会有什么额外的提升,因此这种升级完全可用“平滑”和“高性价比”来形容。如果用户要在X86架构服务器上构建SQL Server 2005数据库系统,使用双核Opteron服务器能够尽量减少服务器的使用数量与体积,从而将节省机架/机房空间、网络设备、供电设备、空调设备和用电量,这就意味着省下了大笔服务器运行和维护费用。而微软、RedHat、IBM等厂商目前在服务器软件(其中就包括SQL Server 2005)上采用按处理器个数、而非核心个数收取许可证费用的策略,无形中也为双核Opteron服务器的用户带来了更多实惠。

  图7:根据图上显示的测试结果,采用Opteron 280(双核、2.4GHz)的双路服务器性能相当于采用Opteron 250(单核、2.4GHz)双路服务器的165%

  值得一提的是,除应用先进的制造工艺和架构降低单/双核Opteron最高额定功耗外,AMD还提供了PowerNow!和Cool'N'Quiet技术,可在处理器实际应用中根据其负载情况动态调节功耗,在不影响处理器性能的情况下最高可将其功耗降低75%。通过采用这些技术,用户一年下来节省的电费视其服务器应用规模少则数千或数万元,如果是大规模的集群系统,则可省下数十万甚至是上百万元。如果Opteron及其节能技术能在我国各行各业的服务器系统中得到普遍应用,其节省的用电量恐将大大推进我国建设节能社会的步伐。

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  “黄金组合”不只一个

  AMD上述优势技术和架构让双核Opteron服务器成为运行SQL Server 2005的最佳X86平台,而事实上,类似这样的“黄金组合”并不是只有一个,单/双核Opteron服务器 与其他针对X86架构开发或优化的企业关键应用组合在一起,一样可以充分发挥出高性能、高性价比和高性能功耗比的综合实力。AMD早已同服务器产业内众多软硬件制造商展开深度合作,已经推出和正在研发多种面向企业关键应用需求的软硬件产品。

  在硬件方面,惠普、Sun、IBM和我国的曙光是Opteron在服务器ODM厂商中最强有力的支持者:HP ProLiant系列的 BL45p(四路)、BL35p(双路)、BL25p(双路)刀片式服务器和DL585(四路)、DL145 (G2)(双路)、DL385(双路)机架服务器都可采用单/双核Opteron;IBM的相关产品则包括LS20(双路)刀片式服务器和eServer 326(双路)机架式服务器;Sun的Fire x64系列全面支持单/双核Opteron,目前已有单路(X2100)、双路(X4100/4200和V20z)和四路(V40z)产品,未来还将增添八路产品;曙光的64位双核Opteron服务器截止目前已推出了10款相关产品,包括双路(R210A、A620R-D、A650、A650R和A850)、四路(R4280A、R4380A和 S4800A)和八路(R4280A、R4380A和 S4800A)产品,甚至还有一款超级服务器集群(4000A)。

  即使不计入更多ODM/OEM厂商的同类产品,仅上述四家厂商的双核Opteron服务器在性能上实际就可满足企业用户从低到高的全线需求。

  在软件方面,AMD已获微软、SAP、Oracle、Siebel、EMC、Network Appliance、Veritas等业内巨头的支持,它们开发的应用软件涉及企业关键应用中的数据库及数据库管理、商业智能、业务流程管理等领域。

  除了软硬件制造商外,为了打通渠道环节,AMD的合作伙伴范围目前还在向系统集成商(SI)和增值代理商(VAR)方面拓展,AMD将与它们携手,为用户提供更多基于双核Opteron服务器的企业关键应用整体解决方案。

  从市场的反应来看,AMD以Opteron进军企业关键应用系统市场的上述努力正在得到越来越多企业用户的认可:目前有超过85%的福布斯全球百强企业或它们的子公司正在利用基于Opteron处理器的服务器运行关键的企业应用。由于企业用户对Opteron 服务器需求在迅速增长,AMD在全球服务器市场上所占份额今年第二季度比第一季度增长了40%,已达11.2%;在北美市场份额为12%;在该地区四路服务器市场,AMD的份额更是高达28%,这些数据都充分表明了企业用户对AMD、对Opteron的信任和青睐,也见证了Opteron拓展企业级市场中的成功脚步。(n109)

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