最近,Intel隆重宣布该公司的科学家研制出了世界上最快的硅光子器件,这种器件能够把数据编码成光子束。如果说这是一项从长远看来将会带来又一次计算机革命的发明的话,那么近一段时间以来给广阔的服务器市场带来更直接影响的当属同时兼容32位和64位软件的服务器产品接二连三的出现。在继AMD推出兼容32位软件的64位 Opteron 处理器并一炮打响之后,Intel公司在不久前透露了将在本年度的第二个季度向市场提供具有64位功能的32位 Xeon 处理器芯片。这将使得Intel 在此领域内与AMD齐头并进。
看来,2004年的春天对于服务器来说可谓是百花竟放。全球四大服务器处理器提供商AMD、IBM、Intel、Sun均不甘寂寞,Opteron取得市场高度认可的消息还环绕耳际,Sun装载新一代UltraSPARC IV处理器的服务器系统接踵而来,IBM也公开了其最新处理器PowerPC 970FX的技术细节;在备受业界关注的2004年春季IDF(Intel开发技术论坛)上,服务器专用处理器的发展蓝图也成为一大焦点。
前主流服务器处理器列表
制造商 |
处理器架构 |
位数 |
服务器架构 |
处理器个数 |
最大时 钟频率 |
最高总线频率 |
评论 |
Intel |
Xeon |
32-bit |
x86 |
1-2 |
3.07 GHz |
533 MHz |
双处理器,市场标准 |
Xeon MP |
32-bit |
x86 |
1-8 |
2.0 GHz |
400 MHz |
多处理器,市场标准 | |
Itanium 2 |
64-bit |
x86 |
1-128+ |
1.50 GHz |
400 MHz |
仅支持64位操作系统; 面向高端,相比Opteron 具有更强的可升级性 | |
AMD |
Opteron |
32/64-bit |
x86 |
1-8 |
2.2 GHz |
800 MHz |
目前最流行的32/64-位兼容架构,按需扩展 |
Sun |
UltraSPARC IIIi |
64-bit |
SPARC |
1-4 |
1.28 GHz |
200 MHz |
扩展能力较弱,是 SPARC III 的廉价版 |
UltraSPARC III |
64-bit |
SPARC |
1-106 |
1.2 GHz |
150 MHz |
Sun使用最为广泛的服务器芯片 | |
UltraSPARC IV |
64-bit |
SPARC |
1 to 72 |
1.2 GHz |
150 MHz |
刚刚发布的新产品,具备并行执行双线程的能力,所以72颗处理器能够同时执行144个线程 | |
IBM |
POWER 970 |
64-bit/32-bit |
POWER |
1-2 |
2.0 GHz |
1.0 GHz |
主要运行在苹果服务器的G5, 以及IBM的 iSeries 和pSeries 服务器产品上 |
POWER 970 FX |
64-bit/32-bit |
POWER |
1-2 |
2.0 GHz + |
1.1 GHz |
尚未发布, 情况不详 |
RISC 的新定义
RISC(精减指令集计算机)这个术语要追述到早期,当时的 x86 处理器以CISC(复杂指令集计算机)而为人所知的年代。那个时候,Unix 和 x86 之间的战役其实就是 CISC 和 RISC 之争。但是这种区分,现如今已经变成过去式了,因为自 Pentium 以后,x86 处理器实际上已经是真正基于 RISC 技术了。甚至于 Intel 的Itanium 处理器架构连 RISC都不是了,而是基于 VLIW 技术。
这两类产品的另一个战场是可升级性,用户购买 x86 机种的理由多数源于成本考虑,但是升级扩展能力的确是 x86 机种的弱项,一般认为4路服务器产品就是x86机型的非常好的体现了。而 SPARC ,POWER和 Itanium 却都具有强劲的升级能力。这种机型的用户为他们的可扩展性付出了不成比例的金钱,然而它们也的确能够解决低端机型所无能为力的问题。
企业在比较服务器处理器的时候往往还面对另外一种选择,那就是选择独立的还是开放的。Intel 的发言人Scott McLaughlin 说,“在这一点上,IT专业人士也许会更倾向于把他们的选票投向开放的,基于标准的产品,这会使他们在以后还能够有更多的选择。用户不想把自己锁定在某个厂商或者某种架构上”。这番言论似乎更加适合Intel刚刚宣布的 32/64 位策略,而不是有些独立的基于 VLIW 技术的 Itanium 产品线。
Intel勾画宏伟蓝图
在刚刚结束的2004年春季IDF上,Intel公布了其Xeon与Itanium系列处理器的发展蓝图。 其中最引人注目的是Intel宣布今年第二季度开始将在其32位Xeon处理器芯片上提供64位扩展功能。具备这种技术的Xeon处理器代号为Nocona,主频为3.6GHz,1MB缓存,前端总线升级到800MHz,并支持PCI Express。同时,四路以上服务器专用的Intel Xeon MP系列处理器将在2004上半年推出内建更大容量缓存的新版本。Intel将针对首款采用90nm制程的Intel Xeon MP处理器(内部代号为Potomac)推出专属的芯片组(内部代号为Twin Castle),Potomac将内含超过4MB容量的三级缓存,而Potomac的后继产品将是采用双内核设计的Tulsa。Intel还将在今年针对四路以上服务器推出内建更大高速缓存的Itanium 2处理器1.7GHz/9M(内部代号Madison 9M),同时推出的还有专为双路服务器设计的Fanwood 1.6 GHz 3M与低耗电系统专用的LV Fanwood 1.2 GHz 3M;明年Intel将推出采用90nm制程及双内核设计的、用于四路以上服务器的Itanium 2处理器Montecito,以及用于双路服务器的Millington和LV Millington;在这之后问世的将是由前Alpha团队研发的多内核Itanium 2——Tukwila(针对四路以上服务器)以及基于Tukwila架构的Dimona(针对双路服务器)和LV Dimona。
AMD 的机会
Sun 和 Intel 处理器的辩论继续进行着,Intel 32位向外扩展以及64位向上扩展与Sun 的64位 SPARC 之间的差别给了AMD Opteron 足够的发展空间。Opteron不仅在单一的x86芯片上同时实现了64位和32位计算,而且提供了具有竞争性的处理器和总线速率。不过,尽管是64位计算芯片,但Opteron并没有把目标锁定在高端,它只是提供了1~8路服务器架构的能力。AMD 的发言人Phil Hughes说," Opteron具有与Xeon相竞争的价格优势,可以提供业界标准的32位计算性能,并能够在应用成熟时平滑过渡到64位计算,这可以给CIO们提供一种没有风险的64位计算拓展方法。
虽然 Sun 最近增加了 x86 和 Opteron 服务器产品来辅助和完善它的高度可升级的 SPARC 服务器,但是还远不能与其SPARC服务器相提并论。简而言之,SPARC 是 Sun 技术创新的商业战车,能够为用户提供高技术和高性能优势,而 Opteron 和 Xeon 则是从经济角度出发的产品,能够给用户带来成本优势,Sun 并不期望像具有双线程能力的 UltaSPARC IV 这样的 SPARC 产品在2010 年以前成为“日用品”。2月10日,Sun在网上发布Opteron服务器的同时,也发布了其装载新一代UltraSPARCⅣ处理器的服务器系统的出货计划。
UltraSPARCⅣ是Sun公司的第四代处理器芯片,首次采用了双核技术,即在单颗硅晶上封装两个UltraSparcⅢ处理器。Sun公司表示,UltraSparcⅣ系统的执行性能比前一代UltraSparcⅢ系统快80%。该芯片将与IBM的Power系列以及Intel的Itanium家族、HP的PA-RISC处理器等展开正面竞争。Sun希望把这一次处理器升级的过渡期由以往的一年缩短为两季,因为采用双重核心的UltraSparcⅣ芯片不必搭配全新的服务器,其系统板可与旧芯片UltraSparcⅢ的系统板并用。
同时,双重核心处理器象征着Sun“吞吐量运算(throughput computing)”时代之始。据悉,第一批UltraSparcⅣ系统预定3月出厂,由内建12颗处理器的E4900型和24颗处理器的E6900型系统打头阵;随后,Sun最优异服务器会变成Sun Fire E25K,内含多达72颗UltraSparcⅣ处理器,预计于4月出货;含36颗处理器的E20K型系统也预定4月推出。
IBM 整合 POWER 的资源
IBM 也最近把 Opteron 加入到它的 Itanium ,x86 和 POWER 以及其他的专有芯片服务器。运行在 iSeries 和苹果服务器 G5 中的IBM POWER 970 芯片,一是一款兼容32位和64位的芯片而且运行得挺好。当然,如果说这样会使 PowerPC 系列在全部产品中所占的绝对比例地位有所变化倒也不太可能。
2月16日,IBM宣布,其纽约East Fishkill工厂里的科学家开发出了一种制造低功耗、高性能微处理器的新方法,首次把绝缘硅(silicon-on-insulator)、应变硅(strained silicon)和铜制程(copper wiring)三种技术工艺结合在一起。IBM表示,这种结合绝缘硅和应变硅两种工艺能够加快电子流通过晶体管的速度,提高处理器性能;同时可以为硅提供一个绝缘层以隔离晶体管,减少处理器的能耗。IBM还透露,第一个使用这种新技术生产的芯片将会是其64位的PowerPC 970FX处理器,将使用90nm工艺。根据公布的资料,PowerPC 970FX最初的主频最高为2.0GHz,在2.0GHz主频时功耗只有24.5W,这比原来的PowerPC 970有了很大提高(1.8GHz的PowerPC 970功耗为51W);系统总线速度也由PowerPC 970的1.0GHz提升到1.1GHz。90nm的PowerPC最初是用在苹果公司升级后的Xserver G5上,未来将大量应用在下一代的苹果PowerMac系统上。
看来,服务器新一轮发自内“芯”的变革热潮即将开始,市场将决定谁能够在服务器芯片大战中胜出。在计算机产业发展的历史上,有许多芯片在技术上非常优秀,但其普及程度却没有达到能够生存的水平。相信在不久的将来,从高端服务器市场到低端服务器市场都会爆发一场旷日持久的64位之争,IA-64、x86-64和RISC,谁主沉浮?这无疑会给今后的企业级市场增加很多看头,让我们拭目以待吧。