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解读IBM企业级X架构NUMA技术(图)

    当然之所以使得IBM和HP这两位服务器市场巨人在8路级别服务器架构上采取不同的选择,其根本就是它们对于这两种不同架构的理解不同。

    HP认为,SMP架构是流行最广泛的IA服务器体系标准,因此该架构与操作系统的兼容性是最好的,当时市面上所零售的Windows 2000系列服务器版无需安装任何补丁就可以在Proliant DL760G2上正常运行,各种Linux也可以直接运行。相反,比这两个硬件平台还要早发布的,采用NUMA架构成IBM eSERVER x440却需要安装HAL(硬件识别补丁)才能在Windows 2000下正常运行,Linux也需要进行一定的改装。采用F8芯片组,支持最新的8P Intel Xeon MP2.0GHz处理器和超线程技术。

    同时惠普还认为,NUMA架构的4级缓存仅仅是在处理器的内置缓存较小时才能起到作用,如Foster的512K缓存。但当处理器的芯片上缓存足够大时,4级缓存的作用就不再明显,甚至可能成为累赘。因为当处理器核心在当前的慢速缓存中找不到数据时,它会通过一定的算法在下一级中查询,直至查到为止,因此多一级缓存就会多一些延迟。从惠普刚刚发布8路服务器所公布的TPMC(每秒交易处理数)值来看,Proliant DL760 G2要略高于IBM同样配置的eServer x440。此外HP认为,尽管eServer x440可以简单地在硬件层面上从8路升级到16路,但用户的应用并不是简单地扩展,还需要应用层与操作系统层的结合。而且,当从8路升级到16路的时候,这种升级并不经济:投资增加了一倍,但性能增加不到40%。

    IBM则认为NUMA方式的好处是能够很好地进行扩展,比如,I/O扩展柜,x440可提供最多12个外部的热插拔PCI槽,而SMP的服务器受到机箱的空间限制,是无法提供更多的PCI槽的。另一个最典型的表现它的4级缓存上。在SMP方式当中,主板上的核心芯片组不支持处理器以外的缓存,前端总线的带宽大多数都被处理器与内存之间的频繁的数据交换所占据;而当应用NUMA架构时,应用程序所获取的数据大多数都能够从外部的缓存获取,改变了主板上的数据流模式,使前端数据总线的带宽能够更多地应用在例如网卡等I/O设备上,实现强I/O效果。IBM认为,基于英特尔处理器的服务器并不是处理器的发展不够快,而是I/O设备跟不上发展,NUMA结构可以较好地使平衡CPU与外部I/O设备。

    无论这两位巨人如何看待SMP和NUMA这两种架构,有一点可以肯定的是它们都没有绝对的优势。SMP可以使服务器随处理器数量的增加,性能呈线性增加,并且能与原有操作系统很好的兼容,基本上不需要安装什么补丁。而NUMA架构虽然在扩展性和I/O带宽方面具有明显优势,但是服务器性能并不能随处理器数量的增加而呈线性提高,并且它需要新系统的配合,在原来的Windows 2000 Server系统中需要安装多种补丁。

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