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Nocona与Opteron64位CPU芯片之争(图)

    【IT168 专稿】大家知道,作为服务器的核心CPU,顾名思义,就是在服务器上使用的CPU(Center Process Unit中央处理器)。服务器是网络中的重要设备,要接受繁忙多用户的访问,因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。CPU是计算机的“大脑”,是衡量服务器性能的首要指标。

    目前,服务器CPU仍按CPU的指令系统来区分,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,有英特尔生产的x86(intel CPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD)。CISC型CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。

    目前,Intel推出的代号为Nocona的新至强处理器,基于该处理器架构的服务器将带给用户更高性能和效率,也会使得IA服务器的系统架构设计面临巨大挑战。Nocona是早前533FSB至强处理器的升级产品,改用0.9微米技术制造,前端总线提升到800FSB,并兼容64位处理能力和由移动处理器改进而来的Speedstep技术,但强劲性能也带来了高发热等一系列需要设计人员解决的问题。基于英特尔安腾和基于英特尔最新发布的64位至强(Nocona)服务器构成了完整的IA 64计算平台,它们正在成为64位计算的行业标准。

    AMD Opteron微架构对32位X86软件提供固有支持的同时,又提供了灵活的升级途径来实现AMD64架构的支持。Opteron处理器改变了前一代处理器的底层流水线结构,与前一代的微架构相比,Operon多出了两级管道,也就是说该产品拥有了12级整数操作流水线和17级浮点操作流水线,而更深的流水线使新一代的微架构拥有了更高的工作频率。Opteron处理器最初将用0.13微米SOI(Silicon on Insulator,绝缘硅)的工艺进行生产,而随后的产品将采用90nm甚至更高的工艺生产。Opteron处理器架构的设计是以“为用户提供新一代性能”为首要目标。

    下面还是让我们来看一看采用AMD Opteron和Intel Nocona 处理器的服务器产品。

    一、AMD Opteron 处理器的服务器

    1、IBM eServer 325 服务器

IBM eServer 325 服务器(点击看大图)

    IBM eServer 325 服务器专门设计满足科学和技术计算用户的应用环境需求。其高计算功能以及集成内存控制器以减少 处理器与内存之间的性能瓶颈。当客户决定从现有的32位应用移植到64位应用时,AMD Opteron 处理器能够实现更高的应用程序运行性能和投资保护特性。eServer 325 服务器能够极大的提高现有32位应用程序性能并具有出色的64位应用处理功能,具有较好的价格和系统性能。此外,紧凑的1U 设计支持用户在更小的占用空间内部署更大的系统计算功能。

    2、HP ProLiant DL585

HP ProLiant DL585(点击看大图)

    HP的AMD Opteron处理器的4路服务器ProLiant DL585继承了基于Intel Xeon MP处理器的DL580/DL580-G2服务器的某些功能。然而,除了天生的核心逻辑功能不同和这些平台的其他特性之外,这两种服务器之间还是存在着一些比较大的差异。首先,与DL580最高支持32GB内存相比,ProLiant DL585最高支持64GB内存(最初为2GB);第二,ProLiant DL585提供了8个64位PCI-X 100/133MHz插槽,而DL580只提供了6个PCI-X 100MHz插槽;第三,ProLiant DL585提供了2个千兆以太网卡和热插拔功能,而DL580只有一块千兆网卡;第四,ProLiant DL585没有提供HP的高级内存保护(advanced memory protection)技术。HP推出使用AMD 64位处理器的4路企业级服务器,将AMD和其服务器芯片组带到了一个全新的境界。该四处理器系统经过精心设计,可支持多种应用、任务与关键数据库,是计算密集型工作负载与复杂应用的理想选择。

    3、Sun Fire V40z服务器

Sun Fire V40z服务器(点击看大图)

    最近AMD Opteron(tm)处理器将用于4P Sun Fire V40z服务器和1P W1100z 、2P W2100z工作站。针对高性能企业计算环境而设计的Sun Fire V40z服务器已经正式上市。Sun Fire V40z服务器适用于多种行业,如金融服务、科学研究、生物科学、石油勘探、电子设计、汽车设计、航空航天设计、政府、教育和服务供应。它所针对的应用包括邮件和即时讯息、数据库、商务智能/数据仓库、企业资源规划、仿真计算、高性能技术计算、石油与天然气、电子设计自动化、机电辅助工程、生物科学、文件和打印、Web服务、应用服务器和目录服务等。很多著名领先的企业级应用基准测试的结果都表明,AMD Opteron处理器是目前性能最高的x86处理器。

    二、Intel Nocona 处理器的服务器

    1、曙光天阔I220NHNocona服务器

曙光天阔I220NH Nocona服务器(点击看大图)

    目前,基于英特尔64位Nocona至强处理器的曙光天阔I220NH服务器已经投放市场。曙光I220NH实现了64位兼容32位,支持新一代I/O技术,大幅度提高了INTEL架构服务器的系统性能。该服务器采用了双CPU设计,用户可以根据自身需求任意选择单CPU或者双CPU的服务能力。

    2、联想Nocona强服务器

联想Nocona强服务器(点击看大图)

    联想Nocona新至强服务器系统散热设计、系统结构设计、系统电磁兼容设计、系统电源设计、深层次国际研发合作等五大技术突破,并率先亮相了八款万全新至强服务器样机:万全R510万全R520万全R350万全R360万全T220万全T270万全T350万全T360

    3、浪潮英信NP370服务器

浪潮英信NP370服务器(点击看大图)

    浪潮英信NP370服务器采用先进的部件和技术,包括IntelNocona至强处理器,支持64位的内存扩展技术、集成2个千兆网络控制器,显著提高工作效率。提供灵活的配置方案,支持2路处理器、6块热插拔SCSI或SATA硬盘,并提供多种RAID方案可选,可以根据应用进行灵活优化配置。

    三、AMD Opteron和Intel Nocona 处理器性能比较

    作为全球先进款兼容x86架构的32位和64位处理器,AMD Opteron处理器建立在采用直连架构的AMD64技术的基础之上。直连架构可以通过将处理器、内存控制器和I/O直接连接到中央处理器,消除前端总线所固有的瓶颈,从而提高系统的总体性能和效率。AMD还是第一个宣布完成支持64位计算的、基于x86的双内核处理器设计工作的厂商。随着越来越多的解决方案供应商开始加入AMD64阵营,纯32位系统被淘汰的日子将越来越近。AMD目前推出的Opteron处理器产品有三个型号:AMD Opteron 240、AMD Opteron 242、AMD Opteron 244,这三款产品均支持1到2路服务器系统。

AMD Opteron处理器(点击看大图)

    第一款使用EM64T构架的64位至强处理器Nocona,Nocona使用800MHz前端总线,起跳频率为2.8GHz,同时还有3GHz, 3.2GHz, 3.4GHz和3.6GHz型号的产品问世。Nocona使用PPGA封装,604 pin socket插座带散热器,支持Intel Speedstep技术, hyperthreading以及Extended Memory 64技术(iAMD64)。就目前而言,我们已经知道Intel已经让Prescott支持64/32位混合模式,工程师只要用软件方式就能打开Prescott的64位功能。支持 Xeon Noconas的芯片组包括E7520,E7525和E7320家族芯片,Intel已经在较早之前举办的开发者会议上指出,除非Windows 64 XP普及,否则它不会让EM64T构架处理器出现在桌面pc市场。

64位至强处理器Nocona(点击看大图)

    与前代的Xeon处理器相比,新“Nocana”Xeon确实有了很大的进步,更大的二级缓存,更高的时钟频率更重要的是具有了64位处理能力,通过搭配支持流行的PCI Express和DDR2内存技术的E7525芯片组,“Nocana”Xeon 确实有了人们所期望的新一代Xeon的样子。当然PCI Express技术所带来的益处可能到年底才能感受到,而DDR2内存现在似乎还看不出有比DDR内存高明的地方(事实上经过测试,DDR2性能还要差一些)。但这都只会是暂时现象,当整个PC工业加快速度朝着规格更统一带宽更高的PCI Express和速度更快的DDR2发展时,这些新技术所带来的好处将会立竿见影的表现出来。

对比表(点击看大图)

    经过有关部门的测试,AMD Opteron 处理器在不少的项目上能以较大优势挫败Nocona Xeon的阻击,特别是对服务器来说特别重要的内存带宽/延迟,webserver性能和媒体编码测试中,Opteron更是以绝对优势胜出。只有在某些经过对超线程技术做了特殊优化的程序中,Xeon的表现才能得以超过Opteron。坦白的讲,在测试过程中我们发现Opteron系统运行测试程序显得更顺畅,这要归功于Opteron集成MCH的先进构架,如果单纯把性能作为购买指标,我们认为Opteron 仍是当前最好的选择。

    四、编后语

    在英特尔与AMD展开的30多年的竞争史中,英特尔一直没有给AMD任何机会,2003年英特尔独享全球80%的市场份额,而AMD所得仅有7%,两者的销售额更相差10倍以上。但在64位计算领域则是个例外,AMD Opteron 64位处理器一经推出,便逐渐受到包括IBM、HP、SUN、联想、曙光等PC巨头的追捧。

    而英特尔寄予厚望的安腾系列反而被打入冷宫,于是英特尔宣布在全球发布代号为“Nocona”的64位Xeon处理器及E7525芯片组,从而宣告了英特尔的清醒与反击。英特尔在充分借鉴竞争对手的成功之处的基础上,重新调整了其64位计算发展策略。这种务实姿态,将英特尔从偏离赛场的轨道上重新拉了回来。自此开始,全球两大巨头之间一波三折的64位计算竞争将出现新的赛局。

    64位Nocona是具备扩展64位技术的CPU,针对的是兼容32位和64位应用的中低端市场,从技术上说,它具备了64位寻址能力和64位寄存器。AMD Opteron处理器,专为服务器及工作站设计的AMD Opteron处理器首次将x86指令体系(ISA)扩展到64位,成功将64位计算结构集成到x86结构之内。

    从目前来看,AMD也不可能是输家。先入为主的势头,再加上英特尔的跟从,AMD在64位计算领域的品牌已经确立。未来的竞争格局,还要看两者及各自阵营的博弈结果。

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