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决战四核 英特尔和AMD谁将胜出?

     【IT168 专稿】十年前,我们要做挑选服务器CPU的决策很容易。因为那时CPU的配置、价格、种类都非常明确,当我们确定了OS环境,选择高端、中端还是低端的处理器并不困难。因为在那个年代虚拟化、多核等概念都非常遥远。只要确定了预算和用途,就有非常明确的选择。所以,主频、缓存和FSB在那个年代就几乎完整的代表了CPU的性能。而就在这10年间,各种浮点运算技术、超线程技术、虚拟化技术、多核以及越来越精细的纳米工艺、不断升级的CPU架构、更新的指令集不断涌现,使得挑选一款合适服务器CPU变得空前复杂。Intel芯片推陈出新的速度也是空前的。同价位上,即便Intel一家生产商也存在双核/四核至强甚至还有安腾可以选择。也正是在这10年间,位于美国加利福尼亚州圣尼维尔市的AMD公司保持着高速发展,开始了顽强的追赶英特尔的旅程。事实上,在服务器CPU领域,AMD也已经发布了在服务器上表现十分优异的完整的Opteron皓龙产品线。

    另一方面,同样位于加州硅谷的英特尔公司在过去一年则凭借率先发布四核处理器而领跑着市场。但是,由于AMD的强势介入,四核不再是Intel的专利,2007年9月10日,AMD在华全球首发了它完整的四核处理器产品线。Intel和AMD又一次在四核领域卯上了劲。

    在硝烟弥漫的四核领域,谁能够在竞争中胜出?谁又将被甩到后面?到底哪一款CPU真正适合服务器的工作负荷?

AMD的四核

    我们先看一下AMD的产品线。截止到10月份,AMD在四核处理器领域总共发布了9款处理器。这9款处理器的代号似乎比这它们的实际名称更加响亮——巴塞罗那。

    由于巴塞罗那发布不久,命名规则有的读者可能还不太熟悉,我们先来简单说明一下——皓龙的命名规则如下:先看千位数,1300系列的1代表1路服务器芯片,2300系列代表2路芯片,8300系列则代表4路或4路以上,末两位代表具体主频,一般而言值越高主频越高,但不与主频明确对应。最后的HE代表High Efficiency 高效能。9月发布的巴塞罗那在功耗上也提出了新概念——ACP(Average CPU Power,平均CPU功耗),就是处理器平均工作时的功耗,一般而言,一款CPU的TDP将略高于ACP。

    在两路服务器芯片方面,AMD有主频1.9GHz的Opteron 2347和主频2.0GHz的Opteron 2350,这两款CPU都是AMD 2300系列的主流产品,平均功耗ACP低于75W。这样的功耗比起前代产品已经有了不错的提升。不仅如此,在2300系列中还有三款高效能产品,分别为1.7GHz的AMD 2344 HE,1.8GHz 的AMD 2346 HE 和1.9GHz的AMD 2347 HE ,这几款高效能(HE)的ACP已经达到了令人吃惊的不超过55W。这样一来,四核的AMD处理器的功耗基本上与双核的AMD处理器在同一水平线上,而运算能力大大加强,这一技术进步无疑将大幅减少服务器的维护开支。

    在四路和多路芯片方面,AMD也有2GHz 的8350和1.9GHz的8347,这两款CPU的ACP均为75W。当然,在8300系列也有HE版本。分别是1.9GHz 的AMD 8347 HE和1.8GHz的AMD 8346 GHz。

    “HE版本的CPU提供了更高的每瓦性能,HE无论是对于机架式服务器还是对于刀片式服务器都是非常理想的选择。”AMD市场策略部副总裁Bob Brewer这样表示。 另外,标准版本的四核处理器虽然平均功耗比HE版本多20W。但我们可以简单比较一下已经在国内上市的两款Opteron 2347 HE和Opteron 2347,截至10月22日,报价分别为4500元和3800元(零点科技报价系统),整整有700元的差价,所以标准版本的四核AMD Opteron仅就价格来看还是非常有吸引力的,特别是对于那些间断使用服务器的用户。

    正如上文所说,巴塞罗那采用了先进的功耗节省技术,实际上AMD在宣传上也十分强调自己在巴塞罗那平台上的功耗改良。AMD也说明巴塞罗那的功耗节省技术的细节,包括在处理单元和内存控制器不使用时,暂时关闭它们,还包括每个核心的使用都可以被单独控制。这些技术都使得CPU 在不满负荷运转时,核心的一部分处于停歇状态,从而达到大量节省功耗的目的。

    同时,AMD在四核处理器的直连架构中,也采用了Native的多核技术。这项技术允许处理器之间直接通信,处理器与I/O和内存控制器也被设计成可以直接通信。

    依照AMD的观点,Intel推出的至强四核处理器,只不过是将两个双核处理器封装在一起。而传统前端总线架构在使用大量调用内存的应用程序时也会面临一定的瓶颈。AMD声称,只有巴塞罗那才是真正的四核设计。

Intel的四核

    Intel在2007年9月初,推出了第一款针对多路平台的四核处理器Xeon7300(代号Tigerton)——这个处理器比上一代相比有着1倍的性能提升,更有着3倍的每瓦数据处理能力。

    至强7300系列的内存读取能力,是Intel早先双核MP平台的四倍。这个系列的主频最高为2.93GHz,功耗分别为130W、80W和50W。7300系列恰好回应了AMD对于Intel四核的质疑——它大幅提高了数据在各个处理器、内存、I/O之间的传输速度。

    除此之外,Intel也一直在Tigerton的虚拟化能力上下功夫。在Tigerton平台上,用户可以很方便地使用底层的虚拟化软件将资源实时转移或重新分配。为此,Intel在底层虚拟化层面上,率先与VMware合作,以期来优化VMWare的旗舰产品VMware ESX 软件在Xeon 7300上的运行。Intel这一步棋显然非常明智。EMC旗下的VMware最近可谓风头正胜,引领了X86虚拟化领域的发展,上市之后市值更是高达340亿美元。所以,如果想在虚拟化领域有所发展,率先结盟VMware无疑将对Xeon的发展起到重要的作用。

    不仅仅是虚拟化,至强7300使用的Tigerton比上一代多路双核平台在多方面都有许多提高,Illuminata 公司的分析师Gordon Haff表示“Tigerton给了英特尔在4路服务器芯片大展拳脚的机会。”

    AMD也有着自己的优势。Haff这样强调“AMD集成有内存控制器(可迅速直接读取内存),还有真正集成在一个DIE的四核设计,这个设计当然也使得这四个核心的通讯更加顺畅。”但是Haff同时也表示,“巴塞罗那的设计特点根Tigerton相比,多数情况下并没有绝对的优势。”

    Haff也表示,新一代AMD处理器与INTEL 的产品比较,某些情况测试下是优异的,而另一些情况则一般。比如在浮点运算方面,Haff相信AMD的确有显著的优势。一些科技公司,比如星球大战的卢卡斯影视公司或者德州领先电脑中心,都是巴塞罗那忠实的拥护者。

    AMD另外一个技术方面也可能有潜在优势——虚拟化技术。AMD声称它的芯片在诸如运行VMware虚拟化软件时领先79%。有趣的是,Intel也做出了相同的回应来说明他们的芯片在虚拟化上大幅领先。双方鼓吹自己的优势,而嘲讽对手的劣势,也许这就是商业竞争。不过即便经过种种技术测试,我们也难以分辨孰优孰劣。

    AMD一直声称自己在真四核技术上有着远远领先的地位,但是,它的主频却一直被INTEL讥讽——仅为2GHz。与近3GHz的英特尔至强相比,无疑有很大差距。但是,AMD在早先的发布中也提到,在本年第四季度将大幅提高产品的性能——AMD也已明确表示,2.3GHz的产品将在第四季度推出。事实上,传言已久的2.5GHz的推出也指日可待。

    总结一下今天的辩论:究竟谁领先了四核市场?或许现在说为时过早。不管我们做了多少测试和评论,都难以做出结论,毕竟用户才是检验真理的唯一标准。而就在结论还没有清晰的时候,英特尔又将在11月中旬推出采用45纳米工艺的新一代四核处理器Penryn。

    “我们持续观察AMD 和英特尔之间你方唱罢我登场的竞争”,来自Garterner咨询公司 的分析师John Enck这样评论道,“我们从来没有看见AMD和INTEL中的任何一方,在多核领域有比对方更加显著的技术优势,至少到目前还没有。”

    下图是四核芯片双方参数的比较:

    注:这张表格的Power采用官方数据,AMD是ACP,INTEL是TDP

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