服务器 频道

四核向左六核向右 解读Intel六核处理器

  【IT168评测中心】上周,除了奥运会比赛之外,引起IT行业普遍关注的,就要算是英特尔信息技术峰会(Intel Developer Forum,IDF)了。本次IDF大会在美国的旧金山举行,会上的一个重要消息则是宣布了下一代Core微架构处理器——Nehalem核心酷睿i7的诞生。其实在春季IDF上,英特尔就已经展示了Nehalem处理器的核心实物及演示样机,早些时候的台北2008电脑展上也有Nehalem处理器成品的报道。除此之外,一些小道消息和花边新闻更为Nehalem蒙上了神秘的面纱,让人们对下一代英特尔处理器产生了无尽的遐想。

  8月21日,英特尔在IDF大会上演示了一颗使用Nehalem核心的酷睿 i7 3.2GHz处理器运行CineBench R10多线程渲染的过程,其性能高于目前优异的Core 2 Extreme QX9770三倍以上,自然更使整个行业对于新处理器充满了期待。此前,在8月20日英特尔公司高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格题为《IA= 嵌入+动态+可视》的主题演讲中,更是透露了下一代酷睿i7处理器的更多技术细节。整个IDF大会似乎在向世界宣布,Nehalem核心即将到来,将会给大家带来更好的体验。

  这不禁使我们想起CeBIT 2008中,英特尔也曾透露有关六核心处理器Dunnington Xeon的消息。事实上,英特尔也并没有忘记这一点。因为帕特·基辛格博士在演讲同时还宣布了首款6核心处理器,针对多路服务器市场的Dunnington Xeon X7460正式发布的消息,并且宣布这款处理器有望于今年九月推出。

  根据帕特·基辛格博士的介绍,使用Dunnington处理器的服务器机型已经打破了多项世界纪录,包括8路48核的IBM System x3950 M2服务器在TPC Benchmark C数据库测试中首次突破100万tpmC,4路系统惠普Proliant DL580 G5打破TPC-C纪录,戴尔PowerEdge R900打破TPC-E纪录,Sun Fire X4450打破SPECjbb 2005纪录,富士通西门子PRIMERGY RX600 S4打破SPECint_rate2006纪录。

  作为英特尔在转向Nehalem之前的最后一颗45nm Core微架构处理器,Dunnington在发布之初的确给我们带来了很多的惊喜,而如今英特尔在宣布新一代产品的同时,又不失时机的抛出了Dunnington这个名字,似乎有点抛砖引玉的意思。出乎许多人的意料,英特尔并没有直接从4核心跨度到8核心,还是选择了6核心这样的一个过渡,但是至于这样的过渡时间究竟有多长?Dunnington处理器是否会是昙花一现?Dunnington又会给我们带来什么?这些问题随着Nehalem处理器的宣布又使多核心处理器的发展方向更为明朗,我们下面就尝试来分析一下上面所提出的一系列问题。

 

  问题一:Dunnington处理器是什么?

  在讨论Dunnington六核心处理器之前,我们先来一起了解一些关于Dunnington处理器的消息。这里我们搜集了半年以来Dunnington处理器的国内外新闻,经过统一编辑,按照时间段划分如下。

 

  截止2008年3月底的消息汇总:

  消息一:在CeBIT 2008上,Intel英特尔召开了一次投资者会议,透露了六核心处理器Dunnington Xeon的一些基本情况。而在此之前,有消息称07年底,Intel英特尔曾经在奥地利向服务器厂商SUN展示了六核心的Dunnington Xeon处理器的发展规划。

  消息二:Dunnington六核心处理器定于2008年下半年发布,面向四路服务器平台Caneland,仍隶属于Penryn家族,采用45nm High-K工艺制造,拥有9MB二级缓存、16MB三级缓存,前端总线1066MHz,支持虚拟化技术VT FlexMigration,兼容Tigerton Xeon 7300系列。

  从英特尔公布的核心结构照片上看,六核心的Dunnington由三颗双核心处理器封装在一起而来,每两个核心共享3MB二级缓存,另有16MB三级缓存供六个核心集体分享;三级缓存与三个双核心分别占据处理器核心的四个角落,其他部分则是逻辑总线等。

  编者:这是国内较早关于Dunnington的报道。从这时候开始,Dunnington六核心处理器引起了行业的关注。

  截止2008年5月底的消息汇总:

  消息一:据称,六核心Dunnington是英特尔在转向Nehalem微架构之前的最后一颗Core微架构处理器,面向Xeon服务器市场,替代目前的45nm四核心Xeon处理器Harpertown。Dunnington将由英特尔位于印度班加罗尔的研发团队设计,在一块邮票大小的芯片内部封装了三个45nm Penryn双核处理器核心,共享16MB L3 cache,每两个核心之间仍然通过前端总线进行联系。

  消息二:Dunnington将定位于英特尔的Caneland服务器平台,搭配Clarksboro芯片组,同目前的Tigerton处理器实现针脚兼容,支持双路或四路运算。即我们最高可以用它实现单机24核心。

  消息三:据称,Dunnington尽管不会像英特尔的下一代65nm四核安腾处理器(Tukwila)一样达到20亿个晶体管,但最终它内部的晶体管数量也会接近这一恐怖的数字。它将有不同频率的多个版本,功耗超过120W。

  编者:到了5月,随着时间的推移,有关Dunnington的种种猜测已经渐渐明朗,Dunnington的具体规格基本确定,唯一需要等待的就是具体的发布日期。

  截止2008年8月底的消息汇总:

  基辛格透露,面向可扩展服务器市场、拥有16MB三级缓存的全新6核英特尔至强处理器X7460将于今年9月发布,现已打破多项性能世界纪录。

  据悉,基于该处理器构建的IBM 8路服务器System x 3950 M2成为首个在TPC-C基准测试中突破100万tpmC(即每分钟完成100万次事务处理)的系统。同样基于该系列至强处理器架构的惠普Proliant DL580 G5服务器、戴尔PowerEdge R900服务器、Sun Fire X4450服务器和富士通西门子PRIMERGY RX600 S4服务器分别在TPC-C、TPC-E、SPECjbb 2005及SPECint-rate2006等行业基准测试中创下了新的4路服务器性能纪录。

  编者:在最近的IDF大会上,英特尔终于明确了Dunnington的发布时间。至此,一切关于Dunnington的猜测和推断都已经尘埃落定,我们只要耐心等待,就可以切身体会到Dunnington带来的实际感受。

 

  问题二:Dunnington处理器带来了什么?

  正如我们上面提到的那样,Dunnington处理器已经离我们越来越近了,六核心这个我们之前闻所未闻的概念也将要流行起来。来自秋季IDF08的资料显示,我们最先接触到的将会是一款型号为Xeon X7460的处理器,其主频为2.66GHz,每两个核心使用3MB二级缓存,六个核心共用一个16MB的三级缓存。Dunnington处理器可以归纳为以下几个关键词:“原生”、“六核心”、“45nm”和“虚拟化技术”。我们将为大家逐一解读。

  原生:从桌面处理器的Pentium D系列开始,英特尔与AMD之间针对是否“原生”的口水战就已经展开。从电气性的角度来说,“原生”对于性能的提升是巨大的,而与“原生”对应的“桥接”则是以牺牲性能作为封装的代价。这次,英特尔明确提出Dunnington处理器使用的是原生六核心,就是为了避免之前Pentium D系列的尴尬情形。据资料显示:Dunnington的六个核心与三级缓存将完全建立在一个晶片之上,而布局方式将采用类似“田”字的方式,只是右下角将全部由缓存填充,其余三个位置则是双核心布局。


原生与累加处理器的区别

  所谓“原生”的涵义,英特尔和AMD双方的解释各有不同。AMD方面指责的重点就是英特尔使用的方式是将两块核心晶圆封装在同样的处理器内,处于累加型的处理器,比如之前的Pentium D系列。而AMD所一直强调的原生概念,则是将多颗核心量产在同一片晶圆上。如今,从上面的图中我们可以清楚的看到Dunnington处理器所使用的六颗核心同样基于同样的晶圆,因此无论从英特尔还是从AMD方向来说,Dunnington都可以称之为原生核心的处理器。

  叫人摸不着头脑的是,面对Nehalem即将发布的事实,英特尔居然还有兴趣在这款“老核心产品”上投入如此大的精力,莫非Nehalem发布流程真的非常漫长?或者是如许多媒体之前预测的那样——需要4到5个季度?

  六核心:六核心是我们之前并没有听到过的一个概念。在AMD的处理器中,面对桌面市场已经有三核心处理器的大量出现,但是六核心依然是AMD还在研发中的新产品。据可靠消息,本无推出六核计划的AMD面对Dunnington的进攻,也计划于2008年底或2009年初推出六核处理器Istanbul(伊斯坦布尔)。按照目前服务器/工作站领域的状况来看,AMD四核巴塞罗那已经得到了绝大多数厂商的认可,基本每家X86服务器厂商都有基于巴塞罗那处理器的产品销售。

  在这样的情况下,AMD即便是仓促应战,也只能将Istanbul的发布时间定得靠后一些,以保证目前巴塞罗那在市场的占有率和支持率。如此一来,在六核心市场的竞争中AMD自然又落后一步。如果六核心处理器仅仅是昙花一现的话,那么对于AMD的影响毕竟有限,但如果六核心处理器依旧坚挺的话,那对于AMD来说无疑又是不小的损失。

  45nm:45nm已经是目前处理器规格的主流,无论是在Intel还是AMD,无论是在桌面级还是在企业级都是如此。对于这一点,两大竞争对手已经形成了共识,而且就目前的情况来看至少在短时间之内32nm处理器都不会有普及的趋势,制程方面两家已经没有更多竞争的必要。

  虚拟化技术:服务器领域越来越多的开始强调虚拟化技术带来的好处。本次Dunnington更是特别强调了对于VT FlexMigration的支持。FlexMigration可将虚拟机转移到其他物理服务器,该功能同VMWare的VMotion类似,不过VMotion只支持同一代的Xeon服务器;而配备FlexMigration的Penryn处理器,可支持Xeon处理器跨代迁移,这对于缓解英特尔处理器更新换代而引起的迁移有所帮助。

  简单说来,如果用户准备从目前原有的服务器迁移到其他使用英特尔至强处理器的服务器上,FlexMigration技术的应用可以节省许多繁琐的操作步骤。鉴于FlexMigration还将延续到Nehalem处理器上,因此Dunnington的出现除了在英特尔处理器的更新换代中起到了一个承上启下的作用之外,也免除了用户再度升级的后顾之忧。反观AMD,虽然有关Istanbul处理器还没有明确的消息,但是对于虚拟化技术的支持与加强无疑是当下的重中之重。如果AMD放弃此项技术的开发,则意味着放弃了未来的大部分市场。

  综合上面四个关键词,我们可以得出以下的结论:Dunnington处理器和之前的Pentium D系列在结构上有着很大的区别,这一点从处理器内核心晶圆的数量就可以判断出来。Dunnington处理器号称原生还是有道理的,同一片晶圆的设计更具备说服力。从道理来分析,新核心发布在即,英特尔对于一款老核心的产品进行再开发也不太合乎情理,除非英特尔对于新核心处理器的发布时间及推广程度已经做好了“持久战”的准备。

  在45nm的潮流下,Dunnington处理器所具备的六核心特征可以使它在双路或者四路服务器中达到更好的性能。正如英特尔官方所宣称的那样,核心数量的大幅度增加是性能提升的关键因素之一,也为它打破多项性能世界纪录提供了可能。更重要的是,面对虚拟化技术普及的未来,Dunnington处理器具备了FlexMigration技术,使虚拟化后的迁移操作更简单。

  仅仅从这几点来看,Dunnington处理器的普及空间依然很大,可以替代目前主流的四核心处理器。但是这并不是我们一厢情愿的事情,除了来自竞争对手的压力之外,来自自家Nehalem处理器的压力决定了它能够存在多久。

 

 

  问题三:众说纷纭,Dunnington处理器褒贬不一

  在前面两部分的介绍中,有关Dunnington处理器的规格、性能大家都已经有了一个大概的了解,我们也解析了Dunnington处理器的四个关键词。那么对于还未上市的Dunnington处理器,大家的看法又是如何呢?

  支持派:

  英特尔高级副总裁兼数字企业集团总经理帕特·基辛格表示:“大缓存和六核心将会为用户带来巨大的性能提升。”

  市场调研厂商加百利咨询集团的首席分析师丹·奥尔兹表示,推出4个以上内核的处理器非常重要,英特尔可以借此在性能方面远远领先于AMD。他说,“这是一个巨大的提升。至少在我们可以预见的范围内是一个里程碑。六核芯片将会提供更高的性能,消费者一定会喜欢的。不过新产品的能耗和散热量还不得而知,这也是用户关心的最主要问题。但无论如何,这的确是一个飞跃。”

  “六核处理器非常重要,六核处理器的性能超过了四核处理器,因此会受到客户青睐。我们目前还不清楚六核处理器的能耗和发热量。”AMD将面临巨大压力。英特尔六核处理器的性能超过AMD现有的任何产品,而且在性价比上也可能占有优势。AMD的服务器市场份额会因此而下滑。

  反对派:

  In-Stat的分析师Jim McGregor认为,这款产品未必会收到很好的市场效果。他认为,目前的大多数软件甚至都无法利用四核处理器的优势,就更不要说六核了。他说:“如果人们无法利用它,还要它干吗?多核处理器会将软件分拆运行,这样甚至会降低软件的运行速度,而且用户的能源和散热成本也会随之增多。”他补充道,如果让他选择,他会跳过六核处理器而直接开发八核芯片。

  除了权威的官方和分析师外,网友们对于Dunnington处理器的看法则更为激进,更有网友用调侃的口气称呼Dunnington为“粘”在一起的多核处理器(显然这些网友并没有理解英特尔的良苦用心)。正如分析师们所预测的那样,Dunnington处理器作为新产品出现,本身给企业用户提供了更好的选择,其在性能上相比四核心来说有个很大的提升,更能适应企业用户对于极限性能的追求,在四路服务器当中可以发挥强大的核心优势。不过同样,目前看来四核心处理器在服务器行业中普及的程度还算不错,但是由于虚拟化应用发展的缓慢,大部分处理器还没有物尽其用。在当前资源已经浪费的情况下,增加核心会不会带来更大的浪费呢?看来一切猜测都只有等Dunnington处理器上市一段时间之后,由市场给出一个确定的答案。

 

  问题四:Dunnington处理器路在何方?

  按照英特尔的计划,Dunnington处理器马上就要和我们见面了。它是英特尔在酷睿2平台上的最后绝唱,同时也明确了六核心处理器的市场定位。和四核心或者八核心处理器不同,六核心处理器是为了弥补市场空缺更确切来说是针对多路服务器市场的高端需求而出现的,它在这一代四核与下一代四核处理器之间找到了自己的位置。

  正如我们前面提到的那样,如果一个厂商需要应用到12核心的运算,之前或许选择的是四路服务器,现在只需要双路服务器就可以满足需要。换句话说,六核心处理器的出现使服务器能够容纳的核心更多,在多路处理器当中这样的优势表现得更为明显。之前双路服务器只有8核心,现在则可以达到12核心,四路服务器则可以达到24核心,进而可以进行更多的应用,这就是六核心处理器存在的最大意义。

  有消息说老对手AMD的六核心处理器Istanbul要在一年之后才能发布,暂时看来六核心处理器市场依然是英特尔的天下。不过最近在IDF上,有关Nehalem消息的透露则是它最大的威胁。作为新一代的处理器,IDF上演示的性能高于目前优异处理器Core 2 Extreme QX9770三倍以上,这显然是Dunnington所达不到的新高度。

  更过分的是Nehalem处理器的发布时间已经提前到了今年年底,而且率先发布的就是定位在企业级市场的产品,这对于本身就定位在服务器领域的Dunnington来说无疑是个巨大的冲击。因为从目前的消息看来,Nehalem新核心集成的内存控制器带来了巨大的性能提升,而且在功耗和虚拟化上应用了更多的先进技术,而这些都是未来主流处理器的必备要素。

  有句话说:堡垒最容易从内部攻破。等待Dunnington的并不是来自竞争对手的强大冲击,而很可能是自家兄弟的Nehalem腥风血雨。不过话又说回来,英特尔既然能够在老核心产品上投入这么大的精力,就是希望它能够在新产品到来及普及之前的真空期内继续发光发热,在Nehalem到来之前争取更多的市场份额。

  虽然英特尔透露出Nehalem发布的大概时间,但同时也表示桌面级的产品发布时间会更晚一些,完善整条产品线持续4-5个季度的说法也并不是空穴来风。如果Nehalem的出现真的需要等上6个月甚至更长时间的话,那么我们也有理由相信过几天即将面市的Dunnington能够在这段时间内担负起主力的责任。凭借着六核心的最大卖点,针对中高端领域的定位,Dunnington在四路服务器市场中还是有比较大的发挥空间。况且对于企业用户来说,Dunnington处理器的接口优势也为服务器升级节省了投入,发展前途依然是不可限量。

 
0
相关文章