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全世界的智能计算 几款印象深刻至强CPU

  【IT168 资讯】2006年11月,笔者彼时初出茅庐,随同事参加英特尔首款四核至强处理器发布,新鲜之余深感业务知识不够,周围的同行们都在对两款刚发布的四核处理器发表意见——当然,绝大部分“术语”还都不太听得懂,待到发布会结束,满脑子只剩下一个词“至强”。此后免不了一顿恶补,从最初的奔腾Pro到2006年不再以主频命名的至强处理器,再到英特尔首款四核处理器,接着来到Nehalem架构的至强5500,最后是刚刚发布的Nehalem-EX……

  当时间按部就班慢慢行进的时候,我们再一次回首至强处理器发展史发现,无论哪次回忆这部X86处理器发展史总会想起那几款让人印象深刻的处理器,就如同观看一部奥斯卡影片一样,再多的明星也会有最耀眼的那几个。

  1995至强序篇:奔腾Pro诞生

  严格意义上说,奔腾Pro只能算做是英特尔首款针对服务器进行负载优化了的处理器,此时距离真正的至强还有三年之遥。那时市场上只有不到75万套服务器是基于英特尔架构,只占整个服务器硬件市场价值的10%。

  在奔腾Pro的一个封装中除奔腾Pro芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片,两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连,处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中,这样就使 高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。奔腾 Pro 200MHZCPU的L2 CACHE就是运行在200MHZ,也就是工作在与处理器相同的频率上。这样的设计领奔腾 Pro达到了最高的性能。

  而奔腾Pro最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术,这是继奔腾在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。

  可惜的是,不过由于当时缓存技术还没有成熟,加上当时缓存芯片还非常昂贵,因此尽管奔腾 Pro性能不错,但远没有达到抛离对手的程度,加上价格十分昂贵,其次奔腾 Pro实际上出售的数目非常之少,市场生命也比较短,奔腾 Pro其实并不算一款成功的产品,但是它的意义在于,给英特尔带来了大举进军服务器市场的前景。

  1998年:至强上路

  1998年,英特尔发布了奔腾 II Xeon(至强)处理器。为了区分服务器市场与普通PC市场,英特尔引入的新品牌Xeon,在产品命名上也与当时的PC处理器做了一些区分,称为奔腾 II Xeon,取代之前所使用的奔腾 Pro品牌。这个产品线面向中高端企业级服务器、工作站市场,可算是英特尔进一步区格市场的重要步骤。Xeon最初主要设计来运行商业软件、网络服务、公司数据储存、数据归类、数据库、电子,机械的自动化设计等。

  奔腾II Xeon处理器不但有更快的速度,更大的缓存,更重要的是可以支持多达4路或者8路的SMP对称多CPU处理功能,它采用和奔腾 II Slot1接口不同的Slot 2接口,必须配合专门的服务器主板才能使用。这一市场细分的思路一直被英特尔延续到今天的各个细分业务上,比如生生拽出了一个“上网本”的市场……

  1999年,英特尔发布了奔腾 III Xeon处理器。相信大家都还记得,采用“铜矿”核心的奔腾III处理器那几年是如何的风光,至今都还被誉为一代经典产品。除了面对企业级的市场以外,奔腾 III Xeon处理器加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力。

  英特尔还将Xeon分为两个部分,低端Xeon和高端Xeon。其中,低端Xeon和普通的 Coppermine一样,仅装备256KB二级缓存,并且不支持多处理器。这样低端Xeon和普通的Pentium III的性能差距很小,价格也相差不多;而高端Xeon还是具有以前的特征,支持更大的缓存和多处理器。

  2001年:“纯净”的至强

  之所以称其“纯净”,只是说,至强终于在这一年摆脱了“奔腾”二字,以“至强”之名立足江湖,纵横四海。

  但是实际上,Xeon处理器实际上还是基于P4的内核,而且同样是64位的数据带宽,但由于其利用了与AGP 4X相同的原理--“四倍速”技术,因此其前端总线有了很大的提升,表现更是远胜过奔腾III Xeon处理器。

  Xeon处理器基于英特尔的NetBurst架构,有更高级的网络功能,及更复杂更卓越的3D图形性能,另一方面,支持至强的芯片组也在并行运算、支持高性能I/O子系统(如SCSI磁盘阵列、千兆网络接口)、支持PCI总线分段等方面更好地支持服务器端的运算。

  NetBurs恐怕是英特尔历史上存在时间最长的架构了,甚至到2007年还推出了一款基于该架构的至强处理器,制造工艺更是从180nm跨越到90nm。

  2005年双核之路

  2005年5月26日,英特尔首次发布其面向单路双核服务器与工作站、代号为Smithfield的处理器,实现了其在双核服务器处理器产品从零到有的布局,并以此对抗AMD于四月发布的双核Opteron处理器。在这一代产品中英特尔就加入了对于虚拟化技术VT的支持。

  从2005年到2006年不到一年的时间里,英特尔发布了多款双核双路处理器,不同代号总是搞得人眼花缭乱……

  2006年:Tick –Tock与四核

  双核来了,四核还会远吗?

  尽管IBM与Sun早两年已经实现了Power与Sparc处理器的多核化,但那都是应用在Unix上的“封闭”且昂贵的处理器,真正将四核带进“大众商业计算”的,还是英特尔与AMD这两个“死对头”。

  2006年11月,英特尔发布了代号为Clovertown的四核处理器,距离上一次发布Woodcrest双核处理器仅隔了五个月时间,新发布的Xeon 5300四核处理器,包括标准版Xeon E5310、Xeon E5320、Xeon E5345与Xeon E5355,支持双路服务器平台,采用65nm制程,并首次将L2容量扩展到8M,随后,英特尔又将标准版Xeon E5335与Xeon E5365扩充到产品线中,而支持双路四核低功耗版的Xeon L5300系和单路四核Xeon X3200系产品也陆续地加入其四核产品线中。

  在这一年还有其竞争对手AMD关于真假四核的喋喋不休引人眼球。什么粘在一起的双核等等,曾记得英特尔当时的华东区总经理张健说,“处理器领域没有裁判,是不是真正的四核并没有一个固定的标准。英特尔对于先进产品实行的技术方案有很多种,并总是把最经济、最方便、最节能的方案提供给消费者。”陈年旧事,不提也罢。

  其实,真正将这些高端技术更贴近用户的,是英特尔Tick-Tock策略(钟摆定律),业界也普遍将这个策略变成了英特尔对于业界的承诺。所谓钟摆定律,即当年更新微架构,下一年更新制造工艺,依次类推,不断推动处理器技术的发展。2006年是酷睿微架构年,2007是45nm工艺Penryn,2008是Nehalem微架构,2009是32nm工艺的Westmere,2010年是Sandy Bridge全新架构......

  英特尔不断推动企业用户步入更高端的技术殿堂,在这一年,“企业计算”前面也有了形容词——能效计算。

  但是也从此时起,我们发现英特尔不再追求处理器高主频,转而关注处理器的整体性能以及虚拟化、能效等前沿技术,也许在他们看来,硬件应当与应用结合才能最大发挥性能,现在的企业级技术,是解决方案的呈现、是与用户应用的结合、是推进企业IT架构升级,唯独与某项性能指标没有绝对关系。如果对手真的那么关心主频的话,就交给他们去关心吧。

  第二年年底,艺术家聚集之地北京798工厂迎来了英特尔45nm制程工艺发布,再过一年,多路至强7400发布……怎一个“快”字了得。

  2009年:Nehalem-EP大热

  笔者相信这一年,服务器市场被至强5500的光环笼罩着:从发布之初到2009年上半年全球超级计算机Top500排行榜榜单的33个席位,从高性能计算研讨会到ChinaGrid上的耀眼,睿频加速技术、超线程、虚拟化、极快的投资回报率等,都让至强5500系列服务器处理器成为企业计算的明星。

  当然,对于企业计算的大环境来说,是一个新概念的提出——智能计算。英特尔企业方案部总监凌琦在峰会上也谈到了自己对于智能计算的看法。他表示说,智能计算是希望能够在一个应用环境下和一个用户的实际操作环境下能够自动适应,同时满足几个条件:

  第一,发挥最大的作用、最大的效能和性能;第二,能够针对市场的环境、现场的环境、应用的环境,充分地调配资源;第三,同时能够给最终用户带来最好的性价比,换句话说就是成本的降低。不管是刀片服务器或者什么形式的服务器,所有服务器都是沿着这个方向在进展的,而今天所谈到的至强5500芯片系列所代表的服务器也正是往这个方向在进展的。

  其实,从开篇的介绍到现在不难看出,每一次新处理器的发布都会带来新的改变,也推进了“企业计算”大环境的形成,而即将发布的Nehalem-EX也正在沿着这条路线继续前进。

  关于一个企业、一种文化的想象,被注入到一个具体的产品里,这种事情并不少见,就好像PETRUS的红酒、大众的汽车。人们对于英特尔的种种想象,品质、智能、可靠、时尚、顶尖的处理器制造工艺、稳定的技术更新,都被注入到对于英特尔处理器的想象中,从而实现了一种气场,一个有关企业计算的光环。人们看处理器技术变迁,不仅看到了英特尔自己的成长之路,也看到企业计算越走越快的智能之路。

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