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处理器争雄 2011年服务器领域七大看点

    【IT168 专稿】2010年即将过去,在我们一系列的回顾过程中大家可以发现2010年是服务器大年——包括处理器小型机高性能计算刀片系统面向云计算的一些定制化产品都在2010年留下了浓重的一笔。那么在即将到来的2011年服务器领域都有哪些重大事件呢?笔者结合已知的一些信息将重点的产品发布和市场变化分享如下。

    1、英特尔十核心Westmere-EX年初登场

    2010年3月英特尔发布了采用32nm工艺制造的至强5600处理器(代号Westmere-EP,详见这里),以六核12线程的超强规格全面取代至强5500(Nehalem-EP,详见这里)成为双路市场的主力。而在四路及八路以上的服务器市场,英特尔推出了至强7500(代号Neahlem-EX)以八核16线程的巅峰性能成为x86处理器之王。然而在2011年,Westmere产品线中面向四路以上服务器的新处理器Westmere-EX也将推出(名称应该是至强7600)。

    作为Nehalem-EX的接班人,Westmere-EX采用32nm工艺制造,接口向下兼容,支持10个物理内核(20个线程),并且内存的支持数量翻番(达到32GB),还会嵌入更多的安全机制。这款处理器无疑将会把x86处理器的性能推到一个新的高度,并为四路以上的高端平台带来更多与传统小型机竞争的优势。

    感兴趣的读者请关注IT168服务器频道明年的重点报道。

多图:IDF揭秘Sandy Bridge架构新至强
▲Westmere-EX引人瞩目的不是10核心20线程,而是翻倍的内存容量支持(意味着更多的内存控制器,QPI带宽方面是否也会增加呢)

    2、AMD“推土机”架构正式推出

    早先据外媒披露,2011年第二季度AMD将发布基于“推土机”架构和“山猫”架构的皓龙处理器。前者面向后端大规模计算对性能和扩展性需求,而后者则面向兼具灵活、低功耗和小巧的客户端平台。

AMD技术日:解析新型GPU与“推土机”
▲国外网站曝光的八核心“推土机”晶圆图片(详见这里

    从AMD透露的资料来看,代号“推土机”的新架构处理器采用了模块化设计方式,每个模块内包括两个四管线核心、两个整数调度器、一个浮点调度器、两个128位FMAC单元、共享二级缓存以及预取、解码单元,然后多个模块共享三级缓存。每个模块的两个核心彼此紧密关联,可以高效共享资源,同时还有大量新的能效和电源管理,IPC特性更丰富,栅极/时钟更低。

    笔者认为,从产品创新的角度来看“推土机”绝对是AMD在64位处理之后引入的又一重大架构变动——将整数模块和浮点模块的非对称性排布确实增强了整数计算性能,但也对“通用处理器”的通用性产生了冲击——这样的产品需要对应用的把握足够精准。

    3、英特尔“Sandy-Bridge”架构至强处理器发布

    英特尔将在2011年第三季度推出基于32nm工艺制造的新架构至强产品“Sandy-Bridge”,其规格最多为八核心16线程。按照英特尔Tick-Tock战略(一年工艺,一年架构),2010年Westmere-EP至强5600采用了32nm工艺量产,实现了45nm工艺向32nm工艺的跳转。那么2011年在32nm工艺彻底成熟的前提下,新架构(Sandy-Bridge)也已经准备好了。

    与消费级Sandy-Bridge(消费类产品将在明年一季度上市)不同的是,英特尔企业级Sandy-Bridge至强处理器(命名应该是至强5700)将不会集成GPU计算单元(见下图),而是全部替换为高速缓存(更多的L3 Cache)。另一方面,Sandy-Bridge处理器所含的AVX指令集和新一代睿频、功耗管理技术也将大幅度提升处理器的能效和可信计算的含金量。

多图:IDF揭秘Sandy Bridge架构新至强
▲这是Sandy-Bridge(消费级)的核心,上方是四个计算核心(Core0-Core3),下方是三级缓存,右侧有内存控制器,PCI-E控制器等等,左侧是亮点:暗淡的重复色调意味着这里有大量重复结构的晶体管:这里是英特尔32nm工艺的图形核心(企业级将换成更多的L3缓存)

   4、ARM架构服务器市场或将冲击x86市场

    2010年,手机芯片巨头ARM公司一方面凭借苹果iphone、ipad以及Android系统的诸多手机大红大紫。另一方面,也在其ARM处理器架构中做了很多改动,进而让人看到其处理器挑战传统CPU的野心。5月份,戴尔宣布开始测试基于ARM架构的低功耗服务器(见这里),而著名SNS社交网站Facebook也于8月宣布在新数据中心中使用ARM架构服务器取代传统x86系统(见这里)。

ARM的起源与崛起
▲从当前的A8、年底的A9到两年后的A15 ,性能将翻5倍

    2011年基于ARM架构的处理器性能将随着工艺制程的改进和架构衍生在性能上逐步逼近到目前x86处理器的水平。而即便是x86处理器也在发展,其能耗和效率也远远不是ARM的对手。尽管英特尔在凌动领域推自己的低功耗x86产品,但从ARM公司的策略来看(自己不生产,只做架构,扶植合作伙伴研发和生产芯片),其ARM处理器在产品的统一性方面会遇到阻力(服务器应用的兼容性问题)。

    笔者认为,ARM处理器相比传统x86架构处理器的优势在于超低功耗和高执行效率。但不足之处在于其生态系统还普遍在手机等移动终端领域,并不如x86生态圈那么开放。此外,ARM架构由于是RISC架构的一种,因而在程序开发上存在难度。对旧有x86系统和程序兼容性差乃至不兼容的问题是阻碍ARM接管x86世界的重要壁垒。

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