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RISC架构生生不息 各大厂商小型机导购

2013-02-28 16:56    it168网站 原创  作者: 刘策 编辑: 刘策

  【IT168 导购】曾几何时,RISC架构服务器占据服务器半壁江山,但随着X86服务器的崛起,近年来已经形成逐渐清晰的市场分布,x86在低中端逐渐形成统治之势,而RISC架构服务器则在关键性应用领域(金融、证券、政府等)享有王者至尊地位。根据权威机构数据显示,目前RISC架构在服务器市场中的产品数量占有率不足2%,但在营收方面却占据了服务器市场的25%以上。由此说明,RISC架构虽然在市场范围方面不断萎缩,但依然保持了强劲的销售额,而关键业务应用则是RISC存活的最大原因。

  一方面迎接X86架构的不断攻击,一方面RISC架构自身也在不断的完善。看看行业内几大厂商,无论是IBM、惠普、富士通还是甲骨文,都在RISC产品上不断前进。近日,IBM在非洲发布了Power7+处理器,此举也被行业内看作是IBM在第三世界推广的决心。而在去年11月,惠普联手英特尔也发布了最新的安腾9500系列处理器。由此说明,RISC市场虽然不被大多数人看好,但是面对关键业务的细分市场依然是大有作为。今天,我们就来盘点一下各厂商RISC架构的产品。

  IBM小型机独领风骚

  近日,IBM在南非约翰内斯堡召开了以“非洲未来企业发展机遇”为主题的IBM 领导力高峰论坛,论坛上IBM发布了全新的入门级和中端Power服务器产品系列全部基于最新POWER7+ 处理器。全新系统为业界领先的IBM分析软件进行优化,采用具有突破性的Watson系统底层技术,包括POWER处理器和大数据分析。

  长久以来,IBM在小型机领域一直占据着绝对的优势,特别是结合关键业务应用的实际情况来说,无论是金融、电信、医疗、军工等行业都对数据的安全性和实时性有着近乎苛刻的要求,也唯有小型机或大型机可以满足这样的需求。不过考虑到昂贵的购买和维护成本,同时结合业务的特点,小型机相比大型机更为用户所青睐。下面,我们将结合IBM主流的Power7小型机为大家进行介绍。

  Power7号称IBM Power架构十年来最为划时代的产品,具备全新的四大智慧功能:智能核心、智能线程、智能缓存、智能功耗和智能内存技术。

  关键业务与小型机 RISC架构之IBM产品篇

  智能核心

  IBM POWER 7处理器可根据不同模式下的实际工作负载对内核及线程进行自动分配,采取TurboCore模式或MaxCore模式,从而实现最佳整体性能。

  TurboCore模式可以对数据库或工作负载进行高度优化,同时采用4个内核运行,并把芯片中所有8个内核大部分资源放到4个运行的内核中,以提供更大的缓存和内存带宽,提升时钟频率,提高单核性能。

  当不采用TurboCore模式时,所有POWER7处理器在MaxCoreTM模式下,拥有多达每插槽8内核、每内核4线程,共计32线程。通过每“芯片”并发线程数量的8倍提升,更得益于并行处理,POWER7能够很好地适用基于互联网的大任务量并行工作负载。

  对需要大量内存的工作负载,客户可以使用一项POWER7新技术——Active Memory Expansion。该技术的独特之处在于能够运用内存压缩技术,使系统的物理内存针对应用程序时显示出2倍于实际的大小。Active Memory Expansion技术可根据工作负载的内存需求,动态调整压缩内存量,透明压缩更多的数据放入内存,从而扩大POWER7系统的内存容量。

  智能线程

  除了多核,下面值得一提的就是多线程。POWER7新增加了SMT4技术,使得每个内核最多可以并行执行4条指令线程,当然每核也可以执行单个线程(SMT1模式)或两个线程(SMT2模式)。SMT4可以大大提高POWER7处理器核的工作效率,这也是目前IBM公司在多线程技术开发上的最新进展。

  IBM的多线程技术演变

  正是由于POWER7支持三种不同的SMT模式,使得用户可以灵活的根据自己的应用来选择,以满足对计算性能、吞吐带宽、能耗和工作负载的不同需求。

  为此,IBM在POWER7中引入一个新的功能:智能线程(Intelligent Threads),可以根据工作负载要求进行设置不同的多线程模式,系统可以自动选择,也可以由管理员进行手动设置——使用多线程,可以提高POWER7 的并行吞吐量,使用单线程,可以提高POWER7的计算性能。比如,数据库类应用往往需要非常快的处理器,以便用最高速度来处理交易;而WEB负载则往往会将WEB请求拆分成多个部分来并行处理。

  关键业务与小型机 RISC架构之IBM产品篇

  智能缓存

  同样,POWER7的智能性还表现在L3缓存的设置上,通过“智能缓存”技术,可以优化POWER7对L3缓存的访问,以尽量减小系统的缓存延迟。

  可动态共享的L3缓存

  在POWER7中,虽然每个内核都拥有自己的L3缓存区(Fast Local Region of L3 cache (FLR-L3)),但也可以共享缓存的方式灵活访问其他核的缓存区。这些都可以根据需要来设置。跟传统的方式(SDRAM)相比,通过在POWER7芯片上使用这种动态的共享L3缓存技术(eDRAM),不仅可以让带宽增倍,减少延迟,也可以减少对晶体管的占用,从而减少芯片面积,降低功耗。

  智能功耗

  对于POWER7的设计人员来说,如何降低功耗一直是一个非常重要的因素。IBM为此采用了“智能功耗”(Intelligent Energy)特性,可以在功耗与性能之间进行更灵活的平衡。比如,有一项智能功耗特性EnergyScale,可以与IBM的功耗管理软件IBM Systems Director Active Energy Manager一起配合,根据热量温度与系统利用率等指标来动态调节处理器的运算速度。据称其每瓦性能是Intel x86系统的两倍,Sun SPARC系统的4倍,惠普安腾服务器的8倍。

  智能内存

  为了更大的内存带宽和内存容量,所有POWER7服务器都支持全新的DDR3内存,不再支持DDR2内存。

  POWER7中最多有两个DDR3内存控制器,每个控制器带有4条内存通道,每个通道的速度为6.4Gbps,最大可以访问32GB(使用两根 16GB内存条)。这样一来,每颗POWER7处理器最大可以访问256GB。注意,在某些POWER7服务器中,只有一个内存控制器会被激活。

  比如,Power 750和Power 755中用到的POWER7处理器就都只有一个DDR3内存控制器,每个处理器卡上只支持8根内存。Power 750 Express最大内存容量为512GB(4个处理器卡,每卡上有8根内存,可用16GB的内存条),而Power 755的最大内存容量为256GB(4个处理器卡,每卡上有8根内存,可用8GB的内存条)。最小内存容量都是8GB,因为每通道对应的两个DIMM要成对使用,即最低要用到两根4GB内存。

  而在Power 770和Power 780中,每个POWER7处理器卡上有两颗处理器,每颗处理器中有两个内存控制器,每个内存控制器对应4条内存通道,但每个通道只对应一个DIMM,因此每块卡上共有16个DIMM。

  如果应用软件需要大容量内存,POWER7处理器还支持一项“Active Memory Expansion”技术,通过内存压缩,让软件可见的内存量最高两倍于实际物理内存。IBM表示通过该技术,SAP软件可用内存量比系统实际内存可多出 50%,可处理业务量将增加65%。

 

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