CPU不是一切 服务器平台设计更关键

时间:2010-02-26   来源:   网友评论:0   人气: 273 作者:

对于服务器来说,2010年将会是其芯片历史上的一个大年,因为,这一年,我们会迎来多款重量级芯片的发布,其中有第一款32纳米服务器处理器Westmere-EP、有第一款12核芯片AMD皓龙6100、有第一款单核心功耗小于6瓦特的X86芯片AMD皓龙4100,有性能最牛的“巨无霸”IBM POWER7,有姗姗来迟的Tukwila安腾,也有将会开创X86多路服务器新纪元的Nehalem-EX……

  不过,本文要谈的不是这些处理器本身,而是服务器的平台架构——内存、I/O、芯片组……

 

  关注服务器处理器之外的那些事

 

  引发我们关注这一话题的因素有四:多核计算、刀片服务器虚拟化、X86服务器同质化竞争以及IBM公司将在今年力推的新一代X架构:eX5。

 

  首先,我们知道,在一个向上扩展的多核系统中,数据存取的层次是CPU、缓存、内存、硬盘,越往外层,I/O越慢,因此,随着CPU的核心数量越多,CPU喂不饱的现象会更加严重,I/O因此成为多核计算之路上最重要的因素。目前主要是4核心、6核心CPU,但马上就会出现8核,甚至12核。为了满足多核CPU系统的均衡发展,对内存容量、I/O带宽也提出了更高的要求。因此,一方面,CPU厂商已全面抛弃传统的前端总线架构,改用直连架构,并将内存控制器从北桥搬到了CPU里,片上三级缓存也越做越大;另一方面,新系统设计中大内存容量成为必需。有测试表明,一般每个CPU内核需要配备2-4GB内存才能保证平衡,不然会影响到数据存取的速度。此外,外围的I/O加速技术也不断有所突破,如用更快的SSD取代传统的机械硬盘,万兆以太网技术受到青睐。

 

  其次,为了提高CPU的利用率,这两年虚拟化开始盛行。一台物理机器上的多个虚拟机争抢内存、I/O资源的现象也越来越突出,特别是当我们在刀片服务器上部署虚拟化时,内存往往会成为限制虚拟机数量的一大瓶颈。由于虚拟化用户经常在超过CPU最高计算能力之前耗尽内存,从而影响到一个单一系统上所能够支持的虚拟机数量。

 

  当然,现在对于四路以上的高端刀片而言,内存容量还是不错的。比如惠普的ProLiant BL680c G5可以支持16个PC2-5300全缓存DIMM插槽,支持最大128GB,戴尔的M710则共有18 个 DIMM 插槽,内存总量可以高达 144GB。

 

  不过,要想在价格更便宜的主流双路刀片上支持那么大的内存就没那么容易了。在大内存的双路刀片这个领域,值得关注的有两个例子,一个是去年发布的思科UCS刀片服务器,另一个是IBM最近出的HS22v刀片服务器。

 

  跟前一代产品相比,HS22v的内存DIMM数量从以前的12条摇身变成了18条之多!由于配置了18个8GB DDR3 DIMM内存,其最高可达到144GB内存。这么大的内存可扩展性,对于高计算密度和虚拟化的应用环境是非常有帮助的。跟上一代的HS22相比,每个HS22v刀片所能支持的虚拟机数量可以增加50%。

 

  思科Cisco UCS 5100系列刀片服务器系统的一个创新技术是“内存扩展技术”(Cisco Memory Extension)。其关键是在主板上使用了名为Catalina的缓冲芯片,可以将CPU每通道DIMM数从原来的2-4个扩展到8个,由于每个至强5500 CPU有3个DDR3内存通道,每台刀片有两个CPU,这样就一共有了48个DIMM插槽;如果出于成本考虑使用4GB内存条,内存容量为192GB,如果使用8GB内存条,最大内存容量就达到了384GB。内存容量的提升使得每台物理服务器所能托管的虚拟机数量也可以成倍数增加,同时降低了每个虚拟机承担的能耗和制冷成本,用户不需要仅仅为了更大内存容量去购买更贵的4路刀片。

 

  第三,服务器的同质化竞争。今天X86服务器处理器无外乎英特尔和AMD的选择,甚至决定服务器整个系统架构灵魂的芯片组也都统一到这两家CPU厂商手中,这使得产业链下游服务器厂商的同质化竞争非常激烈。如何实现差异化创新,向用户提供比竞争对手更好的产品,成为许多服务器厂商头疼的大事。


 

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