曾幾何時,RISC架構服務器占據服務器半壁江山,但隨著X86服務器的崛起,近年來已經形成逐漸清晰的市場分布,x86在低中端逐漸形成統治之勢,而RISC架構服務器則在關鍵性應用領域(金融、證券、政府等)享有王者至尊地位。根據權威機構數據顯示,目前RISC架構在服務器市場中的產品數量占有率不足2%,但在營收方面卻占據了服務器市場的25%以上。由此說明,RISC架構雖然在市場范圍方面不斷萎縮,但依然保持了強勁的銷售額,而關鍵業務應用則是RISC存活的最大原因。
一方面迎接X86架構的不斷攻擊,一方面RISC架構自身也在不斷的完善。看看行業內幾大廠商,無論是IBM、惠普、富士通還是甲骨文,都在RISC產品上不斷前進。近日,IBM在非洲發布了Power7+處理器,此舉也被行業內看作是IBM在第三世界推廣的決心。而在去年11月,惠普聯手英特爾也發布了最新的安騰9500系列處理器。由此說明,RISC市場雖然不被大多數人看好,但是面對關鍵業務的細分市場依然是大有作為。今天,我們就來盤點一下各廠商RISC架構的產品。
IBM小型機獨領風騷
近日,IBM在南非約翰內斯堡召開了以“非洲未來企業發展機遇”為主題的IBM領導力高峰論壇,論壇上IBM發布了全新的入門級和中端Power服務器產品系列全部基于最新POWER7+處理器。全新系統為業界領先的IBM分析軟件進行優化,采用具有突破性的Watson系統底層技術,包括POWER處理器和大數據分析。
長久以來,IBM在小型機領域一直占據著絕對的優勢,特別是結合關鍵業務應用的實際情況來說,無論是金融、電信、醫療、軍工等行業都對數據的安全性和實時性有著近乎苛刻的要求,也唯有小型機或大型機可以滿足這樣的需求。不過考慮到昂貴的購買和維護成本,同時結合業務的特點,小型機相比大型機更為用戶所青睞。下面,我們將結合IBM主流的Power7小型機為大家進行介紹。
Power7號稱IBMPower架構十年來最為劃時代的產品,具備全新的四大智慧功能:智能核心、智能線程、智能緩存、智能功耗和智能內存技術。
智能核心
IBMPOWER7處理器可根據不同模式下的實際工作負載對內核及線程進行自動分配,采取TurboCore模式或MaxCore模式,從而實現最佳整體性能。
TurboCore模式可以對數據庫或工作負載進行高度優化,同時采用4個內核運行,并把芯片中所有8個內核大部分資源放到4個運行的內核中,以提供更大的緩存和內存帶寬,提升時鐘頻率,提高單核性能。
當不采用TurboCore模式時,所有POWER7處理器在MaxCoreTM模式下,擁有多達每插槽8內核、每內核4線程,共計32線程。通過每“芯片”并發線程數量的8倍提升,更得益于并行處理,POWER7能夠很好地適用基于互聯網的大任務量并行工作負載。
對需要大量內存的工作負載,客戶可以使用一項POWER7新技術——ActiveMemoryExpansion。該技術的獨特之處在于能夠運用內存壓縮技術,使系統的物理內存針對應用程序時顯示出2倍于實際的大小。ActiveMemoryExpansion技術可根據工作負載的內存需求,動態調整壓縮內存量,透明壓縮更多的數據放入內存,從而擴大POWER7系統的內存容量。
智能線程
除了多核,下面值得一提的就是多線程。POWER7新增加了SMT4技術,使得每個內核最多可以并行執行4條指令線程,當然每核也可以執行單個線程(SMT1模式)或兩個線程(SMT2模式)。SMT4可以大大提高POWER7處理器核的工作效率,這也是目前IBM公司在多線程技術開發上的最新進展。
IBM的多線程技術演變
正是由于POWER7支持三種不同的SMT模式,使得用戶可以靈活的根據自己的應用來選擇,以滿足對計算性能、吞吐帶寬、能耗和工作負載的不同需求。
為此,IBM在POWER7中引入一個新的功能:智能線程(IntelligentThreads),可以根據工作負載要求進行設置不同的多線程模式,系統可以自動選擇,也可以由管理員進行手動設置——使用多線程,可以提高POWER7的并行吞吐量,使用單線程,可以提高POWER7的計算性能。比如,數據庫類應用往往需要非常快的處理器,以便用最高速度來處理交易;而WEB負載則往往會將WEB請求拆分成多個部分來并行處理。
智能緩存
同樣,POWER7的智能性還表現在L3緩存的設置上,通過“智能緩存”技術,可以優化POWER7對L3緩存的訪問,以盡量減小系統的緩存延遲。
可動態共享的L3緩存
在POWER7中,雖然每個內核都擁有自己的L3緩存區(FastLocalRegionofL3cache(FLR-L3)),但也可以共享緩存的方式靈活訪問其他核的緩存區。這些都可以根據需要來設置。跟傳統的方式(SDRAM)相比,通過在POWER7芯片上使用這種動態的共享L3緩存技術(eDRAM),不僅可以讓帶寬增倍,減少延遲,也可以減少對晶體管的占用,從而減少芯片面積,降低功耗。
智能功耗
對于POWER7的設計人員來說,如何降低功耗一直是一個非常重要的因素。IBM為此采用了“智能功耗”(IntelligentEnergy)特性,可以在功耗與性能之間進行更靈活的平衡。比如,有一項智能功耗特性EnergyScale,可以與IBM的功耗管理軟件IBMSystemsDirectorActiveEnergyManager一起配合,根據熱量溫度與系統利用率等指標來動態調節處理器的運算速度。據稱其每瓦性能是Intelx86系統的兩倍,SunSPARC系統的4倍,惠普安騰服務器的8倍。
智能內存
為了更大的內存帶寬和內存容量,所有POWER7服務器都支持全新的DDR3內存,不再支持DDR2內存。
POWER7中最多有兩個DDR3內存控制器,每個控制器帶有4條內存通道,每個通道的速度為6.4Gbps,最大可以訪問32GB(使用兩根16GB內存條)。這樣一來,每顆POWER7處理器最大可以訪問256GB。注意,在某些POWER7服務器中,只有一個內存控制器會被激活。
比如,Power750和Power755中用到的POWER7處理器就都只有一個DDR3內存控制器,每個處理器卡上只支持8根內存。Power750Express最大內存容量為512GB(4個處理器卡,每卡上有8根內存,可用16GB的內存條),而Power755的最大內存容量為256GB(4個處理器卡,每卡上有8根內存,可用8GB的內存條)。最小內存容量都是8GB,因為每通道對應的兩個DIMM要成對使用,即最低要用到兩根4GB內存。
而在Power770和Power780中,每個POWER7處理器卡上有兩顆處理器,每顆處理器中有兩個內存控制器,每個內存控制器對應4條內存通道,但每個通道只對應一個DIMM,因此每塊卡上共有16個DIMM。
如果應用軟件需要大容量內存,POWER7處理器還支持一項“ActiveMemoryExpansion”技術,通過內存壓縮,讓軟件可見的內存量最高兩倍于實際物理內存。IBM表示通過該技術,SAP軟件可用內存量比系統實際內存可多出50%,可處理業務量將增加65%。
2012年11月,惠普在京召開了安騰9500發布會,正式發布新版本Integrity系統、HP-UX軟件及服務,進一步加強其關鍵業務融合基礎設施產品系列。惠普官方表示,結合英特爾安騰9500系列處理器,能夠將處理速度提升至前代產品的三倍,同時降低能耗達21%。從而為客戶節約總體擁有成本(TCO)達33%。對于關鍵業務來說,惠普Integrity系統也是非常重要的一個選擇,我們下面就來看看基于新安騰9500系列的Integrity系統又有哪些新的特性。
滿足日益增長的業務需求
惠普Integrity動能刀片服務器幫助企業實現關鍵業務的融合基礎設施,并調整技術環境以快速抓住業務機遇。其他優勢還包括:
利用刀片連接提高靈活性,新的特性能夠整合多個刀片以創建2,4,8處理器插槽的系統,輕松實現向上或向外擴展,滿足不斷變化的計算需求。這樣一來,客戶能夠在一個公共平臺上對關鍵應用程序進行統一。
惠普Integrity虛擬機是惠普InsightDynamics——虛擬服務環境軟件的一部分,用戶可以利用惠普Integrity虛擬機提高資源利用率。Integrity虛擬機集中了硬件和軟件資源,并能根據需要快速分配到應用程序,從而實現共享的服務計算模式。
通過在同一機箱內簡單集成惠普Integrity動能刀片服務器、惠普ProLiant刀片服務器和StorageWorks存儲刀片服務器,在提供靈活性滿足更高的性能要求的同時,實現了投資最大化。
簡化管理和操作
惠普Integrity動能刀片服務器利用公共的單一管理平臺環境提供了簡化的管理方式,幫助簡化關鍵業務操作流程。主要好處包括:
利用虛擬連接Flex-10技術,將服務器和存儲連接整合到單一的、便于管理的網絡結構,從而降低了管理的復雜性。
通過新的架構來配置管理軟件將有效提高生產力。新的在線工具能夠在幾分鐘之內根據動態業務需求配置并重新分配資源。
新的HPIntegrityIntegratedLights-Out系統能夠降低IT資源要求并降低時間。該系統是一個基于網頁的遠程管理工具,不僅簡化了服務器安裝、管理和維護,還能實現最優的電能利用。
增強業務的持續性和可用性
惠普Integrity動能刀片服務器通過提供高度可用性和應用系統快速恢復功能,幫助機構降低業務停機風險和成本,客戶能從以下方面獲益:
通過應用新的英特爾安騰9500系列處理器,惠普Integrity動能服務器的穩定性比運行x86處理器的服務器高出一倍。例如,緩存安全技術能夠在計算中檢測到潛在的緩存錯誤。此外,內存層面,Integrity動能刀片服務器提供了雙芯片備用。
通過支持最新一代的PCIe2.0網絡擴充卡提高了數據的可用性,數據傳輸速度是以前的兩倍,。因此,管理人員無需中斷操作就能夠共享并提高服務器性能。
通過安全資源分區(SRP)增強數據保護,SRP是一種分離應用程序文件和流程以防止非授權訪問的工具。客戶可以同時安全地運行多個應用程序。
在小型機市場,除了IBM和惠普之外,還有兩個不可忽視的廠商——富士通與甲骨文(Sun),兩者同樣是基于SPARC開放架構的廠商。富士通雖然目前在主流的X86領域并不醒目,但說到小型機還是有著深厚的歷史,其SparcEnterprise系統也為行業熟知。今天我們要介紹的就是SparcEnterprise系統的一些情況。
目前,富士通全系列SparcEnterprise產品均采用SPARC64VII處理器。以最低端的SPARCEnterpriseM3000服務器為例,這是一款單路、高可靠、任務關鍵服務器,采用四核的SPARC64VII處理器。它在入門級價格的基礎上提供了很多與終端和高端基于SPARC64的SPARCEnterprise服務器相同的任務關鍵功能特性,例如大型主機級可靠性、可用性和可服務性(RAS)。
新的SPARC64VII處理器主頻為2.75GHz,配置了速度更快的系統內存模塊,其性能比上一代處理器性能提高了23%。這款服務器提高的性能再加上行業領先的Solaris操作系統,為用戶提供了一款處理數據庫、BIDW、ERP和CRM等企業級應用的理想平臺。
而隨著UNIX服務器市場競爭過程中對關鍵業務支撐能力的關注日益加強,業界的目光也逐漸集中到SPARC64的身上。配置了FUJITSUSPARC64VII的SPARCEnterprise服務器系統將是新一代UNIX平臺的代表,它將帶給高性能計算和關鍵業務應用更卓越的性能、可擴展性及高可靠性的體驗。
富士通企業副總裁NoriyukiToyoki表示:“SPARCEnterpriseM3000是面向全面系統用途最理想的入門級服務器。它具備綠色、外型緊湊合能源效率等特點,提供了針對任務關鍵系統的高性能和RAS特性。”采用了SPARC64VII處理器的SPARCEnterpriseM3000服務器提供了更加出色的應用性能,幫助用戶大幅度提升業務表現。
尤其值得關注的是,為保護客戶的現有投資,SPARCEnterprise服務器還特別提供了在單一域中能夠實現SPARC64VI和VII處理器的混插設計,使客戶可以在現有的SPARCEnterprise服務器內直接選用新的SPARC64VII處理器,在提高性能的同時卻無需停機,也無需做其他的硬件變更,從而將升級成本減到最低。