《電子技術(shù)應(yīng)用》
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半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展遭遇瓶頸 服務(wù)器如何加速

2015-09-23

  物聯(lián)網(wǎng)被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng),而物聯(lián)網(wǎng)帶來的數(shù)據(jù)爆增也不容忽視,伴隨著數(shù)據(jù)的成千上萬倍地增長(zhǎng),,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器承載的壓力越來越大,,用戶對(duì)CPU的處理能力要求要來越高,服務(wù)器加速刻不容緩。

  一般要確保數(shù)據(jù)有冗余的話,每一個(gè)大數(shù)據(jù)架構(gòu)需要做3個(gè)備份,這樣所帶來的問題是用戶需要準(zhǔn)備3倍的存儲(chǔ)空間,,當(dāng)沒辦法做在線備份的時(shí)候怎么辦?有人說可以通過邏輯把硬盤所需要的使用率從3倍降到1.4倍,,但是這樣CPU的使用率會(huì)超過99%,,因?yàn)镃PU要處理邏輯運(yùn)算。由此可見,,這就沒有冗余的CPU處理能力去做大數(shù)據(jù)分析了,,我們?cè)趺唇鉀Q?這就是我們要鼓勵(lì)第二代分布式計(jì)算的原因,,我們能通過FPGA加速器進(jìn)行加速,,這樣CPU主要是負(fù)責(zé)通用計(jì)算負(fù)載,FPGA技術(shù)負(fù)責(zé)大量的重復(fù)運(yùn)算負(fù)載,,從而把控制分開,。

  CPU與FPGA怎樣跨界融合?它們?cè)诜?wù)器加速過程中各自起到什么角色,?怎樣做到未來服務(wù)器的“少,,快,好,,省”,?帶著這些問題與非網(wǎng)記者參加了

  當(dāng)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展遭遇瓶頸,,服務(wù)器如何加速?

  從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展可以看出,,最初的計(jì)算機(jī)都是單任務(wù)計(jì)算,,隨著數(shù)據(jù)的增加逐步演進(jìn)到多任務(wù)計(jì)算,因此系統(tǒng)中有多個(gè)CPU POWER,,由于多個(gè)CPU POWER可以同時(shí)訪問內(nèi)存中的數(shù)據(jù),,所以首要解決的就是數(shù)據(jù)一致性問題,,當(dāng)一個(gè)POWER對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作了之后,,另外一個(gè)POWER需要拿到正確的數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)里面一般用硬件來保證數(shù)據(jù)的一致性,,這樣保證另外一個(gè)線程在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候能拿到正確的數(shù)據(jù),,因此當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從一個(gè)單CPU系統(tǒng)進(jìn)化到多CPU系統(tǒng)的時(shí)候,它的性能功耗比下降了很多,,怎樣提高CPU的性能并降低功耗成為很多用戶的困惑,。

  IBM全球杰出工程師Bruce Wile解釋,“隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的增長(zhǎng),,對(duì)于我們的系統(tǒng)來說,,我們需要更強(qiáng)的硬件計(jì)算能力來處理更多的數(shù)據(jù)。一個(gè)解決的方案就是我們?cè)谝粋€(gè)CPU核上面開辟更多個(gè)硬件的線程,,用這些線程來提高它的處理能力,,來增加它對(duì)I/O過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的處理,同時(shí)我們引入了GPU和FPGA,,使用這些硬件來幫助我們的系統(tǒng)處理數(shù)據(jù),,但是傳統(tǒng)上GPU和FPGA都是以I/O設(shè)備的形式掛載在這個(gè)系統(tǒng)上面,我們?yōu)榱耸褂眠@些IO設(shè)備,,需要工程師具有更多的技能,,比如:編程人員需要學(xué)習(xí)硬件知識(shí),我們需要懂內(nèi)核的人為這些I/O設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)開發(fā),,同時(shí)由于它們是I/O設(shè)備,,這些IO設(shè)備沒有和CPU共享內(nèi)存,所以需要內(nèi)核代碼幫助他們做數(shù)據(jù)傳輸,。擺在我們面前的另外一個(gè)難題就是,,半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)到了一個(gè)技術(shù)拐點(diǎn),它的性價(jià)比不再持續(xù)增長(zhǎng),,我們不能依賴于半導(dǎo)體技術(shù)的增長(zhǎng)使我們的系統(tǒng)更快更強(qiáng),,我們需要從硬件還有它上面的固件、操作系統(tǒng),、設(shè)備應(yīng)用等各個(gè)角度綜合考慮,,來尋求一個(gè)更好的解決方案,。”


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