來聊一聊通用的“巨無霸”型CPU——服務(wù)器CPU,。服務(wù)器CPU,,顧名思義,就是在服務(wù)器上使用的CPU,。
眾所周知,,服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中的重要設(shè)備,要接受少至幾人,、幾十人,,或者多至成千上萬人的訪問,因此,,對服務(wù)器具有大數(shù)據(jù)量的快速吞吐,、超強(qiáng)的穩(wěn)定性、長時(shí)間運(yùn)行等嚴(yán)格要求,。作為計(jì)算機(jī)“大腦”的CPU,,是衡量服務(wù)器性能的首要指標(biāo),。
關(guān)于服務(wù)器的CPU類型的區(qū)分,早期延續(xù)了指令系統(tǒng)的方法,,通常分為CISC型CPU和RISC型CPU兩類,,后來又出現(xiàn)了一種64位的 VLIW(Very Long Instruction Word超長指令集架構(gòu))指令系統(tǒng)的CPU。
目前,,在中高檔服務(wù)器中采用RISC指令的CPU主要有以下幾類:
(1)PowerPC處理器,;
(2)SPARC處理器;
(3)PA-RISC處理器,;
(4)MIPS處理器,;
(5)Alpha處理器;
關(guān)于CISC和RISC的定義及區(qū)分,,詳見前文,,這里只對CISC和VLIW,做一下對比,,見下表,。
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關(guān)于IA-64的兼容問題,,Intel也是煞費(fèi)苦心,。初期Intel為了IA-64處理器能夠更好地運(yùn)行兩個(gè)朝代的軟件,它在IA-64處理器上(Itanium,、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解碼器,,這樣就能夠把x86指令翻譯為IA-64指令。這個(gè)解碼器并不是最有效率的解碼器,,也不是運(yùn)行x86代碼的最好途徑(最好的途徑是直接在x86處理器上運(yùn)行x86代碼),,因此Itanium 和Itanium2在運(yùn)行x86應(yīng)用程序時(shí)候的性能非常糟糕。這也成為X86-64產(chǎn)生的根本原因,。
最后值得注意的一點(diǎn),,雖然CPU是決定服務(wù)器性能最重要的因素之一,但是如果沒有其他配件的支持和配合,,CPU也不能發(fā)揮出它應(yīng)有的性能,。
那么問題來了,同為CPU,,服務(wù)的CPU和普通的CPU有哪些不同呢,?
1. 服務(wù)器CPU與普通CPU的PK
沒有對比就沒有傷害,請看下面的實(shí)例:
一臺(tái)普通的P4 3.0 和一臺(tái)DELL服務(wù)器的3.0 內(nèi)存都是2G,,主頻相同,、內(nèi)存相同,它們的差異在哪里?
答案是整體性能的表現(xiàn)不同,,因?yàn)榉?wù)器CPU設(shè)計(jì)要求與前者不同,,相關(guān)要求及參數(shù)如下表:
服務(wù)器CPU與普通CPU的設(shè)計(jì)要求對比表
上表只是設(shè)計(jì)的理念上的不同,,那么二者在現(xiàn)實(shí)中的差異如何呢?
根據(jù)應(yīng)用的不同,,兩者的差別很大,,關(guān)于這一點(diǎn),有一個(gè)形象的比喻:PC就相當(dāng)于什么都會(huì)的門診醫(yī)生,,但是醫(yī)術(shù)不是那么精湛,,而服務(wù)器就應(yīng)該是某個(gè)方面的專家了,處理能力越出眾,,它“?!钡木驮絽柡Α?/p>
關(guān)于這個(gè)“?!弊值睦斫?,可以從硬件和軟件兩方面來看。
首先從硬件上看,,詳細(xì)的數(shù)據(jù)如下:
服務(wù)器CPU與普通CPU的硬件參數(shù)對比表
接下來說說軟件,,軟件就主要指操作系統(tǒng),比如熟悉的NT,,2000 SERVER,,2003 SERVER,LINUX,,SOLRAIS和UNIX等等,,都是專門針對服務(wù)器設(shè)計(jì)的。
不過,,CPU的性能主要靠主板和內(nèi)存才能完全發(fā)揮出來,,因此服務(wù)器CPU與普通CPU不要混用,這是由于先天性的設(shè)計(jì)特點(diǎn),,很多家用電腦的主板是不適合服務(wù)器CPU使用的,,即使可以用,很多時(shí)候也無法保證發(fā)揮出其性能優(yōu)勢,。畢竟尺有所短寸有所長,,兩者定位與設(shè)計(jì)不同。
2. AMD、Intel和ARM在微服務(wù)器市場的廝殺
目前,,全球領(lǐng)先的微服務(wù)器CPU生產(chǎn)廠商有三大巨頭,,分別是AMD、Intel和ARM,,它們各自在服務(wù)器處理器領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn),,那么到底誰稱得上是這個(gè)行業(yè)的第一呢?
看到這里,,讀者也許會(huì)提出疑問:關(guān)于服務(wù)器的CPU,,為什么不提IBM呢?
這里不回答,,看看前文就知道了,。
(1)三大巨頭的技術(shù)PK之路
下面,擺事實(shí),,列數(shù)據(jù),,請看上述三大巨頭在服務(wù)器方面的發(fā)展簡歷:
芯片廠商在服務(wù)器CPU方面的技術(shù)發(fā)展歷程
從以上的服務(wù)器CPU發(fā)展歷程,,可以清晰的看到,長期以來,,服務(wù)器處理器領(lǐng)域都是Intel和AMD二分天下,,從普通的PC機(jī)到服務(wù)器,他們一直是“最佳”競爭對手,。但隨著服務(wù)器的不斷發(fā)展,,低功耗,高性能的微服務(wù)器逐漸成為新的發(fā)展方向,,作為后起之秀的ARM服務(wù)器處理器,,大有后來者居上的趨勢。ARM架構(gòu)相比Intel的X86架構(gòu)也有其優(yōu)勢,,那就是功耗相比后者要低的多,,而能耗正成為數(shù)據(jù)中心的一大成本,低功耗的特點(diǎn)讓ARM架構(gòu)在數(shù)據(jù)中心中具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢,。
不過Intel和AMD都在向微處理器領(lǐng)域發(fā)展,。
早在2012年底,Intel發(fā)布了最新的Atom S系列的服務(wù)器芯片,,此次發(fā)布的Atom S1200處理器中,,功耗最低只有6W。Intel表示,,采用該芯片,,設(shè)備制造商可設(shè)計(jì)出高密度、低功耗的微型服務(wù)器產(chǎn)品,應(yīng)用在網(wǎng)站代管,、內(nèi)容服務(wù),,或是網(wǎng)站前端服務(wù)器上,或是應(yīng)用在需要大量部署服務(wù)器,,需要高密度服務(wù)器節(jié)點(diǎn),、降低耗電量的數(shù)據(jù)中心。
Atom S1200系列處理器
2013年9月,Intel推出低功耗Atom服務(wù)器芯片——代號(hào)“Avoton”,,作為Atom C2000產(chǎn)品家族中的一員,,Avoton芯片將主要應(yīng)用于高密度服務(wù)器。而作為第一代Atom S1200代號(hào)“Centerton”服務(wù)器芯片的后續(xù)產(chǎn)品,,相比此前的架構(gòu)有了重大的改進(jìn),。
此后,各大廠商紛紛應(yīng)對,,向Intel的低功耗服務(wù)器CPU發(fā)起挑戰(zhàn),,最“激動(dòng)”的莫過于老對手AMD。2016年1月,,AMD新的Seattle服務(wù)器芯片開始出貨,,它是該公司的第一款A(yù)RM架構(gòu)處理器, AMD希望用ARM架構(gòu)服務(wù)器處理器挑戰(zhàn)Intel的統(tǒng)治地位,。
AMD的第一款A(yù)RM架構(gòu)服務(wù)器CPU
(2)三大CPU廠商的優(yōu)勢對比
如今在處理器市場,,三家可謂都如坐針氈,,一個(gè)是想進(jìn)入企業(yè)級領(lǐng)域的新興ARM,另兩個(gè)是一直的統(tǒng)治者,,三者之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,,但是他們的競爭是不可避免的,,但有競爭就有失敗,,下面分三個(gè)方面來看一下各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
硬件支持
硬件支持是一個(gè)處理器成功非常重要的條件,,英特爾和AMD在企業(yè)級處理器方面有很多合作伙伴,,而ARM雖然發(fā)展勢頭正猛,但是其在企業(yè)級領(lǐng)域方面并沒有經(jīng)驗(yàn),,其缺少與OEM廠商或ODM廠商,,但其在去年拉攏了AMD也許對ARM會(huì)有所幫助。
軟件支持
軟件對處理器同樣非常重要,這方面跟硬件方面的情況差不多,,ARM在軟件方面支持缺少相應(yīng)的廠商,,其支持者主要是開源方面的一些廠商,但是英特爾和AMD在這方面已經(jīng)非常完善,。
經(jīng)驗(yàn)
ARM在處理器市場也有著非常多的經(jīng)驗(yàn),,而且其特殊的商業(yè)模式讓其在市場上的合作伙伴非常多,但是在面對市場競爭方面,,顯然英特爾更有經(jīng)驗(yàn),,而且英特爾可以說屢戰(zhàn)屢勝。AMD則要稍遜,。
3. 國產(chǎn)CPU當(dāng)自強(qiáng)
在低功耗CPU處理器方面,,中國也不甘示弱,取得了令世界矚目的成績,。
2016年6月,,華為采用自主架構(gòu)的ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片已經(jīng)研發(fā)成功,被命名為TAISHAN ARM服務(wù)器芯片,,這意味著其在服務(wù)器芯片市場終于要大干一場,。
華為TAISHAN ARM服務(wù)器芯片
2016年8月23日,,由中國天津飛騰信息技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)的一款代號(hào)為FT-2000/64的64核中央處理器及其服務(wù)器樣機(jī),在硅谷舉行的一場國際研討會(huì)上首次公開亮相,,連續(xù)3天的展示吸引了國際同行關(guān)注,。
FT-2000/64處理器采用“進(jìn)階精簡指令集機(jī)器”(ARM)架構(gòu),兼容64位指令集,,集成64個(gè)飛騰公司自主設(shè)計(jì)的處理器核心,,核心頻率2.0千兆赫茲,浮點(diǎn)運(yùn)算的峰值速度為每秒5120億次,。
FT-2000/64服務(wù)器CPU
FT2000,,它最早亮相于2015年的HotChips大會(huì),,代號(hào)“火星”,定位于高性能服務(wù)器,、行業(yè)業(yè)務(wù)主機(jī)等,。火星處理器采用28納米生產(chǎn)工藝,,主頻為1.5GHz~2.0GHz,,功耗100W~120W,。
FT2000之所以引人注目還因?yàn)樵谛阅芊矫妫涔嫉腟pec 2006測試中,,成績?yōu)檎麛?shù)672,,浮點(diǎn)585,足以和Xeon E5-2699v3相媲美,,這也是國產(chǎn)服務(wù)器芯片第一次在性能上追平Intel,。
又是一場關(guān)于CPU的混戰(zhàn),那么服務(wù)器類CPU將來的發(fā)展如何,?誰將成為服務(wù)器CPU的霸主,?一切交給時(shí)間吧。