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Tukwila对阵POWER7 惠普单挑IBM胜算几何

http://www.sina.com.cn  2010年02月24日 23:57  服务器在线

  或许是因为春节的关系,POWER7的发布要比别的国家“来的要晚一些”,时隔三年,有关POWER7的各种细节的披露已经证明业界的等待是完全值得的,无论是对于IBM还是UNIX服务器的广大用户,POWER7的出现不仅仅是一个处理器家族的延续,更是一种计算模式和应用习惯得以延续的保证。

  不过,IBM并不将这一次的发布像之前的六次一样,定性为一个“处理器的推出”,这一次,更加明确的概念是Power服务器,是Power 750、755、770和780这四款从经济到高端的“小型机”,或者,我们可以称其为“关键业务服务器”——当然,他们仍然是AIX的家,是“UNIX关键业务服务器”。

  而在POWER7海外发布的同时,曾经誓言挑战RISC处理器市场,改变小型机市场格局的一个“后来者”也发布了其最新的处理器——很明显,它就是英特尔安腾9300,曾用名是Tukwila,英特尔在博客中写道:“Tukwila性能是上一代产品的两倍多,增加了一系列可扩展性、可靠性和虚拟化功能。”

  当UltraSPARC架构飘忽不定,富士通独自“坚守”SPARC64的今天,POWER7和Tukwila成为了这个市场上仅有的两个竞争对手——十年前的竞争对手PA-RISC和Alpha早以逝去多年,谁能想到,如今的RISC之争,却成为了一个老牌RISC处理器和外来挑战者的游戏?

  POWER7和Tukwila:相同与不同

  既然是稳坐头把交椅和挑战第一的关系,POWER7和Tukwila在研发需求上必然会趋向一致,作为都是面向UNIX服务器市场,针对关键业务应用的服务器,这两者在很多地方的相同之处体现着两个业界最强大的处理器厂商对技术和应用发展趋势的一种共同认可。

  首先,在POWER7和Tukwila中,二者都带有明确的提升频率的技术,安腾采用的是在至强已经成熟的类似“超频”的Intel Turbo Boost技术,在四核心Tukwila上,通过Turbo Boost可以提升7.5~9.8%的时钟频率。而在POWER7上,类似技术被称为“TurboCore”,通过这项技术,IBM通过关闭八核心POWER7中的一般内核,将原有的3.84GHz频率提升到4.14GHz,而相对应的是每个核所分配的缓存数量则提升了一倍,达到四个核心共享32MB L3缓存。

Tukwila对阵POWER7惠普单挑IBM胜算几何

POWER7拥有更大的L3 Cache,每个核心独享4M,而在TurboCore和MaxCore不同模式的切换下,每个核心最多能够分到8M。

  值得注意的是,POWER7和Tukwila都并不在所有型号中提供这样的功能,Tukwila中,双核心的9310并不支持Turbo Boost技术,并且每个核心的三级缓存被削减到5MB。POWER7则根据服务器的型号来确定是否TurboCore功能——只有最高端的Power780才有。

  IBM对于为何需要关闭一般内核才能提升频率的解释是,“能耗和工艺都是需要考虑的问题,”在春节前的一次沟通会上,IBM系统与科技部大中华区Power Systems资深架构师李永辉表示,主要的原因是因为“提升频率之后,处理器的温度会上升很快,频率的提升和温度/功耗的上升不是正比(他当时基本接受了媒体记者“甚至是呈指数增长”的说法)”。

  而对于英特尔来说,我们所做的只能是猜测:高端型号频率提升后对性能的提升会更明显,而根据英特尔一贯的处理器制造工艺和优/良品管理经验,双核心版本能否支撑得住频率提升后的功耗、散热大幅度提升所带来的问题需要获得进一步的证实。

  DDR3是这二者的另一个共同点,无论是POWER7还是Tukwila,都将支持DDR3,而这两者在宣传时,支持更大容量内存以及内存通道带宽、内存控制器方面的优势都是共同的重点,从这一点上来看,内存容量、带宽、内存控制器仍然会是UNIX服务器的一个热门话题。更是用户关心的重要方面。

  毫无悬念的,IBM抛弃了DDR2——它对于新的POWER7来说已经显得太慢了,工程师们为POWER7设计了最多两个DDR3内存控制器,而每个控制器带有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。

  在高端的Power780上,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。IBM甚至还通过一项名为“Active Memory Expansion”的技术,完善了内存虚拟化,为软件“欺骗”出多一倍的内存。

  DDR3对于全新的Tukwila来说同样重要,甚至曾经有传闻称,正是因为对DDR3支持的问题才导致了Tukwila的第一次推迟发布,不过这并不重要,重要的是,Tukwila通过英特尔集成内存控制器的点对点连接架构,也就是常说的QPI,其系统互连带宽超过了上一代安腾9100的8倍,Tukwila拥有的两个内置的内存控制器(IMC),每个内存控制器可以操作两个高速内存通道,而每个内存通道(每个通道支持4根内存)将连接到一个内存缓冲器上,从资料上来看,Tukwila已经支持了最高单条16GB内存

  内存带宽猛增5倍,并通过支持16GB DDR3内存,Tukwila可支持的内存容量增加了7倍(四插槽新安腾服务器可以支持1TB DDR3内存)——英特尔安腾首席架构师Eric Delano曾经出人意料的表示,Tukwila的设计出发点是“每个内存控制器最大可以支持1TB内存。”可惜我们没有在Tukwila上看到这一革命性的设计。

  需要指出的是,在面对POWER7服务器强大的多路竞争压力下,英特尔已经将原本八路、十六路甚至六十四路服务器的构建能力通过整合节点控制器技术传播给了那些处于业界中游的服务器厂商,Tukwila甚至不通过节点控制器,就可以轻易搭建8路系统,而通过第三方节点控制器,则可以扩展到64路系统——与Nehalem-EX所拥有的节点控制器一样,不具备八路、十六路等多路服务器设计能力的企业将获得一个天大的馅饼。

  在制程工艺方面,英特尔为新安腾选择的仍然是65nm,而IBM则抢先一步进入了45nm,不过,英特尔的如意算盘在下一代的Poulson上,因为它将是32nm的——英特尔跳过了45nm。在功耗、节能方面,IBM和英特尔的目标同样是一致的,更低功耗,更智能的节能管理,这些都成为了双方必须要争夺的概念市场。显然这些也都是目前关键业务服务器用户最关心的问题。

  有关RAS安全性方面的内容,目前由于还没有进一步有关Tukwila正式发布后的详细情况,只能够以之前发布的情况作为参照(2008年上海IDF上的资料)

  2008年上海IDF时,英特尔安腾首席架构师Eric Delano曾经谈到过有关Tukwila安全性方面的内容,Eric表示,新的Tukwila已经在L2和Directory缓存中引入了英特尔专有的缓存安全技术,并通过soft-error硬件电路增强软件错误的保护,与此同时,英特尔也考虑到了内存RAS特性,他介绍说除了ECC保护之外,英特尔提供了内存通道保护,当出现硬件错误时内存会通过CRC以及Lane Failover来纠正,并在通道重置时完成lane failover操作(据Eric表示,内存控制器在试图重置通道物理层之前会重试多次。)

  Eric在演讲最后提到了QuickPath Interconnect RAS,他表示,基于QPI的全新安腾处理器了从物理层、链路层以及协议层多方面上进行了对于错误情况的系统保护。

  POWER7方面,RAS安全性同样是关注的重点,其中IBM尤其重点宣传了L3 eDRAM缓存的重要性,详细的部分相关媒体已经有所报道,在此不再赘述。

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RAS特性在POWER7上表现的淋漓尽致,值得关注的是针对虚拟化的RAS特性,IBM的PowerVM虚拟化管理器拥有全DIMM失效保护

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