Sun酷线程技术的奥秘

　　当今的商业运作对于IT应用的依赖性越来越大，而市场环境的变化又迫使商业运作必须保持足够的敏捷性和效率。因此，企业IT系统建设的风险因而显著提高，技术决策的失误所造成的后果将会是立即显现、不可挽回的。

　　洞悉业务需求新趋势

　　不断增加的压力，接入设备的与日俱增，对市场变化的及时响应，都要求服务器系统具备更高的性能、容量、可用性和安全性。与此同时，IT系统的扩充和升级又将巨大的费用压到了企业身上，包括机房空间、功耗和系统冷却等成本费用的急剧增长，以及大规模IT系统的管理复杂度的大幅增加。

　　为了应付以上诸多挑战，企业必须从以下几个方面入手：

　 升级服务器，提升应用系统的业务吞吐量和内存容量；

　　降低IT系统在电力、空调和

　　实施服务器集中化，用更少的服务器完成更多的工作；

　　提升计算资源的虚拟化程度，从而提高系统敏捷度和资源利用率；

　　保持应用的兼容性，强化系统安全性，预防和限制技术投资带给企业自身和客户的风险。

　　要在这几个方面实现突破，就必须从处理器、服务器和软件等各个层面对IT系统进行全面的审视，特别是在处理器方面。

　　事实上，处理器的设计思路已经到了必须重新思考的地步。因为按照传统的处理器设计思路，性能主要是取决于时钟频率和单线程运行速度，而集成电路技术发展至今，提升频率需要投入极高的代价，而获得性能的提升甚微，已经得不偿失了。

　　传统处理器的局限性

　　经常被引用的摩尔定律断言，每平方英寸集成电路中的晶体管数量大约每两年增加一倍。过去三十年电子产业的发展验证了这个断言的正确性，并且不断把处理器的性能推向新的高峰。如今，传统的处理器都是凭借着极高的工作频率和复杂的策略来提升单个指令序列的执行速度的。这些复杂的策略包括：大容量的高速缓存器、超标量结构设计、乱序执行、极高的时钟频率、很长的指令序列，以及概率性的预先装入，等等。

　　尽管上述技术在历史上造就了速度越来越快的处理器，但同时也使处理器的复杂度、散热量和电能消耗达到了空前的程度。而且，目前的许多商业应用并不适合采用指令并行执行技术来实现。许多应用都需要大量共享内存，或者数据需求主要集中在处理大量并发线程，而不是集中在单一线程上。传统处理器致力于提高单一线程的处理速度的设计思路，面对新兴商业应用很难发挥作用。

　　更值得注意的是，处理器的速度与存储器的速度之间存在着巨大的差异。存储器的速度才是整个服务器性能的瓶颈。根据测算，传统处理器运行时间中常常有85%是处在等待存储器提供数据，其间同样也在消耗电力、散发热量，给整个运行环境施加了极大的压力。

　　新思路倡导绿色计算

　　面对商业环境的挑战，仅仅诉诸更高的处理器时钟频率或者单线程的性能显然已经难以应付了。Sun公司倡导的“吞吐量计算”战略，针对当今典型的商业应用负载类型，把处理器、服务器、

　　采用基于“酷线程(CoolThreads)”技术的UltrSPARTC T1处理器，在一个处理器芯片中支持32个并行执行线程，与采用传统技术的处理器相比性能提高达7倍之多；

　　Sun Fire T1000和T2000服务器把UltraSPARC T1处理器安装在1U和2U的机箱之中，与竞争对手产品相比，占用更小的空间，消耗更少的电力，散发更少的热量；

　　凝聚着众多创新成果的Solaris操作系统，支持更精细的并行单元分区和虚拟化，并且拥有更高的安全性和资源利用率，同时保持着Sun公司多年一贯的二进制兼容性；

　　包括了编译器、开发工具和中间件的端到端系统化战略可以将“多线程”处理器的性能发挥的淋漓尽致，为用户的实际应用提供最高的性能。

　　Sun Fire T1000和T2000服务器是Sun公司最先采用UltraSPARC T1处理器的产品，旨在帮助企业机构应对当今数据中心所面对的严峻挑战。这两款服务器针对网络负载做了专门优化，可以提供10倍于竞争对手产品的吞吐量，如果用综合表征所占空间、功耗和性能的“SWaP指标”来衡量，则是竞争对手产品的4倍～11倍。

　　UltraSPARC T1处理器支持大容量存储器和大吞吐量计算，对于计算、数据处理和事务处理类的应用是最理想的选择。Sun Fire T1000 服务器可以配备6个或者8个内核的UltraSPARC T1处理器，采用1U的机箱，最适用于作为Web、门户、网络和安全性服务器。Sun Fire T2000服务器，配备了热替换冗余风扇、电源和硬盘，采用2U机箱，更适用于OLTP、CRM、ERP数据库和协同应用。这两款服务器在基于Java的应用系统中都有优异的表现。

　　Sun“酷线程”服务器的特色

　　概括起来，Sun Fire T1000/T2000两款首先采用UltraSPARC T1处理器的服务器具有四大特色：

　　第一，在极小的空间内获得突破性的高性能。在单一处理器中支持32个线程，Sun Fire T1000 /T2000服务器在很小的机房空间中提供了非常高的计算密度，而这正是许多计算中心遇到的难题之一。根据Sun公司的测算，采用基于UltraSPARC T1处理器的服务器，可以使许多数据中心的服务器数量下降为原来的1/10。

　　第二，采用“酷线程”技术，显著降低电能消耗。在UltraSPARC T1处理器中的酷线程技术比竞争对手的处理器消耗更少的电力。UltraSPARC T1处理器中同时运行32个线程，所消耗的电力相当于一个70瓦的灯泡，而传统的处理器整个芯片只有一个线程，却往往要消耗高的多的电力。这个关键性的差异意味着Sun Fire T1000/T2000服务器提供了相当于竞争对手5倍的“每瓦特性能”，每年可为企业用户节省数百万美元的电费。

　　第三，通过简单化提高可靠性。关键应用集中化需要高可靠性、高可用性和高服务能力(RAS)的服务器平台。由于一个UltraSPARC T1处理器就可以代替多个传统处理器及其之间的SMP互连机构，所以系统的可靠性大幅度提高了，且可显著提高服务水平。UltraSPARC T1处理器与Solaris操作系统相配更是如虎添翼，令可靠性、可用性和可服务性上升到全新的水平。

　　第四，更高的应用效率、安全性和投资保护。Sun Fire T1000/T2000 服务器预装了Solaris 10操作系统，其效率、安全性和资源利用率都是首屈一指的。Solaris 10本身就是多线程设计的，可以充分发挥这种服务器的“芯上多线程(CMT)”技术的优势，实现高吞吐量和高效率。Solaris Containers(系统分区)将多种先进技术融合起来，高效率地管理UltraSPARC T1处理器中的丰富资源，同时提供了一个完整、独立和安全的环境，在单一服务器中支持多种应用，实现了环境的虚拟化。Solaris 10既可防护外部恶意攻击，也可阻止内部的不当数据访问。当然，基于 UltraSPARC T1的服务器一定与其他基于SPARC的Solaris产品保证二进制兼容和源代码兼容，因此可使客户获得很好的投资保护。

　　UltraSPARC T1处理器，以及Sun Fire T1000 和T2000 服务器的推出，为整个IT业界带来了一阵清新的“绿色计算”风潮。

　　所谓“绿色计算”，就是在配备IT产品的时候，除了获得更高的性能之外，还要将电力消耗、占用空间和发热量降低到最低程度。为了使“绿色计算”不流于空谈，以Sun公司为代表的服务器厂商提出了“SWaP”的概念。

　　SWaP值通过一个简单的计算公式，也就是把性能作为分子，所占空间和能耗作为分母，计算出一个表征服务器效益的参数值。通过SWaP参数值，企业机构将会清晰明了地知道，自己在获得的计算性能提升的同时电力和厂房等成本费用的高低，从而更加精确地控制自身成本，以提高运营效率，获得大的收益。因此，SWaP值是Sun“绿色计算”中的一个亮点，在客户采购IT产品的时候，可用SWaP这个指标来评判服务器系统。

　　显然，目前最值得关注的服务器就是Sun Fire T1000/T2000。