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走进多核心时代 服务器处理器全面解析
http://www.edu.cn   2007-07-31 作者:吴剑
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  近年来服务器CPU领域可谓是新品不断,自AMD公司推出64位Opteron处理器以来,在X86服务器市场上Intel和AMD展开了越来越激烈的竞争。而处理器也从单一的频率发展进入到了多元化、多样化的时代。64位、双核、四核、低功率无一不是近两年服务器CPU发展的热点,同时也是服务器厂商所追求的重点。

  为了帮助大家对当前主流的服务器CPU有一个全面的认识,下面我就带领大家认识一下什么是服务器CPU,以及它与普通PC处理器的区别,并介绍几种目前市场上主流的服务器CPU,以便使您能够对服务器CPU有一个更全面的了解。

  服务器作为一种高性能计算机,是网络中的重要设备,要接受少至几十人、多至上万人的访问,因此对服务器有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性以及长时间运行等严格要求,在网络中承载着“组织”和“领导”数据的作用。而作为服务器的CPU,它的作用更是不言而喻了,如果把服务器比做一个人的话,CPU就是服务器的“大脑”,是衡量服务器性能的首要指标。

  我们知道普通电脑的CPU是唯主频至上的,衡量它的最重要参数是主频,主频越高,运算速度越快。但在服务器中对于CPU的衡量却远不止于此。通常服务器CPU的主频都要比普通计算机稍低,如现在Inte服务器CPU的主频通常都在2.0GHz左右,当然Intel Xeon MP已经达到了3GHz以上,但还是远低于PC机CPU最快的3.6GHz,但这些服务器CPU都具有非常好的运算性能,可见“唯主频”的衡量标准对服务器CPU来讲,是不成立的。产生这样的原因有两点:一则我们知道CPU主频越高,工作时所散发的热量也就越高,这是给服务器带来最大的不稳定因素;另一方面,服务器运算性能的提高,不仅是通过主频的提高来达到的,而是通常在其它参数方面加强得到的,而且多数中、高档服务器还可通过对称多处理器系统来大幅提高服务器的整体运算性能。在CPU配置方面还要注意的一点就是,服务器的CPU个数一定是双数,即所谓的“对称多处理器系统”。

  除了对处理器主频的要求不同,我们还可以从以下几个方面找出PC处理器与服务器处理器的不同:

  1、支持CPU数量上的差异:Intel现在生产的CPU中,PC处理器和服务器处理器的最大差别是服务器处理器可以构建多处理器系统,而PC处理器不行。PC处理器组建的系统中只能用一个CPU,而服务器处理器则可以用2块或更多的CPU组建多处理器系统。 多处理器系统可以用于3维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现的高处理速度应用,还可用于服务器中的数据库处理等高负荷高速度应用中。

  2、CPU针脚数和芯片组上的差异:服务器CPU与普通PC所用的CPU在封装后的针脚数是不同的,而且支持它们的芯片组也不同,因而不能互换使用。
 
  从上面我们可以看出,服务器CPU并不是通过提升CPU主频作为其发展的方向,一方面频率的提升并不能带来真实效能的相应增加,另一方面CPU制造业也面临着制程技术发展的制约。凡此种种,都迫使新一代服务器CPU改变发展方向,转向注重实际效能的提升。那么,处理器如何提高实际效能呢?很显然,采用多核可以成为一种有效的解决方案。

  在这一方面,英特尔走在了发展的最前沿。在上一代Dempsy核心的5000系列双核至强处理器之后,英特尔发布了最新的酷睿架构的至强5100系列双核处理器。作为处理器内部核心构造的关键,酷睿微体系架构融合了英特尔前两代微体系架构的优点,实现了以更低功耗提供更高性能的设想。更重要的是,Core将完全采用65nm制造工艺生产,这为将来的处理器发展创造了更大的发展空间。5100系列还拥有1333Mhz的前端总线,支持宽位动态执行、高级智能高速缓存、智能内存访问以及智能功率管理等最新技术。与上一代5000系列相比,可以实现135%的性能提升和40%的能耗节省。而其高能效的表现也使得服务器设备制造商可以在有限的电源和空间条件下,取得更优秀的计算处理能力。目前市场上的主流服务器处理器正是5100系列,相比于老款双核5000系列它拥有更出色的性能,而与四核处理器5300系列相比其性能价格比又十分突出,正是由于这些才奠定了5100系列市场主流产品的地位。

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