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IBM系统工程师论“传统小型机”与“PC服务器”区别

作者: Mashimaro  来源: 博客园  发布时间: 2010-09-14 15:24  阅读: 3577 次  推荐: 0   原文链接   [收藏]  
摘要:小型机说了很多年,PC服务器也是大家比较熟悉的,他们区别还是非常大的,UNIX 跟PC服务器的CPU不同,最简单台式机、笔记本用的CPU Intel的奔腾等非常清楚。但是提小型机处理器的名字都搞不清楚,现在他们用的CPU处理器都叫RISC处理器,常见的Intel包括AMD都是 CISC处理器,那RISC跟CISC有什么区别,RISC是精简指令集计算机,CISC是复杂指令计算机。
[1] IBM系统工程师论“传统小型机”与“PC服务器”区别
[2] IBM系统工程师论“传统小型机”与“PC服务器”区别

     我把在IBM UNIX WORLD上听到的IBM系统科技事业部System p系统工程师朱汉东先生的讲解搬来共享给大家。你从中找自己想了解的那部分吧,小型机说了很多年,PC服务器也是大家比较熟悉的,他们区别还是非常大的,UNIX 跟PC服务器的CPU不同,最简单台式机、笔记本用的CPU Intel的奔腾等非常清楚。但是提小型机处理器的名字都搞不清楚,现在他们用的CPU处理器都叫RISC处理器,常见的Intel包括AMD都是CISC处理器,那RISC跟CISC有什么区别,RISC是精简指令集计算机,CISC是复杂指令计算机。    

    RISC技术是IBM一个研究院在1974年发明的,IBM对计算机研究非常深入,在70年代就发现我们能够用20%的指令就可以完成80%的工作,并且这20%的指令都是非常简单和基础的指令。如果要另外完成20%工作需要非常复杂的指令,如果要在CPU里面实现指令,就导致CPU非常复杂,这个机器效率非常低,所以这就导致RISC技术的产生,RISC技术改写了计算机发展的历程。技术产生导致RISC System/6000的诞生。 其实RISC技术,CPU是一种架构,这里面有非常多的型号,POWER5是比较典型的代表。IBM的POWER在RISC芯片里面典型代表,RISC有一个二次跟八次法则,它的效率非常高,功率非常低,可靠性非常高。CISC代表性是大家非常了解的x86,在至强这一代处理器是非常典型的,它的特点主频非常高,但是效率非常低,散热量非常大,曾经看到一个新闻,以后CPU可以煮鸡蛋都有可能。

     RISC和CISC两种架构,设计的理念完全不同,所以中间的主频没有任何可比性,最重要看实际的性能。 IBM POWER6会出超过4个G的了。这里要谈一下大家非常关心安腾,这两天大家看到网上关于Intel 安腾2CPU终于出来了,现在谈双核已经不是先进技术了,IBM在2001年POWER4已经是业界第一款双核处理器。安腾是不是RISC,安腾不是 RISC架构,那它是什么架构,他有一个架构是EPIC,这是这两年刚刚诞生的,它是不是比RISC或CISC更先进的,它不是,它是两个不兼容的东西,它既不是一个更先进的技术,也不是有什么新的发明。 跟CPU紧密相关的,64位、32位,这是我们经常说的x86,从8位到16位到 32位,这两年炒64位和双核非常多。这64位和32位有什么区别,为什么64位包括X86体系架构,如果32位物理内存只能访问4G,一次访问最大的物理内存,当然也可以通过其他的手段访问超过4G的内存,以前8086、8088要访问1M内存采用非常复杂的技术,在今天4G的内存对于很多应用显得太小了,尤其是数据库的操作,尤其是一些Java的应用服务器,Java非常吃内存的,4G内存非常小的,我这个机器配了1G内存,IBM跑System p系列服务器,如果我给你做一个方案,我们就要做一个配置,我们怎么配,怎么连,这程序是Java写的非常吃内存,所以在64位机器可以提供存储空间到 64位,64位的空间多大?也就是2的64次方,比2的32次方高太多,并且可以对64位数据进行数学和逻辑运算。

  它表示数据的范围更大,它的精度更准,对于大型数据库支撑能力更强,以及对SMP扩展能力,一个存储器支持CPU个数更多了。其实64位计算从IBM,从p的角度谈得很少,因为我们在1997年、1998年谈得最多的,IBM RS/6000就发布了RS64处理器,是第一款64位处理器,从那时代开始我们CPU已经全部是64位,这中间经过POWER4,POWER4+, POWER5以及POWER5+,所以我们今天64位已经是非常成熟的技术。AMD64跟Intel EM64T是什么关系?在x86情况下的扩充,引进了64位的指令,在32位模式下不能算作典型的64位处理器,所以现在应该叫x86-64,而不是+ 64,真正64位处理器IBM POWER是真正64位处理器。包括EM64T是什么意思?是增强型的64位内存技术,仅仅是一个访问64位的内存,很多寄存器还是32位上操作,所以不是一个典型或完全意义的64位操作期,这跟我们说RISC64位完全两码事。

  这里面看一下IBM POWER的处理器,今天谈的2001年POWER4是一个划时代的,2001年p系列,UNIX有绝对优势领先竞争友商,业界第一款双核机器,到今天很多人讨论真双核,假双核,其实真正第一款双核处理器IBM2001年p690到p615已经全部商品化了,我们客户享受双核技术已经很多了年。 中间经过POWER4+引进动态逻辑分区,现在大家讨论做虚拟机,实际上IBM在 POWER4+已经到动态逻辑分区。到POWER5引进并发多线程,到POWER5+引进了四核处理器,引进了微分区,这都是我们非常先进的技术。并且我们POWER6是呼之欲出的产品,很快大家可以看到更先进的产品。

  今天POWER5+产品上的CPU类型,一个是505、510到570年用的DCM 的类型,也就是双核模块处理器,一个里面有两个CPU。两个CPU在蓝颜色里面,粉色的是缓存。高端服务器是多核模块,在一个里面封装了八个POWER5 +的处理器,其实中间四个里面每个两个CPU,角上四个是三级缓存,每个里面有36M。在POWER5的时候,在中低端服务器,主要用双核处理器,505 到570用的效率非常高。

  在高端服务器上,590、595扩展到32个、64个CPU,我们发展了更先进的MCM技术,用户对性价比要求非常高,IBM从去年开始发布了QCM(四核处理器),把先进的封装工艺放到中低端服务器上,产生了四核处理器,今天505Q到560Q,今天的产品线凡是产品后面带Q都采用4颗处理器,既具有高端服务器的先进封装技术,又具有高端的性能,我们可以在同样的机器里面安装更多CPU个数,性价比更高一些,让中低端用户可以用到高端的先进性和优越性。

     坦白来说关于内存方面翻一番质量,我们用处四的都是DDR533的内存,这已经是非常先进的内存了,PC服务器也有DDR533的内存,当然更多是SDR,还有更高端用DDR633和DDR667的内存,内存有两个关键,一个是内存的带宽,是DDR多少的主频,还有一个就是内存的可靠性是一个非常重要的话题,比如碰到Windows蓝屏那是典型的内存错误,p系列用的内存是 DDR533,这不是最好的也是差不多最好的内存。 内存Chipkill什么意思?中间相当于一个内存桥,上面有一些空闲或多余的内存位置,比如内存条1G,实际上内存容量比1G要多,设计专门留出一部分做冗余,大家看到存的信息非常像读取硬盘,分配到四个ECC words里,如果有原因导致内存错误,就可以把错误的信息有可能恢复回来,这样避免非常多的内存错误。这是我们Chipkill内存,早在p系列诞生之前就已经发明了这个技术,我们把这个技术用在IBM的System p上面。

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