处理器史话 | 服务器CPU市场的战役, AMD、Intel和ARM的厮杀
说完了个性鲜明的消费类电子,接下来聊一聊通用的"巨无霸"型CPU--服务器CPU。
服务器CPU,顾名思义,就是在服务器上使用的CPU。
众所周知,服务器是网络中的重要设备,要接受少至几人、几十人,或者多至成千上万人的访问,因此,对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。作为计算机"大脑"的CPU,是衡量服务器性能的首要指标。
关于服务器的CPU类型的区分,早期延续了指令系统的方法,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,后来又出现了一种64位的 VLIW(Very Long Instruction Word超长指令集架构)指令系统的CPU。
目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:
(1)PowerPC处理器;
(2)SPARC处理器;
(3)PA-RISC处理器;
(4)MIPS处理器;
(5)Alpha处理器;
关于CISC和RISC的定义及区分,详见前文,这里只对CISC和VLIW,做一下对比,见下表。
| CISC | VLIW |
定义 | 基于PC机体系结构,一般都是32位的结构 IA-32(IA: Intel Architecture,Intel架构) | 超长指令集架构,采用了先进的EPIC(清晰并行指令)设计,称为 IA-64架构(包括Intel研发的安腾处理器) |
主要厂商 | Intel的服务器CPU AMD的服务器CPU | Intel的IA-64 AMD的x86-64 |
优点 | 以"小、巧、稳""为特点,凭借可靠的性能、低廉的价格,得到了更为广泛的应用。 在互联网和局域网领域,用于文件服务、打印服务、通讯服务、Web服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等用途。 |
|
缺点 |
| 缺乏与x86的兼容。 |
关于IA-64的兼容问题,Intel也是煞费苦心。初期Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。
最后值得注意的一点,虽然CPU是决定服务器性能最重要的因素之一,但是如果没有其他配件的支持和配合,CPU也不能发挥出它应有的性能。
那么问题来了,同为CPU,服务的CPU和普通的CPU有哪些不同呢?
1. 服务器CPU与普通CPU的PK
没有对比就没有伤害,请看下面的实例:
一台普通的P4 3.0 和一台DELL服务器的3.0 内存都是2G,主频相同、内存相同,它们的差异在哪里?
答案是整体性能的表现不同,因为服务器CPU设计要求与前者不同,相关要求及参数如下表:
服务器CPU与普通CPU的设计要求对比表
参数 | 服务器CPU | 普通CPU |
运行时间 | 可连续运行时间长,基本都是设计为能常年连续工作。 稳定性更好,当然价格更贵 | 按72个小时连续工作而设计的 |
多路级联 | 支持多路互联,简单的说就是1台机器可装很多CPU | 不支持 |
RAID功能 | 服务器具有RAID功能,支持盘阵 |
|
其他 | 运用大量的先进技术,价格贵 |
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上表只是设计的理念上的不同,那么二者在现实中的差异如何呢?
根据应用的不同,两者的差别很大,关于这一点,有一个形象的比喻:PC就相当于什么都会的门诊医生,但是医术不是那么精湛,而服务器就应该是某个方面的专家了,处理能力越出众,它"专"的就越厉害。
关于这个"专"字的理解,可以从硬件和软件两方面来看。
首先从硬件上看,详细的数据如下:
服务器CPU与普通CPU的硬件参数对比表
| 普通PC | 服务器 |
CPU指令集 | 通常为CISC复杂指令集,追求指令集的大而全,尽量把各种常用的功能集成到一块 调用速度和命中率相比服务器CPU较低一些 | 一般是采用的RISC,针对性更强,可以根据不同的需求进行专门的优化,能效更高 |
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