談IBM System x服務(wù)器使用雙核Intel處理器的運(yùn)算優(yōu)勢(shì)(doc 13頁(yè)).doc

雙核處理器如何能節(jié)省您的時(shí)間和資金IBM System x服務(wù)器使用雙核Intel 處理器的運(yùn)算優(yōu)勢(shì)作者：Mark T. Chapman、Cristian Rojas,和 Maurice BlandIBM 系統(tǒng)和技術(shù)部概述本文詳細(xì)考查了雙核處理器的實(shí)際優(yōu)勢(shì)，采用IBM System xTM 服務(wù)器作為實(shí)際示例。我們論述了其對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器用戶(hù)帶來(lái)的好處，并展示了其針對(duì)高性能 HPC 和業(yè)務(wù)運(yùn)算應(yīng)用的可擴(kuò)展性能和卓越的性能功率比?，F(xiàn)在的處理器技術(shù)正向 64-位運(yùn)算方向發(fā)展，而先進(jìn)處理器技術(shù)發(fā)展的下一步將是引入雙核處理器，而隨后將是發(fā)展出新一代的低功耗雙核處理器。在過(guò)去，典型的處理器芯片包括一個(gè)中央處理單元，或 CPU 內(nèi)核（處理器的“大腦”），圍繞它布滿了支持的電路，例如芯片中 L2 緩存。在這種情況下，一個(gè)“雙路”服務(wù)器應(yīng)擁有兩個(gè)處理器插槽，各包含一個(gè)單核芯片。與之對(duì)照，雙核處理器則在單個(gè)芯片中包含了兩個(gè)完整的處理器內(nèi)核，同時(shí)還包含了 L1 和 L2 緩存及其他支持電路。這就為提高性能和減少延遲提供了潛在的優(yōu)勢(shì)，而相對(duì)兩個(gè)物理處理器1，其功耗和發(fā)熱也更低。本文還以 IBM System x 為平臺(tái)，詳細(xì)闡述了 Intel 雙核處理器相對(duì) Intel 單核處理器的潛在優(yōu)勢(shì)。我們籍以衡量的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是整體性能提升和單位功率性能。簡(jiǎn)而言之，單位功率性能的意思就是每使用一瓦特功率，處理器能作多少“工作”。在業(yè)務(wù)發(fā)展的過(guò)程中，這將是一條非常重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以要獲得更有效的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它必不可少。我們的測(cè)試結(jié)果表明，IBM System x3650（雙核）和 IBM eServerTM xSeries 346（單核）服務(wù)器2 兩者相比，雙核的性能比單核上升了 30-110%，而單位功率性能則上升了90%-175%。1相同類(lèi)型和時(shí)鐘頻率的物理處理器。2 雖然基準(zhǔn)結(jié)果只是專(zhuān)門(mén)針對(duì) x3650 服務(wù)器的，但其他 x3XXX 系列服務(wù)器中采用了與之相同的處理器、內(nèi)存和 I/O 技術(shù)。因此，這些產(chǎn)品與早期的 IBM 產(chǎn)品對(duì)比時(shí)，其相對(duì)性能增強(qiáng)與上述結(jié)果類(lèi)似。簡(jiǎn)介為何采用雙核？自微處理器于 35 年前被發(fā)明以來(lái)，計(jì)算機(jī)工程師和架構(gòu)師們就一直致力于用他們手上的晶體管開(kāi)發(fā)更快和更便宜的設(shè)備。第一個(gè)商用單片微處理器Intel 4004 具有4位的中央處理單元 (CPU)，其工作頻率低于 1 MHz，在 10 微米的處理器上集成了大約 2,300 個(gè)晶體管。而現(xiàn)在，一個(gè) 64 位微處理器的工作頻率高于 2GHz，采用低于 100 納米的處理器技術(shù)構(gòu)建，并集成了數(shù)百萬(wàn)的晶體管。Gordon Moore 成功的預(yù)測(cè)了過(guò)去四十年來(lái)處理器技術(shù)的飛速發(fā)展。他是 Intel 的共同創(chuàng)始人之一，也是公認(rèn)的摩爾定律的制訂者。摩爾定律明確指明了電子集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展將導(dǎo)致晶體管的數(shù)量每 18 到 24 個(gè)月翻一番。摩爾定律的實(shí)際效果讓技術(shù)用戶(hù)能夠減少成本的同時(shí)獲得更高的運(yùn)算能力。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，摩爾定律的效果使得制造商能夠很容易的提高處理器性能。隨著每一代處理器制造技術(shù)的發(fā)展，晶體管變得更小，封裝得更密集，同時(shí)也就減少了電路中電容和布線的距離，這也就使得處理器的時(shí)鐘頻率獲得飛速提高。今天，任何從事過(guò) IT 行業(yè)的人都知道，要擴(kuò)展處理器的時(shí)鐘頻率正變得越來(lái)越困難。摩爾定律的好處也伴有一個(gè)“陰暗面”。隨著晶體管密度和處理器主頻的提升，處理器的耗能和發(fā)熱也迅速上升。其導(dǎo)致的處理器功率密度也會(huì)上升，而使用傳統(tǒng)的廉價(jià)冷卻方式散熱就變得越來(lái)越困難。這成為限制處理器速度的主要瓶頸。電源密度通常以單位面積的功率或 瓦特/cm2 表示，而如果我們將處理器功率密度按照 IT 業(yè)過(guò)去 20 年來(lái)的速度進(jìn)行外推，那么，不斷縮小的處理器面積上產(chǎn)生的溫度最終將超過(guò)太陽(yáng)的表面！而時(shí)鐘頻率越高，其耗能越大。芯片越熱，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行也會(huì)越熱，同時(shí)也就讓制冷面臨更多挑戰(zhàn)。雖然較小的晶體管工作電壓也較低，因而其功耗和發(fā)熱也會(huì)相應(yīng)減少，但晶體管尺寸的縮小也會(huì)導(dǎo)致漏電量的上升。電流泄漏大約占整個(gè)設(shè)備功耗的 40%，包括門(mén)極漏電和斷路漏電即使在晶體管關(guān)閉時(shí)，電子也會(huì)持續(xù)流經(jīng)晶體管絕緣“壁”。利用晶體管電壓限制 (Vt) 是減少漏電的設(shè)計(jì)技術(shù)之一。低 Vt 的晶體管速度快但漏電高，而高 Vt 的晶體管漏電低但速度也慢。在少數(shù)關(guān)鍵性能位置采用低 Vt 晶體管，而在其他位置主要采用中高 Vt 的晶體管來(lái)減少泄漏能夠平衡性能和功耗要求。但最終，還是要提高單位面積的晶體管數(shù)量以進(jìn)行更復(fù)雜的處理器實(shí)施，但工作頻率也必須下降，以將處理器功率限制在一個(gè)可管理的水平內(nèi)。（這也就是 Intel 和其他經(jīng)銷(xiāo)商至今也沒(méi)有推出 4GHz 處理器的原因）現(xiàn)在要做的就是將制造和設(shè)計(jì)方式集中放在處理器性能功率比上。微處理器的設(shè)計(jì)人員正在尋求各個(gè)層面的功率限制手段。處理器架構(gòu)師、電路設(shè)計(jì)人員和處理工程師正致力于減少泄漏并正在制訂功率效率解決方案。這可以通過(guò)制造處理技術(shù)解決，包括創(chuàng)新電路設(shè)計(jì)和微架構(gòu)、在操作系統(tǒng)中進(jìn)行電源管理、 改善系統(tǒng)電源分派來(lái)提高供電效率等方面。技術(shù)用戶(hù)將處理器頻率擴(kuò)展歷史性瓶頸歸結(jié)為摩爾定律邊緣效應(yīng)的理論已經(jīng)站不住腳了。盲目將 GHz 作為關(guān)鍵性能指標(biāo)現(xiàn)在正受到物理上的限制，處理器的功耗和電源密度正呈指數(shù)級(jí)上升。而通過(guò)將單核處理器技術(shù)轉(zhuǎn)換為雙核，制造商們就能大幅降低時(shí)鐘頻率，同時(shí)還可以提升性能。再向前發(fā)展，預(yù)計(jì)隨著未來(lái)制造處理技術(shù)的進(jìn)步，處理器頻率每年能提升 10%。但摩爾定律還沒(méi)有過(guò)時(shí)，處理器芯片制造處理器技術(shù)的發(fā)展還將能提供更高的晶體管密度。而為了提升性能，處理器經(jīng)銷(xiāo)商們將放棄拼命提高時(shí)鐘頻率的做法，轉(zhuǎn)而增加處理器的核數(shù)?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了雙核處理器，而到 2007 年預(yù)計(jì)將出現(xiàn)四核處理器。八核及更多核處理器的設(shè)計(jì)也已經(jīng)提上日程。隨著晶體管尺寸的縮小和單位芯片核數(shù)的增加，板載緩存也會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)。這也同樣有益于性能的提升。在下面的章節(jié)中將詳細(xì)論述這些技術(shù)進(jìn)步。雙核的優(yōu)勢(shì)從單核轉(zhuǎn)換為雙核獲得的兩個(gè)最主要的優(yōu)勢(shì)在于更好的整體性能和更高的性能功率比。在以往，最簡(jiǎn)單的替代方法是增加內(nèi)部 L2 緩存的大小，甚至可能添加外部 L3 緩存。這樣，處理器附近能駐留更多的程序代碼，同時(shí)也就減少了相對(duì)較慢的主存 (RAM) 讀取量。處理器經(jīng)銷(xiāo)商多年來(lái)一直采取這種方式。而另外一個(gè)方式則是增加處理器寄存器的數(shù)量，以便能同步提供更多的處理器指令。但是，這些技術(shù)都無(wú)法維持處理器輸出的持續(xù)增長(zhǎng)。在一個(gè)設(shè)計(jì)有多處理器插槽的系統(tǒng)中，可以增加第二處理器。這通常可以提高性能但并非提升 100%因?yàn)樘幚砥鏖g還存在資源爭(zhēng)搶和延遲問(wèn)題。處理器插槽越多，比如從兩個(gè)到四個(gè)，從四個(gè)到八個(gè)以此類(lèi)推，爭(zhēng)搶和延遲問(wèn)題越嚴(yán)重。而最新的性能增強(qiáng)技術(shù)則是在一個(gè)物理芯片上安裝第二個(gè)處理器和相關(guān)的 L2 緩存，也就是“雙核”處理器。將兩個(gè)內(nèi)核緊密的放置在單個(gè)插槽中消除了雙插槽 SMP 系統(tǒng)中常見(jiàn)的處理器延遲問(wèn)題。就本質(zhì)而言，雙核處理器就是單個(gè)芯片上的“雙路 SMP”。這種設(shè)計(jì)允許雙核以較低的時(shí)鐘頻率運(yùn)行，而性能則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了（對(duì)于多數(shù)應(yīng)用）以更高時(shí)鐘頻率運(yùn)行的單核芯片。處理器的性能指標(biāo)不僅僅是時(shí)鐘頻率、總線速度和緩存大小。另一個(gè)重要方面是處理器處理程序線程的效率（和程序堆放“線程”的方式）。例如，單核雙線程處理器中，每個(gè)線程均指派有自己的寄存器，這樣就相當(dāng)于兩個(gè)（邏輯）處理器。理論上，它可以處理兩個(gè)線程。而實(shí)際上這種情況是很難發(fā)生的，因?yàn)檫@些邏輯處理器仍是單個(gè)物理處理器的一部分，這就使線程需要共享公共資源，例如整型單元、浮點(diǎn)單元和緩存。而這也會(huì)帶來(lái)線程間的處理器資源爭(zhēng)搶問(wèn)題。結(jié)果就是，有效輸出少于理論值，因而其中一個(gè)線程必須等待另一個(gè)線程釋放處理器資源。此外，如果軟件是大型單線程，那么第二邏輯處理器則必須閑置很長(zhǎng)時(shí)間，進(jìn)行毫無(wú)意義的等待。與之對(duì)照，采用雙核雙線程的處理器，兩個(gè)物理處理器就能封裝在一個(gè)芯片中。而每個(gè)內(nèi)核均有自己的緩存、寄存器和其他資源，這樣，資源爭(zhēng)搶的情況就少于簡(jiǎn)單的雙線程單核處理器。兩個(gè)分離的單線程或多線程程序可以同步運(yùn)行，最大輸出可達(dá)相同速度單核處理器的兩倍。對(duì)于多數(shù)服務(wù)器應(yīng)用，盡管2.33GHz 雙核 Intel Xeon 處理器運(yùn)行的時(shí)鐘頻率較低，但總輸出明顯大于 3.6GHz 單核處理器。雙核的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是減少了功耗和發(fā)熱。一個(gè)雙核芯片的功耗和發(fā)熱是兩個(gè)同頻率單核處理器的一半。長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，這就能節(jié)省大量資金。在當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，服務(wù)器的性能功耗比正日益成為 IT 經(jīng)理關(guān)注的問(wèn)題。雙核處理器可以在很大程度上解決這一問(wèn)題。通過(guò)小幅減少雙核處理器的頻率，工程師們就能想辦法改善性能的同時(shí)延緩處理器瓶頸的到來(lái)。IBM早在 2002 年就開(kāi)始采用雙核處理器設(shè)計(jì)，而最近 Sun、AMD 和 Intel 也紛紛采用雙核。2006 年以后，我們將不大可能看到任何新的單核服務(wù)器處理器上市。現(xiàn)在的問(wèn)題不是你是否會(huì)移植到雙核處理器，而僅僅是時(shí)間問(wèn)題。那軟件許可的問(wèn)題呢？移植到雙核處理器是否意味著更高的軟件成本？答案是否定的。Microsoft 和許多其他軟件經(jīng)銷(xiāo)商都宣布他們計(jì)劃根據(jù)物理處理器的插槽數(shù)來(lái)設(shè)軟件許可，而不是根據(jù)內(nèi)核數(shù)，這樣，對(duì)多數(shù)用戶(hù)而言，從單核移植為雙核在軟件許可費(fèi)用方面帶來(lái)的負(fù)面影響將很小甚至沒(méi)有。而實(shí)際上，雙核服務(wù)器需要第二顆處理器的時(shí)間，要大大晚于采用兩個(gè)單核處理器的服務(wù)器。注：雖然多數(shù)性能方面都有增強(qiáng)，而某些客戶(hù)和某些任務(wù)的獲益則更大，但需要注意的是，就像增加內(nèi)存只在使用應(yīng)用程序時(shí)才有效果一樣，雙核處理器對(duì)使用多線程、運(yùn)算密集應(yīng)用用戶(hù)的幫助，要大于使用單線程或 I/O-密集應(yīng)用的用戶(hù)?？蛻?hù)獲得的優(yōu)勢(shì)某些應(yīng)用類(lèi)別和中間件能從雙核處理器獲益。為了幫助客戶(hù)確定新的處理器是否有效，表 1 對(duì)代表性應(yīng)用就轉(zhuǎn)換為雙核獲得的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分類(lèi)，包括顯著優(yōu)勢(shì)、一般優(yōu)勢(shì)或微小優(yōu)勢(shì)。（列表中的分類(lèi)為各列應(yīng)用的以性能改善排序，各分類(lèi)中的應(yīng)用例如 HPC 服務(wù)器以字母順序排序)顯著優(yōu)勢(shì)一般優(yōu)勢(shì)微小優(yōu)勢(shì)HPC 服務(wù)器Web 服務(wù)器終端服務(wù)器 汽車(chē) Apache Citrix 航空 Microsoft Internet Information Microsoft Terminal Server（32-位 EDA服務(wù)器版本）地球物理生命科學(xué)顯著優(yōu)勢(shì)一般優(yōu)勢(shì)微小優(yōu)勢(shì)DCC 服務(wù)器 Pixar RenderMan文件服務(wù)器 CFIS NFS Samba傳統(tǒng)非線程服務(wù)器應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘 MicroStrategy SAS電子郵件服務(wù)器 Lotus Notes Microsoft Exchange SendmailDatabase IBM DB2 Universal Database Microsoft SQL Server Oracle終端Servers Citrix (64-位版) Microsoft Terminal Server（64-位版)ERP / CRM PeopleSoft SAP SiebelJava 服務(wù)器 BEA WebLogic IBM WebSphere虛擬機(jī)服務(wù)器 Microsoft Virtual Server VMware ESX Server表 1. 服務(wù)器應(yīng)用雙核優(yōu)勢(shì)分類(lèi)系統(tǒng)概述本文中用以對(duì)比 Intel 單核處理器和雙核處理器的 IBM 系統(tǒng)為 x346 和新型的 x3650（圖 1 并排列示了 x346 和 x3650 的系統(tǒng)架構(gòu)）。除了從單核移植為雙核，Xeon 處理器 51xx 系列還引入了 Intel 的最新 Core 微架構(gòu)3。因?yàn)?Woodcrest 是新型雙核處理器，其緩存結(jié)構(gòu)不同于早期的單核 Xeon 處理器（代碼 Irwindale）。Woodcrest 有兩個(gè) L1 緩存（每核一個(gè)），兩個(gè)核共享 L2 緩存。除了不同的處理器內(nèi)核之外，其他的變化也使 x3650 相對(duì) x346 具有顯著的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)將處理器內(nèi)核數(shù)從兩個(gè)增加到四個(gè)，其他系統(tǒng)組件，例如 FSB 帶寬、內(nèi)存帶寬和 I/O 帶寬都得以擴(kuò)展，從而增加了整體處理能力。為了增加處理流量同時(shí)減少阻塞，x3650 的帶寬超出 x346 達(dá) 2.6 倍，此外，內(nèi)存帶寬擴(kuò)展了 3.3 倍以支持更多的內(nèi)存 DIMM，而且 x3650 的 I/O 帶寬也增加了 2.5 倍。所有這些變化都是為了支持未來(lái)的四核系統(tǒng)。X3650 帶寬 vs. x346 2.6x 處理器 BW 3.3x 內(nèi)存 BW 2.5x I/O插槽BW雙核Woodcrest 單核Irwindale L2 緩存共享L2 緩存Core2Core1CoreSAS存儲(chǔ)器Riser21.3 GB/s四通道FBDIMMsRiserPCIBridgew/IOPSCSI存儲(chǔ)器MCHIntel5000PBridgeESB2MIntelSouthBridgeMCHIntelE7525BridgeICH5IntelSouthBridge6.4GB/s雙通道DDR2 D4MMs4.8 GB/sI/O 插槽 BW圖 1.346 對(duì)比 3650 本文論述的實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)均以以上兩種系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)中的時(shí)鐘頻率可能有所不同，但其本質(zhì)原理類(lèi)似。性能比較為了幫助了解應(yīng)用單核 (SC) 和雙核 (DC) 處理器性能和單位功率性能的差別，IBM 進(jìn)行了一系列的行業(yè)基準(zhǔn)測(cè)試，來(lái)比較采用單核 (SC) Xeon 處理器的 346 和采用雙核 (DC) Xeon 處理器的 3650。這些基準(zhǔn)測(cè)試對(duì)于比較不同工作負(fù)載下的處理器非常有用。整體性能改善為了比較 346 和 3650 的整體性能，我們采用了兩個(gè)性能基準(zhǔn)：Microsoft Exchange Server MMB3 和 SPECweb2005。Exchange Server MMB3 是一種用于測(cè)試處理器運(yùn)行基于電子郵件操作能力的基準(zhǔn)。SPECweb2005 則用于模擬通過(guò)寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接向 web 服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。雖然雙核處理器是性能改善的主因，但服務(wù)器配置上的變化也對(duì)性能結(jié)果有所影響。此實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)服務(wù)器的主要差別列示于表 24。為了提高性能，x3650 大幅增加了總內(nèi)存量和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器容量。這有助于適應(yīng)雙核處理器增強(qiáng)工作負(fù)載處理能力。技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了服務(wù)器組件的改良。而新一代的內(nèi)存技術(shù)和 SAS 驅(qū)動(dòng)器也是 IBM 雙核系統(tǒng)遠(yuǎn)勝過(guò)前一代單核系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。x346x3650處理器 / 內(nèi)核2 x 3.8GHz SC Xeon (Irwindale) / 2個(gè)內(nèi)核2 x 3.0GHz DC Xeon (Woodcrest) / 4個(gè)內(nèi)核內(nèi)存4GB PC2-3200 DDR2 寄存器 DIMM (Exchange)；16GB PC2-3200 DDR2 寄存器 DIMMs (SPECweb2005)8GB PC2-5300 DDR2 全緩沖 DIMM (Exchange)； 24GB PC2-5300 DDR2 全緩沖 DIMMs (SPECweb2005)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器73GB 15K RPM Ultra320 SCSI,9,180GB 15K RPM 光纖通道(Exchange);3,296GB 15K RPM Ultra320 SCSI(SPECweb2005)876GB 15K RPM SAS, 12,348GB 15KRPM 光纖通道 (Exchange)；146GB 15K RPM SAS, 1,260GB 15K RPM 光纖通道 (SPECweb2005)Web服務(wù)器軟件 （僅指 SPECweb2005）Zeus Web Server v4.2r4 (x86-64)Accoria Rock Web Server v1.3.3 (x86-64)表 2. Exchange 和 SPECweb2005 基準(zhǔn)測(cè)試的系統(tǒng)配置為了顯示 x3650 的優(yōu)勢(shì)，圖 2 以 x346 的得分為標(biāo)準(zhǔn)。（換言之，所有結(jié)果均以 x346 得分的百分比表示。）Exchange 顯示 x3650 的性能比x346超出34%，而 SPECweb2005 顯示增長(zhǎng)了111% 。這些顯著的性能提高都于前文提及的組件改善直接相關(guān)：處理器、內(nèi)存和 I/O 帶寬的改善以及兩種服務(wù)器的其他差別。MS Exchange MMB3 SPECweb2005標(biāo)準(zhǔn)化得分性能（標(biāo)準(zhǔn)化）圖 2. x346 和 x3650 性能比較4 要獲得全部資料，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)/exchange/evaluation/performance/default.mspx 和/web2005/results/最終性能注釋?zhuān)簽榱送暾吹诫p核處理器帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，尤其是采用 64-位軟件的優(yōu)勢(shì)，有必要為軟件應(yīng)用配備足夠的內(nèi)存。如果以前為每個(gè)單核處理器配置 2GB 內(nèi)存，使用雙核處理器時(shí)則應(yīng)該考慮將內(nèi)存加倍。（建議在任何情況下執(zhí)行內(nèi)部專(zhuān)用測(cè)試來(lái)確定實(shí)際需求。）性能功耗比在過(guò)去，隨著工作負(fù)載的增加，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要根據(jù)需求作出改變。而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng)也會(huì)相應(yīng)導(dǎo)致功耗的增加。而采用雙核的服務(wù)器后，這些都不是問(wèn)題。從前面的論述可以看出，以性能為尺度來(lái)說(shuō)，雙核的服務(wù)器明顯減少了整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的大小。本節(jié)中，您將發(fā)現(xiàn)，相對(duì)單核服務(wù)器，雙核服務(wù)器功耗更低，而性能卻更高。運(yùn)行基礎(chǔ)測(cè)試服務(wù)器配置的單位功率性能得分見(jiàn)表 3。還有些要注意的重要差別包括新一代內(nèi)存技術(shù)和 SAS 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。這兩項(xiàng)技術(shù)均對(duì)性能改善有益。x346x3650處理器 / 內(nèi)核2 x 3.6GHz SC Xeon (Irwindale) / 2個(gè)內(nèi)核2 x 2.33GHz DC Xeon (Woodcrest) / 4個(gè)內(nèi)核內(nèi)存4 x 1GB (PC2-3200 DDR2 寄存器 DIMM)4 x 1GB (PC2-5300 DDR2 全緩沖 DIMM)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器6 x 73GB 15K RPM 3.5-英寸 SCSI8 x 73GB 10K RPM 2.5-英寸 SAS磁盤(pán)配置6-驅(qū)動(dòng)器 RAID-58-驅(qū)動(dòng)器 RAID-5NIC2 x 1Gb (平面)2 x 1Gb (平面)RAID 控制器ServeRAID-7k (SCSI)ServeRAID-8k (SAS)表 3. 文件服務(wù)器和 web 服務(wù)器基準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)配置單位性能功耗標(biāo)準(zhǔn)用于測(cè)量服務(wù)器功耗的效率。為了進(jìn)行評(píng)分，性能得分根據(jù)服務(wù)器最大輸出時(shí)測(cè)得的峰值功率進(jìn)行劃分。其數(shù)字代表單位性能測(cè)量值，結(jié)果也采用標(biāo)準(zhǔn)化方式表示，和前文一樣。圖 3 顯示了 x346 和 x3650 在文件服務(wù)器和 web 服務(wù)器基準(zhǔn)下的性能功耗比。文件服務(wù)器基準(zhǔn)用于評(píng)估文件服務(wù)器處理 I/O 請(qǐng)求的能力，而 web 服務(wù)器基準(zhǔn)則用于評(píng)估服務(wù)器處理 Java web 請(qǐng)求的能力。文件服務(wù)器基準(zhǔn)測(cè)試顯示，x3650 的性能比x346要超出 90%，而作為web 服務(wù)器則超出 175%。這種顯著的單位功能性能的改善不能規(guī)因于任何一個(gè)專(zhuān)門(mén)的配置差別。特別是對(duì)文件服務(wù)器基準(zhǔn)測(cè)試而言，因?yàn)榉抡娴?I/O 流量很大，新型 SAS 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在評(píng)測(cè)結(jié)果中發(fā)揮了重要作用。文件服務(wù)器 Web 服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)化得分性能功耗比（標(biāo)準(zhǔn)化）表 3. 采用單核和雙核 Intel 處理器的 IBM 服務(wù)器的性能功耗比比較結(jié)論在過(guò)去，市場(chǎng)上一直通過(guò)減少晶體管大小和增加處理器頻率來(lái)滿足對(duì)高性能的需求。而今天，技術(shù)的發(fā)展峰回路轉(zhuǎn)，開(kāi)始通過(guò)增加處理器內(nèi)核數(shù)來(lái)改善性能。根據(jù) Microsoft Exchange 基準(zhǔn)測(cè)試 x3650 的性能得分超出 x346 34%，而根據(jù) SPECweb2005 基準(zhǔn)測(cè)試，則超出 111%。除了性能方面的提升，雙核系統(tǒng)真正的優(yōu)勢(shì)在功耗方面。因此，x3650 的性能功耗比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) x346，按照文件服務(wù)基準(zhǔn)測(cè)試提升 90%，而按 web 服務(wù)基準(zhǔn)測(cè)試，性能提升 175%。圖 4 和 圖 5 分別總結(jié) x3650 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的潛力和采用 21 臺(tái) 346 服務(wù)器的現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，11 臺(tái) x3650 服務(wù)器即可達(dá)到 21 臺(tái) 346 服務(wù)器的性能，而功耗減少三分之二。針對(duì)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的新容量服務(wù)器數(shù)量少 48%。性能相當(dāng)!節(jié)約功耗達(dá) 62%!今天11 x3650 服務(wù)器昨天21 x346 服務(wù)器圖 4. IBM x346 對(duì)比 IBM x3650：更少的服務(wù)器，更低的功耗，相同的性能換言之，使用相同數(shù)量的 x3650 服務(wù)器，其工作負(fù)載幾乎可以達(dá)到 x346 的兩倍，而同時(shí)減少四分之一強(qiáng)的功耗。性能超出 90%!耗電省 28%!昨天21 x346 服務(wù)器今天11 x3650 服務(wù)器圖 2. x346 對(duì)比 x3650：更高的性能，更低的功耗雙核運(yùn)算的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，IBM 已經(jīng)做好準(zhǔn)備，將發(fā)布完整系列的服務(wù)器解決方案（3U 的x3950 和 x3850，2U的 x3650 和 1U x3550，以及 x3800 和 x3500 高端塔式服務(wù)器，還有 x3400 入門(mén)級(jí)服務(wù)器）來(lái)滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需求。相比以往，這些 IBM 服務(wù)器提供了更好的性能和更佳的電源管理。如果您正在尋求針對(duì)新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的更大容量、更高的單位功率性能以及更小的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，那么 IBM 的系統(tǒng)正是您所需要的。鳴謝特別感謝 IBM System x 性能和分析部，特別是 Matthew Eckl 和 Sylvester Cash，以及所有在審查過(guò)程中作出貢獻(xiàn)的同仁。要獲取更多信息，IBM System x 和 xSeries 服務(wù)器IBM 機(jī)柜配置器IBM 配置和選項(xiàng)指南/systems//pc/us/eserver/xseries/library//servers/eserver/xseries/cogLegal Information IBM Corporation 2006IBM Systems and Technology GroupDept. U2SA3039 Cornwallis RoadResearch Triangle Park, NC 27709Produced in the USAJune 2006All rights reservedFor a copy of applicable product warranties, write to: Warranty Information, P.O. Box 12195, RTP, NC 27709, Attn: Dept. JDJA/B203. IBM makes no representation or warranty regarding third-party products or services including those designated as ServerProven or ClusterProven. Telephone support may be subject to additional charges. For onsite labor, IBM will attempt to diagnose and resolve the problem remotely before sending a technician.IBM, the IBM logo, the e-business logo, PowerExecutive, System x, xSeries and Xtended Design Architecture are trademarks of IBM Corporation in the United States and/or other countries. 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