半导体

IDF:技术虽好 更须关注用户角度

作者:孙永杰来源:中国电子报发布时间:2007-11-28 14:42我要评论
  一年一度的英特尔信息技术峰会(IDF)于4月17日至18日在北京国际会议中心举行。此间英特尔向世人展示了其最新的技术、产品和应用,我们从中截取了《中国电子报》关注的领域,也是英特尔重点发展的领域,站在市场和用户的角度去介绍和点评英特尔技术、产品、市场。

  服务器多核虚拟化 软件仍是障碍

  本届IDF上,多核和虚拟化是人们关注的焦点。和双核一样,四核的优势首先是多任务处理能力和多媒体处理能力强,特别是图形处理能力;其次,四核编码、解码的速度比较快,这在应用上体现在压缩光盘、视频的速度快;第三,四核处理器处理多网络程序访问的能力强,四核的性价比比较低。具有四个执行内核的处理器,能够在要求最为苛刻的多任务环境中,轻松应对处理器密集型任务,充分发挥高度线程化应用程序的优势。四核和多核服务器确实是真真切切地为客户带来利益和价值,多核在一些应用领域带来了更为强大的动力,比如海量数据处理、大规模网络应用、复杂科学计算及大型图形建模为特征的企业级或行业关键应用领域。
  除了多核之外,虚拟化技术的应用可以帮助用户通过服务器整合,实现在同一台物理服务器上运行多个软件应用,甚至可以运行在不同的操作系统上,用更少的服务器获得更高的整体性能,提高计算机性能的利用率。伴随着用户对于服务器整合需求的不断增多和处理器性能的不断提升,特别是多核时代到来后,虚拟化应用也逐渐从原有的大型机移植到了X86架构的服务器上。由于虚拟化技术拥有高效、节能、节省空间、省电等多种优势,无论是大型企业数据中心整合还是中小型企业的经济型服务器选型,虚拟化都在其中扮演着重要的角色。事实上,实施服务器虚拟化可以让客户获得更大的收益。虚拟化技术能够为公司节约大量的成本,降低系统管理成本,节约人力,提高老业务系统的性能,还降低新系统的开发部署成本。
  然而,在选择实现最佳运作的服务器平台的时候,特别是虚拟化的应用层面比较上,至今没有统一的计算标准来衡量和反映虚拟化所带来的性能提升和IT基础建设整体拥有成本(TCO)的改善。
  为此在IDF大会上,英特尔展示了新的虚拟化基准测试工具vConsolidate,并宣布将进一步加强和合作伙伴,包括国际和本地的OEM厂商,共同推进虚拟化应用普及以及多核处理器的应用水平,为企业信息基础建设提供更多安全高效经济的选择。
  vConsolidate评测工具通过真实地模拟典型虚拟化部署环境中的负载来达到测试服务器虚拟化性能的目的。此次在IDF上展示的vConsolidate基准测试表明了英特尔在虚拟化时代即将到来时的新策略:联合伙伴,共同推进虚拟化的应用水平,更好地利用多核时代带来的出色性能。同时,合作伙伴们纷纷表达了对英特尔公司积极推进多核应用水平这一举措的支持,浪潮和联想公司还在IDF现场展示了vConsolidate在其公司服务器上的测试结果。
  报告显示,基于英特尔四核处理器和虚拟化技术的浪潮服务器在CPU占用率降低超过40%%的前提下,性能较双核服务器跃升了91%%,而功耗基本保持同双核服务器相同。这一数字大大超出了业内人士此前的预估。尽管多核服务器的出现旨在提高运算速度、稳定性、降低功耗,但软件的滞后至今仍制约着多核服务器的应用。因此对于用户,这样的产品还不能构成强大的吸引力。企业使用多核服务器将面临网络带宽、软件许可证、软件优化等方面的问题。
  例如软件许可证问题,在典型的“每个服务器一个应用”的数据中心内,如果用户有5部单插槽的服务器,每一部运行一个应用,这时每个服务器可能仅使用了其能力的10%%—15%%。为了节约费用,用户可能将5个应用整合到一个采用更强大处理器(很可能是多核处理器)的服务器上。服务器虚拟化技术允许用户在这部服务器上运行5个虚拟化的操作系统,这样,服务器的能力就被使用了50%%—75%%。用户只用了处理器的1/5,但并没有支付软件许可费用的1/5;用户为获得运行虚拟化的服务器的权力付出了额外的费用,而事情可能会变得更糟;如果用户将数据中心管理外包,那么用户还要向服务提供商支付费用;而当用户考虑采用拥有16个、32个、64个或更多处理器的大型服务器,或是考虑采用多个服务器的横向扩展环境时,情况也会变得更加复杂。
  在软件优化上,尽管利用并行CPU提高总体软件性能的概念至少已经出现35年了,但是在开发工具方面,使这种方法进入商业市场的东西却非常少。可供程序员迅速开发出来的程序还是单线程的。虽然多核CPU使用户可以将多个应用分配到多个处理器上,但是单个应用的性能仍受到单个处理器速度的限制。夸张一点说:不管用户有1个处理器还是100个处理器,现今的大部分应用程序性能增加不会很大,因为在任何时刻,每个应用只能运行在1个处理器上。
  为了再一次提高性能和功能,一直依靠CPU时钟速度不断提高的应用厂商现在必须向长期的、痛苦的软件改写投资。有人悲观地预测,应用开发商们将需要几年时间重新编写程序。一旦确立了一种转换方法,IDE工具厂商将开始推出帮助管理多线程开发复杂性的自动化扩展工具。这两个过程很容易用上3—5年的时间。具有全集成多线程控制结构的商业开发语言应当在5—7年后得到广泛使用。但即使那样,个人用户也不要指望在每次推出新CPU时,桌面应用程序的性能都会马上提升。这就是多核在普及上遇到的根本困难。

  2004年—2009年服务器虚拟化发货量




   来源:IDC 2006年



  安腾势头迅猛 亟待清晰定位

  众所周知,英特尔的安腾处理器采用全新的64位EPIC架构,具有更为强大的计算能力和并行处理能力,尤其是浮点计算性能,能够极大地提高数据处理的精度和速度。其次是在企业级可靠性和可用性方面,安腾系统所具有的可靠性和稳定性足以和RISC小型机媲美,还具备更好的可扩充性,安腾系统能够很好地实现处理器之间的连接,以实现多处理器系统。
  在IDF上,安腾解决方案联盟宣布了安腾解决方案联盟创新大赛的获奖者名单。从这些布置方案中,安腾向人们展示了其广阔的应用前景。
  例如此次人类贡献创新奖的获得者纽约州立大学石溪校区(Stony Brook University——SUNY),向人们展现了安腾2计算系统的特有性能,在如此强大性能的帮助下,他们得以进行HIV病毒和艾滋病预防的研究。安腾解决方案可以让研究人员创建出原子级的计算机模拟,提供在时间和空间上具有高清晰度的HIV蛋白酶动态行为图像,同时,也为发展新的艾滋病治疗方法提供了一个创新工具。
  Royal London集团的解决方案获得了本年度的企业业务应用奖,在该方案集中,他们成功地利用安腾2系统解决了该集团旗下苏格兰人寿保险(Scottish Life Assurance)部门7500万条退休金记录迁移的难题。
  此外,安腾解决方案联盟还与Gelato Fedreation组织共同宣布用于英特尔安腾架构的GNU编译套装(GCC编译器)取得重大进展。提高GCC编译器在英特尔安腾架构上的性能,对于加快安腾处理器超越高性能计算领域,应用到更广阔的计算领域具有重要意义。 
  安腾解决方案联盟亚太区主席吴定严告诉《中国电子报》记者,联盟推出了一整套项目活动,包括:开发商日、解决方案中心网络、安腾解决方案目录以及ISV平台扩展项目,以推动目标应用程序向英特尔安腾架构转移。安腾系统适用的软件数量在过去十二个月中翻了一番,2000多个软件开发商总计已开发出12000种软件工具和应用程序。
  从上述安腾的举措,人们看到了安腾发展和应用的迅猛势头。那么未来安腾的发展如何呢?
  今年,IBM要推出自己的Power6处理器,英特尔也会推出新的安腾,在今年的市场上,四核也会成为市场的主流。那么,未来最大的问题是如何很好地区隔安腾和高端Xeon。
  众所周知,安腾和Xeon虽然都是英特尔的服务器处理器,但一个是面向企业级的IA64架构,一个是针对主流级的x86-64架构,长期以来一直在技术上互相独立,各自拥有不同的平台、芯片组等,不过在今后,两大平台将逐渐向彼此靠拢,分享某些技术。
  英特尔高级副总裁兼数字企业事业部总经理基辛格在IDF中称,第一个实现这种融合的将是2008年底的(四核心安腾)Tukwila。届时,英特尔将采纳通用系统架构元素,同时全面共享设计工具和制造工艺。
  作为现有Montecito双核心安腾的继任者,Tukwila将是第一个多核心安腾架构,而且会抛弃前端总线(FSB),改用通用系统界面(CSI)总线架构,也就是基辛格所说的通用系统架构元素。在Tukwila之前,今年底的Tigerton Xeon MP将率先应用CSI。
  除了公用CSI,安腾和Xeon还会有其他一些相似之处,比如缓存架构和基础平台,因为已经没有什么必不可少的理由在两种处理器中采用不同的缓存架构技术,后者则能让OEM厂商在同一种平台上使用Xeon和低端安腾,降低开发难度。
  从英特尔的未来规划中,记者感觉到安腾有可能会下移,而和高端Xeon的性能十分接近。曾几何时,安腾想一统X86市场,但后来就是因为定位的摇摆不定而导致其发展一直不畅,刚刚有起色的安腾明确的定位是关键性的高端应用,而这时候英特尔在未来要去统一安腾和Xeon的平台,那么如何向用户去解释安腾和Xeon性能和平台的差异?因为毕竟安腾和Xeon间的价格差距是很大的。如果不能给用户以清晰的定位,将不利于安腾未来的发展。


安腾应用软件的快速增长



来源:IDC


  高端处理器的大量片载资源特点




  来源:IDC

  超速驶向45nm 架构平台需跟上

  本次IDF,45nm的Penryn处理器令人关注。英特尔在IDF上透露,其至强处理器的技术更迭提前到年内完成。尽管根据英特尔此前公布的规划,率先在2007年采用45nm技术的是高端桌面处理器,服务器领域向45nm制程的进军将在2008年完成。
  据英特尔介绍,基于45nm的Penryn处理器的台式机,预计在图形相关应用方面将获得15%%左右的性能提升,在三维渲染方面将获得25%%的性能提升,在游戏方面将获得超过40%%的性能提升,在采用英特尔SSE4优化视频编码器的视频编码方面获得快于40%%的性能提升。
  高性能计算和工作站系统在带宽密集应用(bandwidth intensive applications)中将获得大约45%%的性能提升,而服务器运行Java将获得25%%的性能提升。这些指数是从预生产的采用45纳米高英特尔至强处理器、前端总线为1600MHz的工作站和高性能计算机,以及前端总线为1333MHz的服务器上获得的,对比参数为现有的四核英特尔至强X5355处理器。
  正是鉴于45nm Penryn上述的优势,原本计划2008年第一季度量产的基于Penryn的45nm Xeon处理器将在2007年下半年提前投入量产。根据之前的计划,45nm Penryn家族基本会同时出击桌面、笔记本、服务器三大领域。今年年底前象征性地推出高端桌面型号,明年开始大量出货。如今只有笔记本的45nm处理器会留待2008年亮相。
  英特尔同时确认,Penryn核心的Xeon服务器处理器将和目前的Xeon 5000,5100和5300系列使用相同的平台。明年的下一代微架构45nm处理器Nehalem则会使用全新的平台。
  由此看来,如果英特尔的“tick-tock”产品战略和发展蓝图不发生变化的话,英特尔将会让处理器提前进入45nm的Penryn时代。届时45nm的Penryn将会在原有的平台和架构上运行在服务器、台式PC和笔记本上。
  但这与英特尔倡导的平台化策略有些出入。按照记者的理解,新的处理器应该配合新的平台才能发挥出最佳效能。例如5月9日,英特尔今年最重量级的移动平台—Santa Rosa将正式发布,按照英特尔的计划,到2007年年底前,Merom将运行在Santa Rosa平台上,2008年上半年,英特尔将利用其新型的45nm的Penryn对Santa Rosa进行升级,也就是英特尔称之为的Santa Rosa Refresh。而到2008年下半年,英特尔将发布新的Montevina平台,也就是外界俗称的第五代迅驰,除了仍然采用45nm的Penryn处理器外,还包括名为“Cantiga”的芯片组以及最新的无线模块“Shiloh”。“Cantiga”芯片组将支持高达1067MHz的前端总线,对800MHz的DDR3内存也能很好地支持。
  从英特尔的产品和平台的路线图不难看出,英特尔主推的45纳米Penryn的最佳平台应该是Montevina,而Santa Rosa和Merom应该搭档,但由于英特尔加快Penryn处理器的推广,将导致至少有半年的时间,Penryn将和Santa Rosa结伴,这无疑使得今年下半年和明年上半年购机的用户,得不到最佳的迅驰体验,而没有购机的用户也会继续观望。按照英特尔相关人士的解释,英特尔的策略就是处理器先于整个平台的更新时间在半年左右,这之间是新旧平台的更替,英特尔称之为Refresh,新推出的处理器可以在两个平台运行。对于强调平台化策略的英特尔来说,这种做法对于用户会造成困惑,而对于英特尔的友商来说,也会把英特尔推出产品过于频繁,且是过渡性产品作为话柄。所以未来英特尔的这种做法是否合理值得商榷。







英特尔移动平台发展路线图



责任编辑:电子信息产业网
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