| 出版日期：2002-11-25 总期号：1171 本年期号：88 |
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产品性能七大特性
黄文龙 潘璇 随着客户机/服务器模式的普及，网络时代为服务器的应用提供了广阔的空间，在网络技术和应用快速发展的今天，作为网络核心的服务器其重要性日益突出。随着客户对于网络应用的依赖与日俱增，各种架构的服务器技术正在飞速发展，新至强服务器的产业化、安腾服务器产品的不断推出，也恰恰是对这一需求的响应。随着国内服务器制造企业在市场上不断主动发力，我们可以看到，服务器市场体系结构正处于从量变到质变转变的过程中。这一切事实无不说明，无论是服务器产品的技术，还是产品的应用，再到产品的市场都处于一个日益完善、良性发展的阶段。本文将重点归纳一下服务器产品现阶段发展的特点和今后发展的趋势。 CPU 作为服务器最核心的部件，CPU的性能直接影响服务器的性能。服务器CPU体系架构主要有RISC精简指令集型和CISC复杂指令集型。一般来讲，精简指令集型CPU的性能要优于复杂指令集型CPU。但近年来，两种架构的CPU在技术上有逐渐融合的趋势。2002年，许多CPU生产厂商均推出了新款产品，尤其是Intel公司更是新品不断，并采用了许多新技术，大大提高了IA服务器的CPU性能。用于双路服务器的新至强处理器采用英特尔0.13微米制造工艺的Netburst架构、超线程技术、更大的（512kB）L2高速缓存。超线程技术旨在提高服务器系统的性能和效率，它可以使多线程操作系统和应用将单个物理处理器视为两个逻辑处理器。采用超线程技术可以将系统的多线程应用性能提高30%。1GHz安腾2处理器比上一代800MHz安腾处理器的运行频率提高了25%。不过，时钟速度的提高只是其性能增强的一个方面。更重要的是其关键架构的极大改进，包括带宽的全面提高，更快的高速缓存存取速度（芯片上内存），以及有助于提高指令吞吐量执行资源的增加。国内CPU研究也取得了重大突破，中国科学院计算技术研究所研制出国内第一款通用CPU：龙芯（Godson）。 
IBM ProLiant服务器家族 内存 2002年，DDR RAM战胜SD RAM取代以往服务器所使用的SD RAM。新出品的服务器全面支持大内存容量，服务器的内存容量达到16GB，以往只能支持到1GB内存容量的服务器已经落伍。随着新型号芯片组的推出，DDR RAM正式进入服务器领域。几个芯片组生产厂商的芯片组产品支持DDR200 RAM，服务器内存已进入高速的新时代。此外，今年更多的服务器内存采用了ECC、ChipKill和冗余内存技术来保证服务器内存的可靠性。 芯片组 服务器芯片组负责管理控制处理器、存储器及其它系统部件之间的数据流。芯片组为同一代服务器引入了不同的内存、I/O技术，使相同的CPU表现出不同的性能。在某种意义上，服务器芯片组更能指引服务器的发展方向。服务器很多的硬件技术也与芯片组技术息息相关。 ServerWorks GC－LE和ServerWorks GC－HE并行 ServerWorks GC-HE芯片组是为2路至4路至强服务器所设计的，其内存控制器采用两个8位通道连接内存，其带宽总和为3.2GB，可以支持16GB的DDR内存。与以往的IA服务器芯片组相比，它支持内存冗余，并采用了PCI-X总线标准，使服务器可靠性更高、吞吐容量更大；该芯片组融合了Chipkill内存保护技术和PCI-X技术。在GC-HE芯片与内存之间通过4条数据通道连接，其数据带宽达到了6.4GB，最大内存容易提升到64GB。 
IBM X架构发展图 
IBM pSeries系列产品图 Intel主打新款芯片组E7500 E7500是Intel公司首次在服务器应用领域中推出采用DDR内存的主板芯片组，虽然E7500的内存控制器（MCH）目前只支持100MHz的内存工作频率，但是通过采用2个内存通道，E7500可以提供最大3.2GBps的内存带宽，这个数值与400MHz前端总线的Xeon处理器带宽恰好相同。不过，连接两颗Xeon处理器的仍旧是总线（3.2GBps）共享方式。 IBM不甘示弱推出“铜芯” IBM公司推出了采用铜芯片技术制造的Summit芯片组。Summit芯片组支持4路、8路、12路和16路处理器，并且可以通过改变处理器接口芯片分别支持多路至强32位处理器和安腾64位处理器。Summit芯片组实现了一种崭新的“节点”扩展概念。每个节点可以作为4路SMP服务器，并可以通过高达3.2GB/s的扩展性端口把最多4个节点连接起来，从而构成多达16路的SMP服务器。 系统总线 PCI－X技术出色的变频本领 PCI-X属于PCI总线的扩展架构，与PCI总线相比，PCI-X允许连接的单个PCI-X设备自己进行数据交换，断开没有数据交换的PCI-X连接，以减少总线的等待周期，因此在同样的频率下，PCI-X的性能将会比PCI提高14%～35%。PCI-X的另一优势是它的变频功能，PCI-X不像PCI那样采用固定的频率，具体的频率根据设备的不同而随时变化。PCI-X的1.0版本目前可以支持66MHz、100MHz、133MHz三种频率，依次能管理4个、2个、1个PCI-X设备，并分别具有533MB/s、800MB/s、1066MB/s的峰值带宽。如在100MHz的总线频率下，两个PCI-X设备正好拥有1.6GB/s的总带宽。PCI-X总线也无需在BIOS程序中进行任何修改，所有功能的实现完全由板卡本身决定，所有的PCI-X和PCI设备都能在一个系统中和平共处，不会发生任何冲突，因此PCI-X总线的引入可以最大限度地确保用户原有的投入不会浪费。 
宝德塔式服务器规划图 
宝德机架式服务器规划图 Infiniband技术：发展缓慢 InfiniBand架构是一种支持多并发链接的“转换线缆”技术，在这种技术中，每种链接都可以达到2.5 Gbps的运行速度。这种架构在一个链接的时候速度是500MB/s，四个链接的时候速度是2GB/s，12个链接的时候速度可以达到6GB/s。InfiniBand技术不是用于一般网络连接的，它的主要设计目的是针对服务器端的连接问题。因此，InfiniBand技术将会应用于服务器与服务器（比如复制，分布式工作等）、服务器和存储设备（比如SAN和直接存储附件）以及服务器和网络之间（比如LAN， WANs和the Internet）的通信。 PCI Express技术：新生力量 PCI Express是一种新的I/O标准，是一种串行I/O互连规范，允许系统内的部件可以高速连接实现未来应用所需的高带宽。PCI使用32或64条平行线传输数据，而PCI Express使用的线路会更少，但速度会加快而且数据不需要同步。PCI-X利用一根线或者2、4、8、16、32、64根线来达到高互连速度，64组线缆中每根线的传输速率将达到17 MB/s。 可靠性 作为企业网络系统的核心，服务器需要具备高可靠性，将平均无故障时间（MTBF，Time Between Failure）尽可能地延长，实现投资效益最大化。服务器产品从未停止过对可靠性的追求，从为了能支持在线修复技术的带电插拔部件如硬盘、内存、外设插卡、电源、风扇，到保证系统更长时间稳定运行的容错方案，如双电源、双风扇、双主机备份通道及双设备通道等，无不体现出服务器可靠性的重要性。 可扩展性 服务器从初期的设计，一般都考虑到后期的扩展性问题，因为客户的业务在不断的增长，数据计算会越来越烦杂，数据量存储也会更加繁重，所以为用户留有一定的扩展空间是所有设计厂商关心的重点之一。这主要表现在：留有富余的机箱可用空间，对CPU、硬盘、电源、风扇等部件留有扩展的余地。此外，随着处理器运算速度的提高和并行处理器数量的增加，服务器性能的瓶颈将会归结为PCI及其附属设备。高扩展性意义在于用户可以根据需要，随时增加有关部件，在满足系统运行要求的同时，又保护投资。 可管理性 有研究表明，系统的部署和支持费用远远超过了初次购买所花的费用，而付给管理和支持人员的报酬又是其中所占份额最高的。另外，工作效率的降低、商业机会的丧失和营业收入的下滑所带来的财务损失也不可忽视。因此，系统的可管理性既是IT部门的迫切要求，又对企业经营效益起着非常关键的作用。可管理性产品和工具可通过提供系统内部的有关信息而达到简化系统管理的目的。通过网络实现远程管理，技术支持人员在自己的桌面上即可解决问题，不必亲赴故障现场。系统部件可自动监视自己的工作状态，如果发现故障隐患可随时发出警告，提醒维护人员立即采取措施保护企业数据资产，故障部件更换的操作也非常简单方便。高可管理性技术是服务器技术的一个重要层面。高可管理性的目标是保证系统运行的可靠性和对运行成本的有效控制；集成了达到可管理性的技术与配置。具有高可管理性的服务器，通常带有通过高级系统管理和适配器工具软件，用于更高水平的管理和控制。通过提供与大系统相似的功能，比如远程控制台、增强的安全性、自动与远程的服务器恢复和出错登记等功能，来降低用户的服务开支，增加了系统的可管理性。 服务器产品整体发展现状 （1）整体增长速度放缓 2002年，IT行业的增长仍旧有所放缓，但就服务器产品而言，虽然受环境不景气的影响，但还是在这一年里取得了较为稳定的增长。经过了2001年度的寒冬，大家都希望整个IT市场能在2002年破冰而出，但从2002年发展情况来看，IT整体市场并未快速升温，这也导致行业市场需求和采购并不是十分旺盛，对成长性一直很好的中国服务器市场的发展也影响颇深。 （2）竞争愈演愈烈 进入2002年，国内外各服务器厂商为争夺更多的市场份额而展开了激烈的竞争。各主流品牌厂商纷纷调整或优化生产线，新产品迅速推出，产品配置和技术升级速度加快。竞争不单单体现在技术上面，服务器市场的价格竞争也是愈演愈烈，厂商为了继续在市场上占据一定份额，或为了取得领先的优势地位频频出招。IBM把IA架构服务器产品从PC产品中脱离出来，与高性能计算机系统合并。HP与Compaq合并的最终落定，增强了其技术实力和竞争资本，联想及时地调整价格策略和大力加强对渠道的支持也是其对竞争作出反映的充分体现。此外浪潮、曙光、清华同方、宝德等厂商也在顺应市场变化的同时，不断加强自身的竞争实力。 （3）产品日趋成熟 IA服务器是CISC（复杂指令集）架构服务器，其应用目标定于中低端市场，虽然出现时间不长，但这几年发展非常快。随着Intel不断推出更高性能的处理器，IA服务器产品中出现了新至强服务器、多路新至强服务器和安腾2服务器，这些服务器与以往的同类IA服务器相比，性价比更高。 RISC服务器在企业级关键应用平台上依然保持技术和市场优势，生产厂商们在加强RISC服务器性能、降低RISC服务器生产成本的同时，通过不断推出软件、整体解决方案和服务来提高市场竞争力，促进RISC服务器的销售。如IBM和Sun不仅是硬件厂商，更是软件厂商和服务供应商。由于高端应用的特点，用户需要从硬件到软件的服务，而这些有实力的厂商受到用户欢迎，这也促进了RISC服务器的应用。 服务器将大而全、小而专 通用服务器通过采用标准和技术来保证提供更多的功能。支持多操作系统将成为通用服务器的一个工业标准。当一个系统要进行多种应用时，我们很容易想到采用通用服务器。此外由于应用规模会增加或其他的原因需要进行调整，在初期购买时我们也会选用通用服务器。 专用服务器是按照服务器所提供的主要功能来进行细分的，如Web服务器、缓存服务器、防火墙服务器、负载均衡服务器、网络存储服务器等。在专用服务器方式中，每个服务器提供单项服务，这样易于设置和管理，并可对特定的应用进行优化，比较简单、便宜和可靠，扩充性也好，如果某项服务要扩充，简单地增加专用服务器的数目即可满足需求。它在性价比、可靠性、简便性等方面都获得了很大的提高。与通用服务器相比，专用服务器具有I/O性能好、数据处理能力强、用户响应时间短、可靠性高等特点。今后，专用服务器将成为服务器发展的重要层面。 其实，通用服务器和专用服务器在应用的过程中应该是互补的，因为应用永远是变化的，而且应用也是永远具有多样性的。我们不可能做一系列专用产品适合所有人的需要，甚至都不可能满足目标客户群中所有人的需要。因此可以说，专用服务器只会存在于功能和服务的层面，而通用服务器可能会更贴近用户的业务流程。 |
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