Unix产业的引擎―探析Power5+处理器技术

  dz19 ◎ 2006-09-18 服务器在线

导读:年初,英特尔宣布推迟双核安腾2的发布日期;几乎同时,IBM却如期发布了Power5+芯片及System p5产品系列。

关键词:IBM

    今年年初,英特尔曾宣布推迟双核安腾2的发布日期;几乎同时,IBM却如期发布了Power5+芯片及System p5产品系列。
  
  Power5+:片上服务器
  
    在介绍Power5+处理器时,IBM p系列服务器大中华区总经理姜锡岫用了“片上服务器”这个词。他说,Power5+包括2个处理器、一个高带宽系统交换器、一个更强大的I/O界面,最大72MB板上高速缓存,支持逻辑分区技术,其本身就像一个服务器一样性能强劲。  
  
    我们来看看Power5+的技术,是否真的能够称为“片上服务器”。据p系列大中华区产品经理李红介绍,Power5+采用的是0.09微米的技术,整体体积得到了大幅度减小,比Power5小37%,功耗也随之降低,为以后设计更高的主频提供了保障,可以使IBM做出的服务器在性能越来越好的同时个头都越来越小。

   “这一点很重要,因为个头小、功耗减少的时候,系统的稳定性就会得到提高,对用户来说这是非常重要的”,李红说。
  
     Power5的主频是1.5Hz和1.65Hz两种,而Power5+的主频最高提升到了1.9Hz。从1.65 Hz到1.9 Hz Hz,虽然主频的提升不是很多,但是性能上的提高,则是非常显著的,例如浮点运算的性能指标SPECfp从2138提升到了3030,提升幅度达到了142%,而内容访问的性能指标Stream Triad从4510提升到了10319,提升幅度高达229%。在运行Java服务器的性能方面,SEECjbb指标从75607提升到了99844,也有132%的提高。
  
  第一个“四核处理器”
  
    可以这样说,除了主频的提升外,封装也是芯片产业一个至关重要的技术要素,同样的处理器往往会因为封装方式的改变带来性能的大幅改变。
  
    在这方面,Power5+也有了相当大的突破。
  
    在Power5时代,芯片的封装方式分两种,一种就是把1个包含2个处理器的芯片(就是我们平时所说的双核处理器)和缓存、内存控制器等部件包装在一起,提高整个系统的速度并减小系统的面积; 另外一种,就是把4个包含两个处理器的芯片(8个内核)以及4个相应的缓存及内存控制器等部件封装在一个芯片里,以便在更小的体积内获得更高的性能,以前的p系列高端服务器如p5 590、595等采用的就是这种芯片。
  
    Power5+的封装方式,除了依然有以上两种,低端采用第一种、高端采用第二种外,还采用了一种全新的封装方式,就是把2个包含双核处理器、2个缓存以及相应的内存控制器等封装在一起,这样看上去一个芯片里面就包含4颗处理器,可以在同等面积里实现更高的性能,例如这次推出的p5 550Q就采用了这种芯片。IBM将这种技术称为QCM(Quad Core Module),在这款QCM芯片中,通过SMT技术,每个处理器模块能够实现8个处理线程,同时每个QCM处理器模块集成了76MB高速缓存。通过这种创新。
  
    这是业界的第一个4核心处理器封装技术,虽然说不是真正意义上的4核处理器,但我们可以通过这款准“4核处理器”嗅到IBM的多核路线图将在不久的未来面世,并且对于整个服务器芯片的多核之路来说,也是一个非常积极的信号。
  
    另外,Power5+目前的三种封装方式,分别针对低、中、高端服务器,应该说是目前Unix厂商追求更高的性能、更好的稳定性、更好的性价比以便对抗来自其他平台威胁的心态的一种体现,也是Unix服务器努力维系其一贯的“稳定、可靠”定位的一种方式。
    
  System p5:Unix的引擎
  
    第一批装备Power5+服务器,是IBM系统与科技事业部推出System战略以来的第一批Unix服务器,名称也从原来的eServer p系列变成了System p系列,包括p5 520、550和550Q、575和工作站IntelliStation Power 285,此外还包括第一个1U的Unix服务器p5 505。
  
    “新的System p5系列是计算历史上最显赫的服务器之一,在15种重要的性能基准测试中均分别夺得了最好成绩,其中包括企业资源规划(ERP)、Web和文件服务、协作应用、Java业务和高性能计算(HPC)”,姜锡岫说。
  
    李红特别介绍了第一个使用QCM技术的550,表示这款服务器特别适用于数据库应用,是业界SPECjbb2005性能测试中最快的8路服务器,是之前使用Power5处理器的4路p5 550服务器负载运行性能的2倍。如果启用并发多线程,配置Power5+处理器的新8路p5 550Q―配置了2个4内核模块,可同时支持最多16个并发线程―能够将多个服务器集中到一个易于管理的系统,从而帮助用户实现整合。
  
    另外,16内核的p5 575在一个机架里就可以达到几十个TFLOP/S,是一个高密度计算的节点。而只有1U高的505,是目前体积最小的Unix服务器,适合高粒度的节点应用。

性能指标

POWER2(1.65GHz)

POWER2(1.9GHz)

提升幅度

整型运算

SPECint

1248

1513

121%

浮点运算

SPECfp

2138

3030

142%

浮点运算

SPECfp_fate

43

67.6

157%

内存访问

Stream Triad

4510

10319

229%

并行计算

SPECOmp

5228

8174

156%

JAVA服务器

SPECOjbb

75607

99844

132%

文件服务

NetBench

787

1457

185%

虽然CPU主频仅提高了15%,但新的POWER5+所带来的整体性能提升非常显著

数据来源:IBM公司

 

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