高端服務器作為與網絡關系最為密切的硬件產品之一，是在網絡環境下提供網上客戶機共享資源（包括查詢、存儲和計算等）的設備。它具有高可靠性、高性能、高吞吐能力和大內存容量等特點，並且具備強大的網絡功能和友好的人機界面，是以網絡為中心的現代計算環境的關鍵設備。隨著互聯網的高速發展，高端服務器在整個信息高速公路基礎結構中的作用越發重要。
高端服務器綜述
服務器可以細分為兩部分：一部分是IA（Intel Architecture）服務器，也就是我們常說的PC服務器或NT服務器；另一部分是比IA服務器性能更高的機器，如RISC/Unix服務器等，這種服務器被稱為高端服務器。高端服務器的種類很多，從小型機、大型機到巨型機都有。
高端服務器領域的競爭很激烈，國外品牌有IBM、HP、Sun、SGI等實力雄厚的大公司。國內的曙光公司背靠國家智能中心、中科院計算所，是“國家863”計劃的試點企業。諸如“曙光1000”、“曙光2000—I”和“曙光2000—II”等超級服務器稱得上是裡程碑式的產品。曙光的產品不僅僅局限於高端產品，曙光是我國目前唯一擁有全系列服務器產品的生產商，產品系列包括：天闊PC服務器、天演UNIX服務器和天潮超級服務器。聯想在前一段時間推出了8路機架式服務器，顯示了其具備的技術和進軍高端服務器市場的信心。浪潮的小型機采用對稱多處理器技術，主要用於國民經濟部門，並有一定的銷售數量，浪潮是國內小型機產品的領頭廠商。
目前，大多數高端服務器都是RISC/Unix服務器。所以，談到高端服務器的發展歷史，就不能不提到RISC（精簡指令集計算—RedUCed Instruction Set Computing）技術。
20世紀70年代，IBM發明了RISC技術。80年代後期，RISC結構逐漸代替了CISC （復雜指令集計算-Complex Instruction Set Computing），成為主流微處理器設計結構。使用RISC技術是為了優化指令系統、加快程序編譯、提高運行速度。RISC技術采用了更加簡單和統一的指令格式、固定的指令長度以及優化的尋址方式，使整個計算結構更加合理。一般來說，RISC處理器比同等的CISC處理器要快50%～75%，同時RISC處理器更容易設計和糾錯。
在RISC架構的基礎上，各廠家又研制出了自己的處理器。目前在使用的主要有PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器和MIPS處理器。
PowerPC處理器
90年代，IBM、Apple和Motorola開發PowerPC芯片成功，並制造出基於PowerPC的多處理器計算機。PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。第一代PowerPC采用0.6微米的生產工藝，晶體管的集成度達到單芯片300萬個。1998年，銅芯片問世，開創了一個新的歷史紀元。2000年，IBM開始大批推出采用銅芯片的產品，如RS/6000的X80系列產品。銅技術取代了已經沿用了30年的鋁技術，使硅芯片多CPU的生產工藝達到了0.20微米的水平，單芯片集成2億個晶體管，大大提高了運算性能。而1.85V的低電壓操作（原為2.5V）大大降低了芯片的功耗，容易散熱，從而大大提高了系統的穩定性。
現在，1GHz的Power4處理器已經完成設計。Power4除了將時鐘頻率從現在的500MHz提高到1GHz之外，還將率先采用0.11微米工藝，晶體管集成度達1.7億，以及7層銅和SOI（絕緣硅-Silicon On Insulator）技術。這些技術將使Power4躍上服務器芯片的歷史新台階。
SPARC處理器
1987年，Sun和TI公司合作開發了RISC微處理器—SPARC。SPARC微處理器最突出的特點就是它的可擴展性，這是業界出現的第一款有可擴展性功能的微處理器。SPARC的推出為Sun贏得了高端微處理器市場的領先地位。
1999年6月，UltrASPARCⅢ首次亮相。它采用先進的0.18微米工藝制造，全部采用64位結構和VIS指令集，時鐘頻率從600MHz起，可用於高達1000個處理器協同工作的系統上。UltraSPARCⅢ和Solaris操作系統的應用實現了百分之百的二進制兼容，完全支持客戶的軟件投資，得到眾多的獨立軟件供應商的支持。
在64位UltraSPARC處理器方面，Sun公司主要有3個系列。首先是可擴展式s系列，主要用於高性能、易擴展的多處理器系統。目前UltraSPARCⅢs的頻率已經達到750GHz。還有將推出的UltraSPARC Ⅳs和UltraSPARC Ⅴs等型號。其中UltraSPARC Ⅳs的頻率為1GHz，UltraSPARC Ⅴs則為1.5GHz。其次是集成式i系列，它將多種系統功能集成在一個處理器上，為單處理器系統提供了更高的效益。已經推出的UltraSPARC Ⅲi的頻率達到700MHz，未來的UltraSPARC Ⅳi的頻率將達到1GHz。
PA-RISC處理器
HP公司的RISC芯片PA-RISC於1986年問世。第一款芯片的型號為PA-8000，主頻為180MHz，後來陸續推出PA-8200、PA-8500和PA-8600等型號。
HP公司開發的64位微處理器PA-8700將於2001年上半年正式投入服務器和工作站的使用。這種新型處理器的設計主頻達到800MHz以上。PA-8700使用的工藝是0.18微米SOI銅CMOS工藝，采用7層銅導體互連，芯片上的高速緩存達到2.25MB，比PA-8600增加了50%。
HP公司未來還將推出PA-8800和PA-8900處理器，其主頻分別達到1GHz和1.2GHz。PA-RISC同時也是IA-64的基礎。在未來的IA-64芯片中，會繼續保持許多PA-RISC芯片的重要特性，包括PA-RISC的虛擬存儲架構、統一數據格式、浮點運算、多媒體和圖形加速等。
MIPS處理器
MIPS技術公司是一家設計制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占有重要地位。1984年，MIPS計算機公司成立。1992年，SGI收購了MIPS計算機公司。1998年，MIPS脫離SGI，成為MIPS技術公司。
MIPS公司設計RISC處理器始於80年代初，1986年推出R2000處理器，1988年推出R3000處理器，1991年推出第一款64位商用微處理器R4000。之後，又陸續推出R8000（於1994年）、R10000（於1996年）和R12000（於1997年）等型號。之後，MIPS公司的戰略發生變化，把重點放在嵌入式系統。1999年，MIPS公司發布MIPS 32和MIPS 64架構標准，為未來MIPS處理器的開發奠定了基礎。新的架構集成了所有原來MIPS指令集，並且增加了許多更強大的功能。MIPS公司陸續開發了高性能、低功耗的32位處理器內核（core）MIPS 32 4Kc與高性能64位處理器內核MIPS 64 5Kc。2000年，MIPS公司發布了針對MIPS 32 4Kc的新版本以及未來64位MIPS 64 20Kc處理器內核。
現在，RISC芯片仍然在Unix系統平台上廣泛應用，而且可以支持WindowsNT系統。基於RISC架構的多處理器在像數據庫或專用服務器這樣的對計算能力有嚴格要求的領域仍然占據一席之地。
IA-64處理器
自從1993年Intel及其伙伴企業推出基於486系統的IA服務器以來，IA服務器經歷了486系統、PentiumPro系統、PII系統、PIII系統、XEON系統等幾個階段。處理器系統的處理能力在大幅度提高，而服務器系統的總線結構始終是IA-32總線體系。
IA-32服務器在發展到8路XEON服務器以後，體系結構已經開始成為制約服務器性能提高的瓶頸。先是PCI通道帶寬瓶頸，現在是內存總線帶寬瓶頸和處理器系統擴展瓶頸。因此，HP和Intel自1994年開始合作開發IA－64架構的處理器，希望通過把HP在RISC領域的十年工作經驗和超長指令字結合起來，在微處理器級上改進性能，以增加指令級上的並行性。
IA-64結構既不是Intel的32位x86結構的擴充，也不是完全采用HP公司64位PA-RISC結構，而是一種全新的設計樣式。IA-64基於EPIC(顯性並行指令計算—EXPlicitly Parallel Instruction Computing)技術。
IA-64主要特性表現在幾個方面：
* IA－64的系統內存尋址空間更大，可以支持32GB以上的內存，而IA－32服務器目前可以支持的最大內存容量是16GB。
* IA－64的處理器尋址、處理能力更強、速度更快。安騰（Itanium）處理器主頻起步至少1GHz，二級Cache在2MB以上。
* IA－64系統增強的128位浮點計算寄存器大大提高了系統的浮點計算能力。
* IA－64系統將使用基於Infiniband技術的總線結構，它是以交換式系統總線代替目前的共享式總線為核心，將NGIO和FutureIO兩種技術合二為一,使系統總線、內存總線帶寬和I/O總線帶寬都將大大提高。IA-64系統帶寬在2GB/s以上，而目前的SMPIA-32服務器的系統帶寬是1.06GB/s，PCI帶寬一般是0.4GB/s。
* IA-64包括一系列的內置特征，以延長計算機的正常運轉時間，減少宕機時間。機器檢測體系在內存和數據路徑中提供了錯誤恢復和糾錯能力，它能讓IA－64平台從預先導致系統失敗的錯誤中恢復過來。
目前正式宣布支持IA-64平台的有Monterey、Linux64、HP-UX、Solaris、Win2000等操作系統。
高端服務器技術
服務器性能指標以系統響應速度和作業吞吐量為代表。響應速度是指用戶從輸入信息到服務器完成任務給出響應的時間。作業吞吐量是整個服務器在單位時間內完成的任務量。假定用戶不間斷地輸入請求，則在系統資源充裕的情況下，單個用戶的吞吐量與響應時間成反比，即響應時間越短，吞吐量越大。為了縮短某一用戶或服務的響應時間，可以分配給它更多的資源。性能調整就是根據應用要求和服務器具體運行環境和狀態，改變各個用戶和服務程序所分配的系統資源，充分發揮系統能力，用盡量少的資源滿足用戶要求，達到為更多用戶服務的目的。
技術目標
服務器所要求的高擴展性、高可用性、易管理性、高可靠性不僅是廠商追求的技術目標，也是用
