http://www.sina.com.cn 2005年05月25日 11:34 ZDNet China
CNET科技資訊網5月24日國際報道 英特爾公司與AMD公司相繼發布了基於x86架構的雙核處理器，這很可能引發新一輪的生態變遷。
雙核處理器並不是新概念，IBM 、惠普公司早在上個世紀末就提出了雙核處理器的概念，並已經推出了相應的產品：I B M 公司在2 0 0 1 年推出了Power 4 處理器、惠普公司與Sun 公司在2004年分別推出了雙核的P A - 8 8 0 0 處理器及UltraSPARC IV 處理器。需要指出的是，這三者都是RISC處理器。那麼，英特爾公司與AMD 公司在上個月先後推出的雙核處理器又有什麼特別意義呢？很簡單，這兩個公司推出的雙核處理器都是從x86 架構上發展而來的。盡管基於x86 架構的服務器在銷售額上只是與R I S C 處理器的服務器基本相當，但在銷售數量上，基於x86 架構的處理器占據了絕對優勢，甚至已經占據了90%以上市場份額。而在桌面PC、筆記本電腦等領域，x86 架構的處理器幾乎占據了100 %的市場份額。因此，英特爾與AMD 公司發布雙核處理器，對於普通大眾的影響，遠遠要超過Power 4 、PA- 8800 以及UltraSPARC IV 等處理器，並且可能引發新一輪的IT生態變遷。
為什麼要走雙核路
從理論上講，雙核處理器就是指在一個芯片上擁有兩個功能一樣的處理器核心。換句話說，將兩個物理處理器核心整合入一個芯片中。那麼，為什麼在2005年，AMD 與英特爾都將雙核、多核處理器作為自己的處理器發展路線圖上的未來方向呢？
中國科學院計算技術研究所、國家智能計算機研究開發中心孫凝輝教授給出了他的解釋：單核技術已經到達了其發展極限。單核處理器面臨三個困境：一是主要依靠主頻驅動處理器的性能提高；二是當主頻超過2 GHz 時，處理器的功耗會超過100 W ，這已經達到了目前散熱技術的散熱極限；三是封裝和測試占成本的2 5 %。50%，I/O 通常占晶體面積15%。20%，不利於降低成本。
作為對比，雙核處理器同時由主頻和每時鐘周期所執行的指令數來提高性能，可以更好地平衡性能與功耗的關系。
此外，雙核可共享封裝和I/O ，使得總成本下降。也正是由於這些原因，幾乎所有人都表示，雙核技術的引入是提高處理器性能的一個有效的方法，它具有接近兩顆單處理器SMP 的性能，但成本卻要比兩顆單處理器低很多，所有的芯片廠商都堅信它們將成為下一代計算機系統的一個主要特征，而且是重要特征。
雙核引發軟件授權紛爭
傳統上服務器軟件以處理器數目與使用者人數為主，但雙核處理器的出現將改變傳統服務器軟件授權方式。目前，廠商對雙核處理器的軟件授權計價方式分成兩大陣營：依處理器數量或者按處理器內核個數決定。
AMD公司與英特爾公司都在積極推動基於每個處理器——而不是每個核心——的軟件定價模式。據悉，微軟表示，即使是用在雙核服務器上的SQL Server軟件，仍依處理器數目計價，至於W i n d o w s Server，則是以服務器數量來計算。AMD 公司表示，微軟的這項政策將成為一項重要的先例，其他軟件供應商將會紛紛加以響應，從而可以確保多核心計算機可以保持較低的成本。
不過，以核心數目來決定授權費用者認為，雙核處理器性能高於單核處理器，因此授權方式也應所有不同。此陣營中的典型代表就是數據庫廠商Oracle，他表示，雙核服務器在服務器軟件的收費上，應該算兩個處理器的價格。中間件廠商BEA 則表示，針對雙核處理器的服務器加收25%授權費。
部分同時是服務器軟件和雙核服務器的廠商則決定對不同的產品進行區別對待。以IBM 為例，IBM 服務器軟件的收費辦法會把x86 雙核芯片當作一顆處理器來計價，但對於雙核Power 5 處理器而言，還是會繼續把每一核心當成單獨的處理器來計價。IBM 表示，這是因為Power 5 的運算方式比x86 雙核芯片更為復雜。
資策會市場情報中心(MIC )電腦系統協同研究員潘建光說明了軟件授權方式對雙核服務器市場的影響：“對企業采購而言，雙核的兩難就是價格效益比還很含糊。”他解釋說，事實上雙核的性能並非1 加1 等於2 ，在性能還沒增長一倍的情況下，如果軟件授權價格因為核心數目增加就提升價格，企業會猶豫是否要采購雙核服務器。潘建光表示，現階段看來操作系統廠商也許願意依處理器數目計價，但是應用程序廠商不會輕易放棄，應用程序廠商會認為處理器的性能提升了，在上面執行的軟件被應用的更徹底，企業應該要為此付出同等的代價。
曙光公司副總裁聶華表示：“雙核的意義並不是簡單地增加一個處理器。從用戶需求的角度來說，比如在行業的應用軟件中，有的是以處理器數量來計算的，有的則是以處理器的物理核來計算，有的以物理顆粒來計算，顯然在短期之內，如果用戶的軟件系統不做調整的話，顯然8 路服務器比雙核更適合用戶的需求。”
雙核影響服務器市場
根據AMD 公司的測試，Opteron 275 處理器與最高性能的2 路單核Opteron 252 處理器相比，在SPECjbb2000 測試中，性能提高了70%；與Opteron 248 相比，性能提高了近90%。
這種表現意味著，用戶可以在更小的物理空間當中實現極高的計算密度。需要指出的是，由於AMD 的雙核處理器與原來的單核處理器均采用了相同的引腳架構，並且功耗增加極微，這意味著用戶可以在不提高能耗的情況下倍增計算能力。能耗的問題需要從兩個角度來考慮：能耗增加會增加運營成本；能耗增加會使系統散熱成為問題，並造成系統的穩定性將下降，提高系統的運營風險。
更重要的是，雙核處理器的出現還可能改變整個服務器市場的構成情況。I B M 公司eServer x 系列服務器大中華區總經理傅斌表示，隨著2 路處理器(指Xeon DP )的性能越來越強大，客戶發現2 路服務器也能做到4 路服務器的很多功能，從而認為4 路及以上服務器的性能價格比不算合理。
而根據IDC 的數據顯示，在中國，1.2 路服務器的增長遠高於4 路或4 路以上服務器的增長。對於這種情況，傅斌表示，IBM 已經在考慮，應該采用新的方式、方法來推動4 路以及以上服務器的銷售，典型的例子如為客戶提供在x86 平台上的虛擬化解決方案。
同時，浪潮公司也認為，雙核處理器的出現，會對現有的服務器市場產生影響。以8 路服務器為例，雙核處理器的出現使得4 路服務器也具有了8 個CPU (內核)SMP 的能力，處理器的性能可以接近8 路服務器的性能。但嚴格來說，4 (路)×2(核)並不能等於8 (路) ×1(核)。因為雙核共用I/O 或總線，4 路服務器的處理器性能還是不能和8 路服務器相提並論。除了CPU 計算能力無法達到真正8 路服務器的水平，8 路服務器的外圍設備如I/ O設備等的性能也比4 路服務器有很多地增加和提升。另外，在可靠性方面，4 路服務器也無法與8 路服務器相比。因此，浪潮認為雙核處理器的出現肯定會對8 路服務器的市場產生沖擊，那些因為不滿4 路服務器性能而選擇8 路服務器的客戶將會重新考慮自己的采購選擇。
AMD 大中華區副總裁王正福先生表示，雙核處理器發布之後，使x86 架構有能力直接搶占一部分非x86 系列的高端市場。不僅如此，王正福還表示，雙核處理器的推出將會影響和帶動中低端市場的發展。
為什麼這麼說？盡管目前的雙核處理器的價格還相對比較高，只適合對性能追求比較高的高端人群，但在半年或一年之後，AMD 將可能調整自己的策略，使雙核的價格有所降低，那時候雙核就會普及。王正福還表示，現在所有的單核處理器平台可以平滑升級到雙核系統。
國家智能計算機研究開發中心孫凝輝教授表示，雙核處理器對吞吐率密集應用(例如多任務、多網絡請求)、計算密集應用、企業關鍵業務以及高性能計算機有非常大的幫助。
他說，x86 架構下的雙核處理器以低廉的成本、有競爭力的性能，使8 路服務器與AMD 雙核處理器的搭配足以與傳統的IBM 、惠普、Sun 公司的小型機競爭。他還舉例說，雙核可以使10萬億次的曙光4000A 提高2 倍性能，而16個處理器內核的S M P 節點使得用低成本的技術路線構造100 萬億次的高性能計算成為可能。
有業內人士認為，由於雙核處理器的出現，1.2 路服務器的性能將能得到極大提升，將會進一步擠壓原本的4 路服務器市場。同時，雙核處理器的出現，也使數據中心的服務器有了更為強勁的性能，為虛擬化提供了性能強盡的基礎平台。因此，雙核處理器的出現可能會導致服務器的兩極分化現象——用戶或者選擇1 .2路的低端服務器，或者選擇8 路或以上的高端服務器來整合以前多台x 8 6 服務器上的Windows、 Linux 應用。
對系統集成商的影響
雙核處理器的出現，不僅意味著廠商提供的產品發生了變化，也意味著對集成商、解決方案供應商的要求在提高。
這是因為，處理器從單內核變成雙內核，在性能上肯定無法實現1 ＋ 1＝ 2的效果，實際使用中，能達到80%就已經是一個相當不錯的數據了。如果想讓系統達到最大性能，必須充分利用兩個內核中的所有可執行單元——即讓所有執行單元都一直處於執行狀態。也正是由於這個理由，Sun 公司大中華區批量產品經理李志文表示，雙核處理器的出現，意味著SI(系統集成商)等需要對軟件進行更好的並行優化，這實際上對他們的技術水平提出了更高要求。
實際上，如果應用程序是基於多處理器編寫的，那麼在應用程序的運行過程中可以大大提高運行效率；如果應用程序是基於單處理器編寫的，操作系統會把程序分成多個部分，讓兩個物理內核並行完成；但是通常而言，大量的單處理器程序是不可分的，因此它在雙核處理器上運行時性能並不會有明顯的提高。
需要指出的是，我們通常使用的都是基於單處理器的程序。因此要充分雙核處理器的性能仍要靠軟件開發者的努力，只有在軟件方面得到充分支持，雙核心處理器架構的實際性能才會顯著提升。
雙核推動虛擬化引入雙核架構不僅提高了處理器的性能，還全面增加處理器的功能性。雙核處理器架構的引入和微軟下一代Longhorn操作系統將在很大程度上促進虛擬技術的發展。這些技術在2 0 0 6.2 0 0 7 年將有望成為下一代計算機系統的主要特征。目前部分廠商已經推出了異曲同工的虛擬化技術，如英特爾的Vanderpool(面向個人電腦)、 Silvervale(面向服務器)技術及A M D 公司的Pacifica技術。
虛擬化技術可以讓一台物理計算機虛擬出若干個虛擬的系統，這些虛擬系統能使用同樣的資源獨立工作。換句話說，這些技術將允許用戶在他們的桌面P C 上使用超過一個操作系統，以便每個操作系統解決特定的運算任務。雙核處理器將成為虛擬化技術實施的物理依托平台。
同時，大幅度增加的計算能力也使企業的計算中心能夠通過虛擬技術更有效地利用數據中心的計算資源，將多台服務器上的不同資源從管理的角度“看成”是一台服務器。AMD 表示，采用虛擬技術的服務器整合對單個服務器提出了很高的要求。虛擬軟件必須在管理多個虛擬環境的同時，及時向用戶提供各種應用和數據服務。目前，采用直連架構的AMD64 可以提供這樣的性能。
作為一種支持虛擬技術的平台，AMD64 技術可以提供較短的內存延時和較高的I/O 帶寬，從而可以幫助企業更加方便地與客戶和業務伙伴合作，以及提供先進的解決方案。
小結
雙核處理器僅僅是x86 處理器發展的開始，未來還將向多核的方向前進，這也是IT業界的發展大勢。難怪在記者的采訪中，大多數被采訪者都表示：雙核技術的引入是提高處理器性能的一個有效的方法，它具有接近兩顆單處理器SMP 的性能，但成本卻要比兩顆單處理器低很多，它將成為下一代計算機系統的一個主要特征，而且是重要特征。
合作伙伴觀點
IBM
IBM 技術人員強調，Opteron 處理器將內存控制器和CPU 內核集成在一起，特別適合不追求CPU 時鐘主頻的高性能計算應用，它是對內存而且需要非常大的內存交換的應用。這種高性能的運算是AMD Optron芯片的優勢所在。比如，IBM 最新推出的支持AMD 雙核Opteron 芯片的IntelliStation Apro ，它的應用領域主要在EDA 電子設計自動化，對內存尋址空間要求非常大，而且它對CPU 的主頻不是非常敏感。
Intel Xeon處理器的品牌對於追求穩定性的商業客戶群，有非常大的吸引力；而且對於某些追求時鐘主頻的高性能運算，Intel Xeon EM64T 要好過Opteron.IBM 即將發布基於Opteron 芯片的刀片服務器eServer BladeCenter LS20.
惠普
惠普公司亞太區行業標准服務器總經理Tony Parkinson介紹說，惠普已經率先把雙核處理器應用在刀片服務器BL45p 、 ProLiant DL585 服務器之上，而且以前的單核產品也都可以升級到雙核系統。
“投資更多的支持給Intel 還是AMD ？我們沒有偏好，我們的目的是給客戶提供更多的選擇，提供給客戶更多更好的產品。”Tony Parkinson 說。
此外，惠普公司Proliant Opteron系統部門的經理Steve Cumings 說，ProLiantDL585 服務器系統將會配置三種型號的雙核Opteron ：1.8GHz、 2.0GHz和2.2GHz. 據悉，惠普的第一款雙核Opteron 服務器將會采用800 系列芯片，針對4 路服務器市場，Cuming說，惠普的4 路雙核服務器估計將會在5 月份晚期發布，但是到了6 月底，惠普將會發布200 系列處理器的產品，針對2 路服務器市場。
“我們將會用雙核處理器來更新整個的產品線，”Cumings 說，“我們將會在雙路刀片服務器中采用它，還有DL385 和DL145 產品。”
Sun
Sun 公司大中華區市場總監李永起介紹說，Sun 公司已經把AMD 的芯片完全容納在計算領域，該公司的V20Z、V40Z，還有工作站W200，已經全面融入到AMD64 位裡面，並且整個產品線很容易從單核升級到雙核，不需要改變解決方案，不需要改變性能，馬上就可以提供兩倍、四倍、八倍的操作性能，用更簡單、更省錢的方式為客戶提供相應的對策和解決方案。
曙光
曙光公司總裁歷軍說：“由於受到制造工藝的限制，開發更高頻率的CPU 變得困難，多核服務器是提高服務器性能的一種非常好的手段。曙光最新的64位雙核服務器產品已經正式推出了，目前我們已經有10個型號的支持雙核芯片的服務器產品上市。”
針對雙核服務器的推廣，曙光已經制定出一系列的措施和計劃，包括在曙光的雙核升級計劃當中，曙光將為不同行業的不同客戶提供雙核服務器的試用，針對不同應用領域開發雙核的解決方案，建立行業的解決方案中心。雙核升級計劃還包括各類的促銷活動和體驗行動。
