从IBM新一代M3系统看双路服务器3大趋势

2010-09-19 16:56:27

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双路服务器的三大趋势
  首先,双路系统的计算性能飞速增长,将引发新一轮更新换代潮。
   英特尔Tick-Tock策略的成功实施使得芯片性能每年都会因为架构更新或制程工艺升级而获得持续不断的提升,比如去年英特尔推出了基于全新微处理器架构和45纳米工艺的四核至强5500系列(Nehalem-EP),用QPI超传输总线取代传统的前端总线,将双路系统的性能提高多达2-3倍。今年3 月份,英特尔又推出了基于32纳米工艺的六核心至强5600系列(Westmere-EP),进一步增加处理器内核数,提高处理器主频和增大L3缓存,性 能相比至强5500可提升60%。如果与2005年的单核至强处理器相比,至强5600的性能更是高达15倍之多。换句话说,今天的一台至强5600服务器可以相当于5年前的15台单核服务器
  双路性能的飞速增长也促进了服务器整合业务的发展。据IDC在去年第三季度发布的统计数据,全球市场中仍然保有38%的单核服务器和42%的双核服务器。由于至强5600的性能是单核至强的15倍,更新服务器可以带来维护管理成本、空间成本、电力成本、软件许可证费用的极大节省,因此也有望引发新一轮的服务器更新换代潮。
  其次,虚拟化、服务器整合需要更大内存和更高I/O。
  一方面,多核心处理器的发展必然需要更高的I/O带宽,这样才能保证系统均衡;另一方面,用虚拟化来实现服务器整合的应用越来越普及,对内部存储容量、内存容量、I/O带宽同样提出了更高的要求。为此,双路服务器的I/O系统在这两年也经历了跨越式的发展:速率达64GT/s的QPI总线让CPUCPU之间、CPU内存之间的数据传输更快;高达12MB的L3缓存可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能;IBM、思科等厂商的内存扩展技术让系统最大内存容量翻倍增长;外围的I/O加速技术也不断有所突破,如用更快的SSD取代传统的机械硬盘,万兆以太网技术受到青睐。
  特别值得一提的是,IBM今年初还推出了新一代企业级X架构:eX5。与以往不同的是,eX5架构不仅适用四路以上的系统,也开始向双路平台和刀片服务器延伸。比如IBM System x3690 X5就是一款采用eX5架构设计的双路机架服务器,支持英特尔至强6500系列(Nehalem-EX)处理器。一台x3690 X5机箱里可以支持上下两块带有16个DIMM的内存板,即共有32个内存DIMM,如果再配上MAX5内存扩展单元(上有32个内存DIMM),即一台x3690 X5最终可以扩展到64个DIMM;而如果通过QPI线缆将两台x3690 X5连在一起,形成四路系统,总共内存DIMM数就可以达到128条!可见,IBM的eX5正在巅覆人们划分双路、四路系统的传统印象。
  再次,服务器更加强调管理的智能化特性。
  今天,从CPU、存储到I/O,服务器的选项配置变得更加灵活多样,用户随需扩展变得更加平滑。由于数据中心里跑的应用负载种类非常多,而不同的工作负载对于底层计算的需求是不一样的,有的是计算密集型,有的是内存密集型,有的是单线程应用,有的则需要多线程并行。为了让系统感知到负载,然后自动地满足负载的计算性能需求,无论是IBM,还是英特尔,都提出了类似Smart IT、智能计算之类的理念,并采用了许多新的技术。比如智能加速技术(睿频加速技术)可以自动调节CPU的主频,超线程技术可以更好满足并行软件的需求,智能节能和功耗管理技术可以对处理器、电压、内存、风扇等进行更高效的管理,提高服务器的能效水平。
  IBM的新一代双路服务器
  下面,我们就以IBM基于英特尔至强5600处理器的M3系列为例,来看看新一代通用型双路服务器的最新发展。
  目前,IBM支持至强5600处理器的服务器主要有5款:2U机架式服务器IBMSystem x3650 M3、1U机架式服务器IBMSystem x3550 M3、通用塔式服务器IBMSystem x3400 M3、通用塔式服务器IBMSystem x3500 M3以及刀片式服务器IBM BladeCenter HS22V。由于至强5600与上一代的至强5500使用相同的芯片组,因此,上述5款产品也同样支持至强5500系列处理器。
  跟上一代产品相比,新一代IBM服务器差别最大的一点就是拥有了更大的可扩展性,可以在相同的机柜空间里,支持更多的处理器内核,大幅增加内存容量和内置存储容量,使得产品单位空间的计算密度和存储密度都大为提升,从而更加有利于虚拟化、服务器整合、数据库以及成长型企业随需扩展等应用。
  CPU自不用说,由于至强5600是六核,而至强5500是四核,因此内核数量增加50%。如在一个42U高的机柜中,安装21台2U高的x3650 M3,使得一个机柜的处理能力达到42颗处理器,共252个内核,而上一代产品最多168个内核。
  在内存方面,除x3400 M3和x3500 M3仍然支持16个内存插槽外,x3650 M3和x3550 M3都把内存条数增加到了18根,最大内存容量从上一代的128GB增加到了192GB,增幅达50%。
  注:要实现192GB最大内存容量,需等二季度16GB RDIMM内存产品上市。
  在最大内置磁盘数量方面,新一代产品也进行了大幅增加,特别是塔式产品,如x3500 M3多达24个磁盘接口让最大内部存储容量达到了惊人的12TB!具体如下表所示:
  新一代服务器提供了更加灵活多样的选项配置,从而让用户可以针对具体的应用负载特征来选购最贴切、最适用的产品。如处理器有双核、四核、六核版本,处理器功耗从40W到130W不等,QPI速率可选64GT/s、586GT/s和48GT/s三种,内存容量可从4GB扩展到192GB,内存访问速度有800MHz、1066MHz、1333MHz三种选择,硬盘可选SATA、SAS或SSD固态存储等等。因此,今天的一台双路服务器可以满足多种应用需求,用户可以根据自己的应用特征需求和预算来选择合适的型号与配置。
  此外,丰富高效的管理一直是IBM服务器的 优势特性。在新一代双路产品中,这种易管理性体现得更加充分。包括UEFI新一代BIOS、IMM远程管理监控和排错模块、ToolsCenter工具 箱、物理资源和虚拟资源的统一管理平台Director61、无工具拆装维护设计、故障预警分析、光通路故障诊断、ServerGuide安装向导、海 拔高度计等,让用户对服务器的配置、维护、性能、能耗等各方面实现智能化的精细管控。
  综上所述,双路服务器正在步入智能计算时代,各种配置组件更加灵活多样,能更好地匹配今天应用负载多样化的需求,更高性能、更大内存、更高I/O也使得双路产品在虚拟化整合应用中更显从容,同时,为了更好地管控物理资源和虚拟资源,对服务器的高效管理也提出了更高的要求。
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