AMD巴塞羅那 真四核改變游戲規則
實際上,全球服務器市場對x86服務器處理器的認可度都在不斷提升,需求也在不斷加大。從各種第三方的數據可以看出,近幾年以來,x86服務器市場在不斷擴大,而傳統的RISC服務器市場則是穩中有降。隨著x86服務器在性能上的不斷提升,例如虛擬化技術也在x86平臺上逐漸成熟,這些都加強了x86服務器在企業IT基礎架構當中的地位。x86服務器不再是以往僅能勝任文件服務器、Web服務器的低檔產品,甚至已經進入了企業的關鍵應用。相應地,AMD的巴塞羅那處理器由于在性能、虛擬化、投資保護以及能耗等四個方面的優勢,更令用戶期待。
真四核帶來超強性能
與競爭對手的處理器相比,巴塞羅那處理器沿用了帶來成功的直連架構,使內存帶寬可達傳統“前端總線+北橋”架構的兩倍多,內存響應時延僅為傳統架構的一半。同時,由于集成了DDR2內存控制器,也使內存延遲達到最低。不僅如此,直連架構也使皓龍處理器有了更好的升級擴展能力,I/O帶寬、內存容量能夠與處理器數目同步增長,從而搭建一個平衡的系統。作為對比,傳統的“前端總線+北橋”的架構在升級了處理器數目之后,就不得不放棄前端總線和內存速度。
巴塞羅那的內存控制器就采用了雙72位總線,內存傳輸帶寬達到了10.7 GB/s,3個HyperTranport傳輸總線達到了24GB/s的傳輸速率。根據第三方的數據測試,在兩路平臺上,真四核皓龍處理器提供的內存帶寬比對手的四核處理器內存帶寬高124%。不僅如此,巴塞羅那采用了真四核設計,即四個處理器都能夠共享緩存,相互之間直接溝通而無需總線,這就極大地提高了巴塞羅那的效率。競爭產品采用了多芯片封裝設計(MCM) 來代替真四核的設計,從而受限于前端總線,使處理器的整體效能打了折扣。
此外,AMD的智能緩存技術也為巴塞羅那增色不少。巴塞羅那設計了三級緩存,其中所有的4個核共享2MB的三級緩存,每個核都有自己的一級、二級緩存。由于一級緩存的容量往往很小,因此在執行應用時經常會用到二級或者更高級的緩存。如果當一個內核運行一個大的工作負載占用了所有的三級緩存并需要訪問主內存時,保有一級和二級緩存的其他內核還可以執行更小的應用,也保證了Barcelona處理器能夠提供更好的并發能力。作為對比,英特爾的四核處理器是每兩個內核共享二級緩存,這就導致一個處理器的大工作負載占用所有的二級緩存且訪問主內存時,另一個處理器將處于完全不能工作的狀態。
領先的硬件虛擬化設計
VMware上市后收到投資者的熱捧,讓EMC收獲頗豐,高揚的股價昭示著x86架構上虛擬化技術的廣泛應用。根據分析公司的統計,北美地區現在有25%的用戶開始采用虛擬化技術,而這個數字將在明年達到70%。因此,提供更好的虛擬化支持對用戶有極大的幫助。根據第三方的統計,得益于皓龍處理器的直連架構,早先的雙核皓龍在虛擬化性能上就比競爭對手的同檔次產品高出很多:在支持20臺虛擬機時,皓龍服務器的Web服務提高2倍以上、文件和打印服務性能提高50%以上、功耗降低15%、CPU余量多14%。而在真四核皓龍里,這一優勢得到進一步增強。
在巴塞羅那中,AMD提供了Device Exclusion Vector(DEV)等新技術。DEV技術允許Hypervisor創建保護域,使得設備在未經授權的情況下不能訪問內存頁面,從而提高虛擬化安全性。AMD還在Barcelona中提供了帶標簽的 TLB(地址轉換后備緩沖器),使虛擬機之間的切換無需每次都刷新TLB,從而提高了虛擬化性能。需要指出的是,TLB是CPU中的一個表,用于存儲最近使用的從虛擬到物理內存翻譯記錄。
此外,巴塞羅那還提供了快速虛擬索引(Rapid Virtualization Indexing)技術,可以在硬件中完成內存查詢,減少Hypervisor對虛擬機的干預,并縮短Hypervisor切換時間。可以說,更好的虛擬化架構為巴塞羅那提供了更好的擴展性、更低的成本,使工作負載增加時,性能同步提升。
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