AMD巴塞羅那處理器:發(fā)掘芯片節(jié)能細節(jié)

    毫無疑問，CPU是數(shù)據(jù)中心存在的根本，從CPU層面部署節(jié)能技術能夠從源頭上實現(xiàn)節(jié)能，也能最大化數(shù)據(jù)中心的節(jié)能效果。AMD公司新近大量上市的代號為“巴塞羅那”的四核皓龍?zhí)幚砥?，其背后的?jié)能細節(jié)令人贊嘆，也因此受到了包括HP、Dell、Sun、IBM、曙光等眾多服務器廠商的熱烈追捧。

    數(shù)據(jù)中心的能耗問題正引起越來越多的關注，如何才能有效地做到節(jié)能，怎樣才是最事半功倍的節(jié)能方式？

    數(shù)據(jù)中心節(jié)能從芯片做起

    根據(jù)相關的統(tǒng)計，在一個典型的數(shù)據(jù)中心，電源、制冷、散熱設備等就要消耗全部電力的50%左右，而服務器所消耗的電力大概占30%左右，其中CPU所占的比率更少。但是盡管CPU所占總的能耗比率很少，但是它的電力消耗數(shù)目卻對其他部分的電力消耗有著極大的影響。比如說根據(jù)APC公司的統(tǒng)計，CPU功耗每增加1W，包括電源轉換、空調、散熱、供電系統(tǒng)在內的設備共需要增加2.84W的功耗，這種蝴蝶效應式的傳遞能力相當驚人。

    正如國家信息中心首席工程師寧家駿所說的那樣，“服務器CPU芯片雖小，但能耗事關節(jié)能大局，必須予以重視。”

    因此，率先從CPU入手來實現(xiàn)節(jié)能，對于數(shù)據(jù)中心來說，有著更為重大和顯著的意義。比起采用更為高效的制冷設備、更為高效的電源轉換設備而言，采用節(jié)能效果更好、性能功耗比更好的CPU，將能夠從根本上遏制數(shù)據(jù)中心膨脹的電力需要。

    “這也正是包括HP、Dell、Sun、IBM和曙光等在內的多家公司積極地采納AMD的巴塞羅那服務器芯片，推出新型服務器的原因。”AMD公司產(chǎn)品經(jīng)理梁宏偉表示，“由于采用了多種新型的節(jié)能技術，新近發(fā)布的巴塞羅那芯片廣受歡迎。”

    巴塞羅那芯片的節(jié)能細節(jié)

    AMD公司一直在強調所謂“真四核”架構，即在一顆CPU中實現(xiàn)原生四核的設計，這并不是一種嘩眾取寵的做法。由于這種架構的存在，AMD的巴塞羅那四核芯片能夠在功耗方面做到更為精確的內部控制，能夠實現(xiàn)包括獨立動態(tài)核心技術（DICE，Dynamic Independent Core Engagement））、CoolCore技術等在內的眾多節(jié)能技術。

    獨立動態(tài)核心技術，使得每個內核能夠使用獨立的頻率工作，而CoolCore技術則實現(xiàn)了粗放模式和精微模式的電路控制，它可以通過關閉處理器上暫時不需要使用的部分電路來降低能耗，這都能夠促進CPU的省電效果。

    如果沒有獨立動態(tài)核心技術，用多內核處理器運行時，如果出現(xiàn)負載不均衡就會出現(xiàn)功耗的浪費。此外，由于AMD的巴塞羅那芯片內置了內存控制器，因此為了更好地在降低能耗的同時，提升性能，AMD公司采用了雙重動態(tài)電源管理技術，能夠對CPU內核和內存控制器分別獨立供電，這就使得CPU能夠在功耗降低的同時獲得更高的內存帶寬。

   當然，強調巴塞羅那的真四核架構，最終還是需要落實到合作廠商的服務器產(chǎn)品上，在節(jié)能及相關方面做相應的配置，真四核的優(yōu)勢才有實際意義。梁宏偉表示：“通過4路TPCC的測試表明，配備了AMD四核皓龍?zhí)幚砥鞯姆掌鳎男阅軆r格比是最高的。”

    由于在芯片節(jié)能技術方面以及推動業(yè)界邁向高能效計算方面的努力，AMD在5月19日被美國環(huán)?？偸穑‥PA）授予了EPA氣候保護大獎。

    低功耗版本芯片進一步滿足節(jié)能需求

    AMD在5月13日推出了業(yè)界首批5款低功耗版本的原生四核巴塞羅那芯片，它們統(tǒng)一以HE（Highly Efficient，高能效）進行表示。這批處理器同樣具有原生四核心并集成內存控制器，但其平均功耗只有55W，而且OEM合作伙伴和解決方案提供商，基于這5款低功耗處理器的服務器系統(tǒng)已經(jīng)全面上市。

    AMD公司負責計算解決方案業(yè)務的高級副總裁Randy Allen表示，這種新型的低功耗四核皓龍 HE處理器，專為數(shù)據(jù)中心管理者們設計，用以降低服務器能耗，提升效率。據(jù)介紹，四核AMD皓龍HE處理器將有2300和8300兩個系列，用于2路、4路和8路的機架式和刀片式服務器。與同等的x86高能效處理器相比，低功耗AMD處理器創(chuàng)造了新的性能紀錄，如在2路和4路的SPECfp_rate2006測試中都取得了創(chuàng)紀錄的最高分。

    為了進一步推動節(jié)能技術的發(fā)展，AMD公司將會推出自有的平臺技術，從而在更多方面實現(xiàn)節(jié)能技術的創(chuàng)新。而根據(jù)AMD最新公布的產(chǎn)品路線圖，AMD即將發(fā)布的代號為“上海”的芯片將還是原生四核設計，并采用45nm制程，而將來的代號為“伊斯坦布爾”芯片為原生六核設計。并且，為了節(jié)能，AMD將繼續(xù)使用DDR2內存，到再下一代代號為‘圣保羅’的芯片時，將會采用DDR3的內存技術。

    合作伙伴追捧的原因

    Dell、HP、IBM、Sun等公司在5月份發(fā)布基于巴塞羅那服務器時，都曾經(jīng)有相當大的宣傳動作，這也說明了各大服務器廠商對于巴塞羅那四核服務器芯片的熱切期待，他們迫切需要AMD的產(chǎn)品來幫他們打開市場。

    如同Sun公司系統(tǒng)業(yè)務部市場營銷副總裁Lisa Sieker所表示的那樣，Sun公司最新的Sun Fire x64服務器為亟需高性能、高擴展性和高能效的用戶提供了豐富的選擇。“四核AMD皓龍?zhí)幚砥鹘Y合Sun的獨特服務器設計和Solaris 10 操作系統(tǒng)，帶來了最優(yōu)的價值、優(yōu)異的性能和可靠性。” Lisa Sieker說。

    戴爾產(chǎn)品部PowerEdge服務器總監(jiān)Sally Stevens則表示：“ 采用AMD處理器的新款Dell 虛擬化服務器為客戶提供了更明智的虛擬化選擇。戴爾公司正在提供迄今為止功能最強、款式最多的基于AMD皓龍?zhí)幚砥鞯姆掌飨到y(tǒng)，從而降低IT復雜性，實現(xiàn)世界級的虛擬化性能和總體的每瓦性能優(yōu)勢，這都是戴爾的客戶們一直期待的。”

    以往在客戶的潛意識里更多認為基于AMD芯片的服務器在HPC、虛擬化和綠色節(jié)能領域具有領先地位。但業(yè)界第三方的基準測試如SPECweb2005, TPC-C等都表明，AMD四核皓龍?zhí)幚砥髟跀?shù)據(jù)庫、Web服務等方面也絲毫不遜色，完全能夠滿足普通商用的需求。

    雙核皓龍服務器芯片曾經(jīng)為AMD在服務器市場上叱咤風云立下了汗馬功勞，并且在四路以及四路以上服務器市場為AMD公司贏得了良好的口碑。那么巴塞羅那四核皓龍?zhí)幚砥魇欠褚矔羞@樣的高端定位呢？

    面對記者的疑問，梁宏偉很自信地表示：“巴塞羅那四核皓龍?zhí)幚砥骺隙ㄟ€會保持在四路以及四路以上服務器中的性能優(yōu)勢。而且，對于那些能夠利用多內核性能的應用，我們的優(yōu)勢很明顯。”