當(dāng)很多人在拼命追求CPU的速度，以期讓服務(wù)器獲得更高的性能的時(shí)候，一項(xiàng)測試卻表明，不同應(yīng)用的性能對服務(wù)器的三大組件——CPU、內(nèi)存和I/O的依賴程度，內(nèi)存居然排在了第一位。測試包括了服務(wù)器的大部分常規(guī)應(yīng)用，包括文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、終端服務(wù)器、Web服務(wù)器、郵件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和計(jì)算服務(wù)器。測試的結(jié)果顯示，除了在“文件服務(wù)器”一項(xiàng)中得到第二外，其余六項(xiàng)中內(nèi)存都排在了第一位，由此可見，內(nèi)存對服務(wù)器性能的發(fā)揮至關(guān)重要。

 
不同應(yīng)用對服務(wù)器組件的依賴程度

特別是，當(dāng)虛擬化、云計(jì)算等逐漸成為企業(yè)新的應(yīng)用熱點(diǎn)時(shí)，內(nèi)存的瓶頸作用就愈發(fā)明顯了。以至強(qiáng)7000系列處理器為例，雖然每一代處理器的內(nèi)核、緩存、主頻，甚至微處理器架構(gòu)都有發(fā)生變化，但每個(gè)內(nèi)核所能訪問的內(nèi)存DIMM數(shù)卻相當(dāng)保守。如下圖所示：

三代至強(qiáng)7000系列對比
 

#p#

除了架構(gòu)，擴(kuò)展內(nèi)存還有良方

從2007年推出的至強(qiáng)7300到2008年的至強(qiáng)7400，直至今年問世的至強(qiáng)7500，其CPU每個(gè)內(nèi)核訪問的內(nèi)存條數(shù)均未超過2個(gè)。

內(nèi)存控制器的變遷
 

此前，英特爾將內(nèi)存控制器設(shè)計(jì)在了處理器之外，這種傳統(tǒng)的FSB模式越來越捉襟見肘，無論是在內(nèi)存帶寬還是內(nèi)核之間的通信方面。

#p#

2009年，英特爾在Nehalem處理器中開始集成內(nèi)存控制器，這就是QPI架構(gòu)。通過QPI總線，處理器之間可以直接相連，不再需要經(jīng)過擁擠、低帶寬的FSB共享總線，多處理器系統(tǒng)運(yùn)行效率大為提升。

QPI雖然可以大幅提升性能，但對于內(nèi)存擴(kuò)展也帶來了一些新的挑戰(zhàn)。比如擴(kuò)充內(nèi)存先要添加處理器，遠(yuǎn)端內(nèi)存的訪問性能顯著降低，在某些情況下必須使用昂貴的大容量內(nèi)存。

面對這樣的困境，為了進(jìn)一步釋放Nehalem架構(gòu)處理器的性能，IBM對X86服務(wù)器架構(gòu)進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新：將內(nèi)存從傳統(tǒng)的與服務(wù)器處理器緊密捆綁的局限位置中解脫出來，讓內(nèi)存的擴(kuò)展可以獨(dú)立于處理器。其做法就是全新的eX5架構(gòu)中最重要的一塊：MAX5內(nèi)存擴(kuò)展技術(shù)。

MAX5技術(shù)示意圖

#p#

解讀MAX5技術(shù)“秘籍”

MAX5的關(guān)鍵技術(shù)就是eX5芯片，其中包含內(nèi)存控制器和探聽過濾器。MAX5內(nèi)存擴(kuò)展帶來的好處是顯而易見的：支持的最大虛擬機(jī)數(shù)量是競爭產(chǎn)品的兩倍，支持更高的數(shù)據(jù)庫性能，提高服務(wù)器利用率，允許用戶用更便宜的內(nèi)存硬件來滿足特定內(nèi)存容量需求。

 
MAX5內(nèi)存擴(kuò)展架

同時(shí)，這么多的內(nèi)存可以靈活發(fā)分配給多個(gè)CPU使用或者匯聚成一個(gè)內(nèi)存池，這樣軟件許可證費(fèi)用大大減少。

另外，由于MAX5芯片中還集成了探聽過濾器，可以更好地管理多個(gè)CPU內(nèi)存與多個(gè)內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)沖突和延遲，提高內(nèi)存訪問性能。
比如，一臺(tái)雙路的x3690 X5機(jī)箱里本身就可以支持上下兩塊帶有16個(gè)DIMM的內(nèi)存板，即共有32個(gè)內(nèi)存DIMM。如果再配上MAX5內(nèi)存擴(kuò)展單元（上面配有32個(gè)內(nèi)存DIMM），即一臺(tái)x3690 X5最終可以擴(kuò)展到64個(gè)DIMM。而如果通過QPI線纜將兩臺(tái)x3690 X5連在一起，形成四路系統(tǒng)，總共內(nèi)存DIMM數(shù)就可以達(dá)到128條。

#p#

eX5三劍客添“火力”

IBM在推出eX5架構(gòu)的同時(shí)，還推出了基于eX5架構(gòu)的三款服務(wù)器——雙路x3690 X5、四路的x3850 X5以及雙路的刀片BladeCenter HX5。這三款產(chǎn)品都支持MAX5技術(shù)，能為它們所配置的新至強(qiáng)處理器“如虎添翼”。

MAX5擴(kuò)展單元

#p#

在Max5幫助下，機(jī)架服務(wù)器可以在1U空間內(nèi)容納32個(gè)內(nèi)存插槽，刀片服務(wù)器則能容納24個(gè)內(nèi)存插槽。四路機(jī)架服務(wù)器本身就具有64個(gè)本地內(nèi)存插槽，在容量上假如采用8GB的內(nèi)存，IBM可以在一臺(tái)四路服務(wù)器上將內(nèi)存擴(kuò)展到768GB；而如果用戶選擇16GB內(nèi)存，內(nèi)存可以擴(kuò)展到驚人的1.5TB。這對于一臺(tái)四路服務(wù)器而言是綽綽有余的了。

配備了MAX5的x3850 X5

此外，eX5芯片組還可以讓兩臺(tái)處理器規(guī)格相匹配的雙路機(jī)架或者刀片服務(wù)器連接到一起，組成一臺(tái)SMP系統(tǒng)，這個(gè)技術(shù)被稱為“FlexNode”。類似的，兩年前IBM就已經(jīng)推出 LS23/LS43皓龍刀片服務(wù)器從雙路到四路的升級(jí)，不過采用的是HyperTransport總線技術(shù)。而現(xiàn)在的FlexNode技術(shù)讓SMP不僅限于刀片服務(wù)器，兩臺(tái)四路的服務(wù)器同樣可以連接到一起，從而組成一個(gè)八路系統(tǒng)。

#p#

MAX5內(nèi)存擴(kuò)展技術(shù)使用對比

【編輯推薦】

1. 向下兼容 帶你了解IBM新eX5架構(gòu)
2. x86服務(wù)器技術(shù)革命 IBM eX5架構(gòu)揭秘
3. IBM eX5重新定義“工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”服務(wù)器游戲規(guī)則