軟硬件步伐不一致 阻礙服務(wù)器發(fā)展
[導(dǎo)讀]隨著每臺(tái)服務(wù)器上芯片的數(shù)量和每個(gè)芯片上核心的數(shù)量不斷增長(zhǎng)，新一代服務(wù)器的處理能力似乎超過了計(jì)算機(jī)可能利用到的能力，Gartner公司發(fā)現(xiàn)，即使是應(yīng)用虛擬化技術(shù)存在的情況下，服務(wù)器處理內(nèi)核的數(shù)量也還是在不斷增長(zhǎng)
隨著每臺(tái)服務(wù)器上芯片的數(shù)量和每個(gè)芯片上核心的數(shù)量不斷增長(zhǎng)，新一代服務(wù)器的處理能力似乎超過了計(jì)算機(jī)可能利用到的能力，Gartner公司發(fā)現(xiàn)，即使是應(yīng)用虛擬化技術(shù)存在的情況下，服務(wù)器處理內(nèi)核的數(shù)量也還是在不斷增長(zhǎng)。
芯片中核心數(shù)量的不斷翻倍增長(zhǎng)將使得服務(wù)器處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過軟件系統(tǒng)所能承載的峰值水平。這些軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)，中間件，虛擬化工具和應(yīng)用程序。這樣的結(jié)果可能導(dǎo)致服務(wù)器只能實(shí)現(xiàn)1位數(shù)的利用率。
問題是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的生存之本取決于持續(xù)不斷的進(jìn)步和更新。這一點(diǎn)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品是不同的，舉例來說，三維技術(shù)就可以數(shù)十年保持不變。計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)受到摩爾定律的推動(dòng)，這就意味著英特爾必須不斷銷售芯片，原始設(shè)備制造商也必須不斷銷售服務(wù)器。
Gartner研究公司的副總裁兼資深分析家卡爾.克洛德表示計(jì)算機(jī)行業(yè)的整個(gè)業(yè)務(wù)模式就是以相同的價(jià)格交付更多計(jì)算能力。他們必須不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，這樣才能保持在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
與子系統(tǒng)相比更快的芯片更具吸引力，與處理器性能相比子系統(tǒng)總是容易拖后腿。內(nèi)存和輸入/輸出總線比中央處理器速度慢的多，這也會(huì)導(dǎo)致個(gè)人電腦的瓶頸問題。在虛擬化系統(tǒng)上，這種情況更加糟糕。
英特爾在推出新產(chǎn)品方面一直是不遺余力，像IBM，戴爾和惠普這些廠商就必須不斷推廣產(chǎn)品來提升銷售額?？寺宓卤硎舅麄兏?lián)Q代的速度是令人吃驚的。
惠普公司擴(kuò)展計(jì)算&基礎(chǔ)架構(gòu)單元的經(jīng)理Ed Turkel表示由于多核系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的計(jì)算能力，應(yīng)用軟件就必須重新加以設(shè)計(jì)來充分利用他們所提供的計(jì)算能力。
這個(gè)問題在目前的高性能計(jì)算領(lǐng)域是很普遍的，但我們開始關(guān)注其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。舉例來說，虛擬化環(huán)境也必須能充分利用多核的優(yōu)勢(shì)，或許是創(chuàng)建在單個(gè)系統(tǒng)中對(duì)多重核心進(jìn)行虛擬化的虛擬機(jī)。
插槽，芯片和核心
目前最流行的服務(wù)器主板都采用的是2到4個(gè)插槽，根據(jù)英特爾的 統(tǒng)計(jì)，雙插槽的應(yīng)用是最為普遍的。4個(gè)插槽以上的就會(huì)被稱為多路服務(wù)器（MPS），但是這些多路服務(wù)器數(shù)量很少，僅用于非常高端的系統(tǒng)，市場(chǎng)份額只有1位數(shù)。
在處理器方面就更令人驚嘆了，因?yàn)橛⑻貭朇ore i7 (Nehalem)多線程的回歸就意味著在運(yùn)行兩個(gè)獨(dú)立的線程時(shí)，一個(gè)核心就像兩個(gè)核心的作用一樣。
迄今為止，英特爾公司已經(jīng)推出了6核至強(qiáng)處理器，AMD公司的6核皓龍?zhí)幚砥饕舱谘邪l(fā)當(dāng)中。英特爾公司目前正在規(guī)劃服務(wù)器的8核Core i7 (Nehalem)，這款服務(wù)器的每個(gè)核心將運(yùn)行兩個(gè)線程，AMD公司計(jì)劃到2011年推出12核心處理器。
如果主板制造商也開始制造8路，16路或者32路主板，那么有可能未來我們會(huì)看到256核心的系統(tǒng)。每個(gè)處理器有12到16個(gè)核心，就能達(dá)到512個(gè)核心，在未來也可能實(shí)現(xiàn)。
多處理和并行計(jì)算都并非易事，因?yàn)閷?duì)于多數(shù)工程師來說這是一門新興的學(xué)問。并行計(jì)算和多核的發(fā)展速度并未保持同步，Gartner研究公司表示企業(yè)必須明白核心的這種增長(zhǎng)趨勢(shì)，因?yàn)樵谲浖矫娲嬖谥鴩?yán)重的制約。
并行計(jì)算的爆發(fā)
克洛德表示所有的問題都集中在軟件方面。我們正在步入并行計(jì)算發(fā)展的時(shí)代，過去它的發(fā)展速度沒有跟上處理器的速度。軟件可以被升級(jí)到16核心，但是會(huì)產(chǎn)生太多的瓶頸問題，軟件的升級(jí)將是重大的改變。
微軟公司在Windows 7和Windows Server 2008 R2操作系統(tǒng)中就注意到了這個(gè)問題，代碼為Kilimanjaro,的新一代SQL Server目前正在研發(fā)當(dāng)中，這款系統(tǒng)能支持高達(dá)256個(gè)核心。迄今為止，微軟公司是唯一對(duì)軟件擴(kuò)展做出舉措的軟件開發(fā)商。
克洛德對(duì)微軟的努力贊賞有加，VMware和Linux研發(fā)人員也在進(jìn)行著支持大規(guī)?？缮?jí)系統(tǒng)的嘗試，但是據(jù)稱軟件公司還是無法跟上英特爾和AMD創(chuàng)新研發(fā)的速度。
克洛德表示廠商必須投入更多的資源來展示軟件的進(jìn)步，目前主要的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究計(jì)劃之一就是問詢是否我們現(xiàn)在需要新的方法來編譯程序。這就是為什么我們看到微軟公司投入大量的資金來開展研究計(jì)劃，整個(gè)行業(yè)都在積極尋找合適的解決方案。
芯片中核心數(shù)量的不斷翻倍增長(zhǎng)將使得服務(wù)器處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過軟件系統(tǒng)所能承載的峰值水平。這些軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)，中間件，虛擬化工具和應(yīng)用程序。這樣的結(jié)果可能導(dǎo)致服務(wù)器只能實(shí)現(xiàn)1位數(shù)的利用率。
問題是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的生存之本取決于持續(xù)不斷的進(jìn)步和更新。這一點(diǎn)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品是不同的，舉例來說，三維技術(shù)就可以數(shù)十年保持不變。計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)受到摩爾定律的推動(dòng)，這就意味著英特爾必須不斷銷售芯片，原始設(shè)備制造商也必須不斷銷售服務(wù)器。
Gartner研究公司的副總裁兼資深分析家卡爾.克洛德表示計(jì)算機(jī)行業(yè)的整個(gè)業(yè)務(wù)模式就是以相同的價(jià)格交付更多計(jì)算能力。他們必須不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，這樣才能保持在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
與子系統(tǒng)相比更快的芯片更具吸引力，與處理器性能相比子系統(tǒng)總是容易拖后腿。內(nèi)存和輸入/輸出總線比中央處理器速度慢的多，這也會(huì)導(dǎo)致個(gè)人電腦的瓶頸問題。在虛擬化系統(tǒng)上，這種情況更加糟糕。
英特爾在推出新產(chǎn)品方面一直是不遺余力，像IBM，戴爾和惠普這些廠商就必須不斷推廣產(chǎn)品來提升銷售額?？寺宓卤硎舅麄兏?lián)Q代的速度是令人吃驚的。
惠普公司擴(kuò)展計(jì)算&基礎(chǔ)架構(gòu)單元的經(jīng)理Ed Turkel表示由于多核系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的計(jì)算能力，應(yīng)用軟件就必須重新加以設(shè)計(jì)來充分利用他們所提供的計(jì)算能力。
這個(gè)問題在目前的高性能計(jì)算領(lǐng)域是很普遍的，但我們開始關(guān)注其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。舉例來說，虛擬化環(huán)境也必須能充分利用多核的優(yōu)勢(shì)，或許是創(chuàng)建在單個(gè)系統(tǒng)中對(duì)多重核心進(jìn)行虛擬化的虛擬機(jī)。
插槽，芯片和核心
目前最流行的服務(wù)器主板都采用的是2到4個(gè)插槽，根據(jù)英特爾的 統(tǒng)計(jì)，雙插槽的應(yīng)用是最為普遍的。4個(gè)插槽以上的就會(huì)被稱為多路服務(wù)器（MPS），但是這些多路服務(wù)器數(shù)量很少，僅用于非常高端的系統(tǒng)，市場(chǎng)份額只有1位數(shù)。
在處理器方面就更令人驚嘆了，因?yàn)橛⑻貭朇ore i7 (Nehalem)多線程的回歸就意味著在運(yùn)行兩個(gè)獨(dú)立的線程時(shí)，一個(gè)核心就像兩個(gè)核心的作用一樣。
迄今為止，英特爾公司已經(jīng)推出了6核至強(qiáng)處理器，AMD公司的6核皓龍?zhí)幚砥饕舱谘邪l(fā)當(dāng)中。英特爾公司目前正在規(guī)劃服務(wù)器的8核Core i7 (Nehalem)，這款服務(wù)器的每個(gè)核心將運(yùn)行兩個(gè)線程，AMD公司計(jì)劃到2011年推出12核心處理器。
如果主板制造商也開始制造8路，16路或者32路主板，那么有可能未來我們會(huì)看到256核心的系統(tǒng)。每個(gè)處理器有12到16個(gè)核心，就能達(dá)到512個(gè)核心，在未來也可能實(shí)現(xiàn)。
多處理和并行計(jì)算都并非易事，因?yàn)閷?duì)于多數(shù)工程師來說這是一門新興的學(xué)問。并行計(jì)算和多核的發(fā)展速度并未保持同步，Gartner研究公司表示企業(yè)必須明白核心的這種增長(zhǎng)趨勢(shì)，因?yàn)樵谲浖矫娲嬖谥鴩?yán)重的制約。
并行計(jì)算的爆發(fā)
克洛德表示所有的問題都集中在軟件方面。我們正在步入并行計(jì)算發(fā)展的時(shí)代，過去它的發(fā)展速度沒有跟上處理器的速度。軟件可以被升級(jí)到16核心，但是會(huì)產(chǎn)生太多的瓶頸問題，軟件的升級(jí)將是重大的改變。
微軟公司在Windows 7和Windows Server 2008 R2操作系統(tǒng)中就注意到了這個(gè)問題，代碼為Kilimanjaro,的新一代SQL Server目前正在研發(fā)當(dāng)中，這款系統(tǒng)能支持高達(dá)256個(gè)核心。迄今為止，微軟公司是唯一對(duì)軟件擴(kuò)展做出舉措的軟件開發(fā)商。
克洛德對(duì)微軟的努力贊賞有加，VMware和Linux研發(fā)人員也在進(jìn)行著支持大規(guī)?？缮?jí)系統(tǒng)的嘗試，但是據(jù)稱軟件公司還是無法跟上英特爾和AMD創(chuàng)新研發(fā)的速度。
克洛德表示廠商必須投入更多的資源來展示軟件的進(jìn)步，目前主要的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究計(jì)劃之一就是問詢是否我們現(xiàn)在需要新的方法來編譯程序。這就是為什么我們看到微軟公司投入大量的資金來開展研究計(jì)劃，整個(gè)行業(yè)都在積極尋找合適的解決方案。
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