加速“细”无声 解析Intel I/O AT技术

    在网络接入已是千兆甚至万兆、处理器的速度已超过了3GHz、操作系统不断得到优化的情况下，为什么我们依然会感觉到服务器不够快?为什么最高的数据传输速率仅仅是450Mbps?其中主要原因是什么?

    业内有一种说法:仅就处理器的性能而言，IA与RISC已经没有差距，甚至优于RISC。但是基于IA架构服务器在关键业务中的应用远逊于RISC。其最主要原因在于I/O，I/O技术上的落后拖了IA架构服务器的后腿。这种说法真的成立吗?

市场篇　两大阵营依旧 I/O差异非决定性因素

    据易观国际的数据显示，2006年第二季度国内服务器整体市场出货量为14.1万台，相比上季度增长5.4%，其市场总额达到了47亿元，与去年同期相比，出货量增长20%，市场价值增长34.3%。其中，IA架构服务器出货13.5万台，占到市场96.1%的份额;RISC服务器出货0.5万台，与上季度基本持平。

    尽管RISC服务器在出货量方面无法与IA架构服务器相提并论，但是在销售金额方面，两者旗鼓相当。据易观国际的调查，政府、金融、电信依然是服务器主要的行业用户市场，而RISC服务器仍然是这些行业的采购重点。

    谈到其中的原因，IBM公司的产品经理总结了RISC与IA架构服务器的一些差异:首先在性能方面，从结构上看，RISC是属于精简指令系统计算机，而IA属于复杂指令系统计算机(CISC)，其80%的指令很少使用，增加了CPU设计的复杂度，也限制了CPU性能的提高。减少每条指令执行的平均周期数(CPI)是RISC思想的精华，RISC的速度要比CISC快3倍左右。

    此外在可靠性方面，由于RISC主要应用在行业的关键业务领域，非常强调系统的稳定性和可靠性。为了达到这个目的，在技术上有很多创新和保障。例如IBM的Chipkill 内存技术，可以同时检查并修复4个错误数据位，使得服务器的可靠性大大提高。据富士通(中国)公司首席技术官周一平介绍，RISC架构服务器为提高系统的可靠性，仅处理器一项就有800多个功能检测点，确保系统的安全可靠。这些技术依赖大量的应用积累而成，是长期应用的结果，不是一朝一夕之功。

    随着IA架构处理器性能的提高，RISC的厂商也开始将其技术进行转移。例如富士通推出的PrimeQuest服务器，采用IA架构处理器同时吸收了Unix服务器很多的系统设计方法，在系统的可靠性和稳定性方面，也达到了比较好的水平，为用户提供了新的选择。此外，以惠普公司为代表，也已经将IA架构处理器作为服务器未来的核心。

    从可扩展性来看，RISC架构服务器多采用SMP(Symmetrical MultiProcessing，对称多处理)技术，多个处理器运行操作系统的单一复本，并共享内存和其他资源。所有的处理器都可以平等地访问内存、I/O和外部中断。而非对称多处理系统的任务和资源由不同处理器进行管理，有的CPU只处理I/O，有的CPU只处理操作系统提交的任务，这显然是不能实现负载均衡的。在对称多处理技术的支持下，RISC架构服务器可扩展至64路。相对而言，IA架构服务器局限性比较大，一般不超过4路。在I/O方面也存在不小的差距。

    从有关产品经理的分析不难看出，IA架构的服务器与RISC服务器的差异是多方面的，并不是一个简单的I/O处理性能问题。此外，应用的配套问题，用户的使用习惯，以及市场的惯性等都会对服务器应用产生巨大的影响。

    有关I/O的处理性能所以能够受到市场的重视，这与英特尔最新推出的处理器架构有关系。今年5月底， 英特尔宣布了新的服务器处理器Woodcrest，也就是至强5100系列产品，它采用了新的处理器架构——酷睿架构，而I/O加速技术是其显著的特点之一。

    今年9月，英特尔携手国内外合作伙伴，在国内推广有关技术和产品，而I/O加速是其宣传的重点，针对传统构架服务器遭遇的网络I/O瓶颈，以及英特尔创新的I/O 加速技术如何来解决数据包和有效负载处理等进行深入探讨。为此，I/O的处理性能问题成为了新的关注焦点。