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从Nehalem回望20年:不谈技术,只谈理想

DoSERV服务器在线 4月1日原创报道:Kirk B. Skaugen,现任英特尔公司数字企业事业部副总裁服务器平台事业部总经理,1992年加入英特尔公司,17年的英特尔工作生涯,让Kirk B. Skaugen见识了英特尔从奔腾到酷睿,从单核到六核,从奔腾PRO到Nehalem——17年间英特尔的高速发展步伐。

如果我们翻阅一下英特尔的纪年表会发现,Kirk加入英特尔之时正是英特尔的一个历史性时刻:17年前,英特尔的灵魂人物之一的安迪•格鲁夫向媒体宣布:英特尔自1992年开始,成为全球最大最成功的半导体公司;17年后,英特尔将最大最成功的荣耀一直保持到今天,并在3月31日正式推出了其有史以来可能是最具有化时代意义的至强5500——曾经被称作Nehalem的英特尔新一代服务器平台。

在题为《Kirk B.Skaugen眼中的至强5500》的文章中,Kirk这样评价他自1992年加入英特尔公司之后17年的今天所看到的至强5500:“1992年我加入英特尔的时候,当时最快的超级计算机仅能达到每秒93亿次的浮点运算能力,但造价高到一亿三千万美元。如今,一台英特尔至强5500服务器就可以轻松达到这样的性能表现!而且,它在最短八个月内就可以通过大幅节省电费、机柜费用等管理成本,帮助您收回采购投入,成为您的企业最为强劲、智能、可信任的盈利伙伴!”

作为服务器平台事业部的总经理Kirk统帅着他的团队在服务器市场上不断复制着英特尔在过去17年的成功,而当今天Kirk站到Nehalem发布的演讲台上之时,双手各自持着曾经的光耀之物——奔腾PRO和新一代的王者至强5500,一瞬间,时空穿梭,17年的光阴历历而过。

当Kirk在17年前寻着鲍勃•诺伊思、戈登•摩尔、安迪•格罗夫和贝瑞特的行踪加入英特尔的时候,或许不会想到今天他会如此将17年的历史联系在一起,而在这17年间支持英特尔的“最大最成功”到现在的,我想,不仅仅是技术,更多的,是一种理想——换做任何一个人,在手持17年的光荣与梦想的时候,都会明白,支持他手中这17年的,是一种理想的力量。

有关性能的理想:面向千万亿次

奔腾pro的年代,人们对于性能的渴望被压抑在一个难以承受的范围之内,我们在用漫长的时间等待处理器,用漫长的时间在等待最终的结果,正如Kirk所言,在1992年,位列全球顶级的超级计算机每秒仅仅能够完成93亿次的浮点运算——这个在今日看起来已经落后的要命的“超级计算机”,在当时的人们心中恐怕已经是望尘莫及的,但是,随着时代的发展,今日的至强5500,让我们将那个时代远远的抛在脑后。

更高、更快、更强,这不仅是奥运会的精神,更是人类社会对于其自身发展的最终要义,在处理器的发展过程中,我们经历了两个十分明显的时代:以处理器频率提升为主要的目的频率时代和以增加核心数目提升性能的多核时代,而无论是处理器频率的提升还是核心数目从单核走向双核、四核、乃至六核、八核,都显示出了我们对性能的渴望与理想。

至强5500,研发代号Nehalem,其QPI(快速通道互联技术)及集成内存控制器的平台架构的出现,最终的目的就在于提升整个系统的运行效率——英特尔因此将其称之为服务器平台,当QPI为其带来高达6.4GT/s的通道速度,并加以对DDR3-1333内存的三通道支持之后,这个“平台”所涵盖的计算处理、内存吞吐、进程通信,都超越了我们以往的想象,进入一个两倍于我们的过去的世界——至强5500的性能相较于前代至强5400的提升超过了两倍,而对于QPI所能做出贡献的内存带宽和I/O性能敏感型应用,所带来的是远超两倍的改变。

而当英特尔为至强5500加入了模块化设计之后,我们看到,每一个基于至强5500的平台,都将支持将计算机系统更新到千万亿次计算的级别——1秒1千万次浮点运算,这将是我们从未探索和进入过的时代。

我们渴望发展的理想催生了Nehalem这样的产品,我们渴望开启一个全新的探索和发明的时代,我们有关性能的理想将永世长存,而从奔腾PRO到今日Nehalem的故事告诉我们,我们对于性能的力量并非遥不可及。

有关智能的理想:远离人工时代

1974年,电影大师库布里克开始筹划他至死都未完成的一部影片《AI》,在他逝世一周年后,斯皮尔伯格接过了大师的导演筒,决定开拍他一生都难忘的一部影片,那就是大师未完成的《AI》??片名 A.I. 是 Artificial Intelligence 的缩写,就是人工智能的意思,影片的全名也应该是 A.I.: Artificial Intelligence。在影片上映之后,人们对于片中机器人,或者说叫人工智能的表现唏嘘不已,而我当时的老师告诉我,智能化,将是人类发展的目标,并且,将会最终改变我们的世界。

让机器更智能,现在,已经是一个肯定可以实现的理想了。

对于处理器来说,程序员们用辛勤的劳动来催动它的每一项工作,无论是核内还是核外,无论是硬件层还是软件层,处理器就像是我们手中的一支笔,随着手的移动而移动,从未出现过如电影中那样可以自己答题的铅笔??这样的梦曾经出现在每一个害怕考试的孩子的梦中。

寥寥无几的智能让我们浪费了太多的时间在控制和“照看”处理器上,而无效率的人工操作则直接导致了从能耗到性能的双重浪费,所以,当Kirk所言:“这是世界上最智能的服务器平台。”时,人们的目光中都充满了期待??我们已经受够了那些冷冰冰的只知道瞎卖力气的傻家伙了。

至强5500正带着我们朝向更加智能的理想迈进??智能也就意味着服务器能够动态改变它的性能特性和能耗管理特性,而且这取决于它的工作负载,而不需要用户的干预。它在不适用的时间可以把能耗降到的非常低的水平,需要超线程的时候会自动启动智能加速,智能意味着对工作负载要有自适应能力。

被称为“智能性的飞跃”的至强5500带来一种全新的基于具有自适应性能的架构,从性能上来说,新增的英特尔智能加速技术可以根据用户的工作负载和使用环境,动态的调整一个或多个处理内核的主频,从而进一步增强系统性能;从能效角度来看,具有自适应性的能效特性使得其能够支持用户更好的控制成本,将处理器的最低功耗降到了10瓦,新增的集成功率门限特性则允许空载内核单独降低功耗。

更让人们所惊喜的是,至强5500带来了多达15种的自适应运行状态,这显然是一个创举,也难怪人们称其:“将智能节能特性提高到了一个新的境界。”??至强5500可以在保证性能表现的前提下,根据实时数据吞吐量调节系统能耗,从而大幅度改进处理器功耗管理能力。

这就是至强5500,无论是从性能还是从能耗角度来看,都变得更聪明,智能技术的应用从此时起虽然仅仅是刚刚起步,但如果我们回望20年、30年,甚至看到60年前ENIAC??我们将会对我们的理想抱有绝对的信心,更加智能的生活,在更加智能的技术的推动下,已经是一个必然实现的理想了。

有关英特尔的理想:更趋完整的生态环境

1995年发布奔腾PRO的时候,市场上只有75万套基于英特尔架构,虽然这个数字的绝对值看起来不小,但是如果从市场份额的角度来看,几乎少的可怜,只占整个服务器硬件市场价值的10%,如果再往前推进到没有英特尔首次针对服务器市场推出的奔腾PRO的话,英特尔的服务器几乎可以从市场上忽略不计。

奔腾PRO诞生14年后,身为服务器平台事业部的总经理,Kirk拥有一组堪称完美的数据:如今80%的服务器是基于英特尔技术构建的,仅仅在中国英特尔就拥有超过17家核心的软硬件合作伙伴,而从今天开始,全球 70 余家系统制造商(包括英特尔的新客户–思科,以及戴尔、富士通、惠普、IBM 和 Sun Microsystems等其他合作伙伴)将陆续推出超过 230 个基于英特尔至强5500 系列处理器的系统。多家软件厂商都支持基于英特尔至强5500 系列处理器的平台,其中包括 Citrix、IBM、微软、Novell、Oracle、红帽、SAP AG、Sun Microsystems 及VMware。

我们看到,从宏观的英特尔生态环境角度来看,英特尔获得了几乎所有参与服务器市场的系统制造商、操作系统开发商、应用程序开发商和大量第三方组织的青睐与合作,构建了一套服务器产业链的完整生态环境;而从微观的生态环境来说,至强5500的出现意味着,在虚拟化、性能提升(如到千万亿次)、节能(智能节能)等方面,这个微观的生态环境拥有延续并发展下去的技术储备与架构基础,从而帮助英特尔实现了其从产业链到技术架构的两个层面上的生态环境的构建。

至强5500的出现,是自1995年发布奔腾PRO之后,服务器架构上最为全面的一次提升,但是,其不仅仅带来的是性能、节能和虚拟化方面的跃升,更重要的意义在于,至强5500同时带来了人们对服务器平台的全新认知:随着微处理器的发展,我们将能够更好的利用IT技术,实现我们对性能、节能和智能的三大理想。

过去二十年的经验告诉我们,至强5500的出现绝不是一次偶然的技术飞跃,它的出现是一种必然,从奔腾PRO到至强5500,人类一直在经历对自己理想的实现,乃至超越,当今天我们手持至强5500,回望奔腾PRO的时候,我们看到的不仅仅是对过去的理想,更多的,是对未来理想的信心百倍,是对技术发展的必然将出现的结果的自信。

当然,我们也要感谢摩尔定律,虽然我们正在超越摩尔定律,但是戈登摩尔用这条定律让我们明白了一件事情:微处理器将必然的发展下去,并以技术的力量实现我们对于未来的理想。

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