2005年4月18日,英特尔公司宣布,戴尔等计算机制造商开始销售基于英特尔首款双内核处理器平台的台式机与工作站。英特尔认为,这些双核处理器系统的面市将是计算机业发展史上的一个重大历史性事件,“从今天起,电脑将开始拥有‘两个大脑’,而非一个”。而英特尔同期开发的多内核项目超过15个。
不甘落后的AMD也在4月21日宣布推出双核的Opteron处理器产品。与英特尔首先支持娱乐和游戏用户不同,AMD的产品主要针对服务器和工作站市场,因此获得了Sun、HP、IBM以及国内的曙光等厂商的支持。
Gartner预测,双核处理器将在2007年成为市场主流。英特尔方面也乐观预计,到2006年英特尔85%的服务器芯片将采用双核或多核,这比此前的预期时间又有了大幅提前。为此,英特尔在过去一年对产品路线图进行了大幅修改,而把所有精力投入双核和多核芯片的研发。
不管是英特尔还是AMD,甚至IBM、VIA,都方向一致,引导着多核时代的到来。
为什么要多核
一颗处理器为什么要设计两个甚至多个内核,越来越复杂的计算环境将这个问题推到前台。
以计算频率作为衡量处理器标准的时代渐行渐远。受生产技术和工艺的制约,处理器的发展已经遭遇到有史以来的最大瓶颈:大幅提升计算频率已经成为不可能完成的任务,不管是英特尔还是AMD,都必须绕道解决这个难题。
而传统处理器中分支预测单元、增加Cache容量等传统方式对解决这个难题已经无济于事,多内核技术就成为经济可行的新方法。
简单地看,在处理器内增加一个内核,处理器每个时钟周期可执行的单元数也将增加一倍,这意味着每个时钟周期内所能处理的指令数也就更多,从而提升了处理器性能。于是,两大处理器供应商英特尔和AMD在今年纷纷推出双核产品,从而宣布多核时代的到来。
根据相关定义,双核处理器就基于单个半导体的一个处理器上,拥有两个功能相同的处理器核心,即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中。在这种设计下,处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所处理指令数的总量,因此按照理论计算,每增加一个内核,处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍,而系统中所有的任务和线程都能够资源共享。
而对于操作系统,则会安排每个处理器使用资源的顺序和使用时间,执行的任务或者线程将在几个物理内核中并行处理,但在实际执行上,单个物理内核中任务和线程还是串行处理,因此在同等级别中,多核处理器的工作效率要远远高于单核处理器。
事实上,就目前推出的双核技术,在IT发展史上也不是全新的技术。高端服务器供应商IBM、HP、Sun早已有类似技术和产品推出。
在上个世纪末期,IBM、HP、Sun等就已经提出双核设计方案,并陆续推出HP PA8800、IBM Power4处理器--双核产品,并应用到HP9000、IBM eServer pSeries 690等产品中。但与英特尔、AMD等后来者最大的不同,此前推出的双核处理器成本高昂,应用范围非常狭窄。也正因为这个原因,双核甚至多核到今天才真正成为主流。
分析人士相信,双核以及多核处理器加上微软的下一代Longhorn操作系统,将在很大程度上促进虚拟技术的发展,从而成为下一代计算机系统的重要特性,并在2006年后引导计算机达到新的水平。
但英特尔与AMD在双核处理器的发展策略也各有侧重。AMD率先推出面向服务器和工作站的双核产品,意在巩固AMD Opteron处理器此前积累的优势,并加紧与IBM、HP和Sun在这方面的合作关系。而英特尔方面则先推出双核的台式处理器,并在今后全面推出面向桌面、移动以及服务器市场的双核和多核处理器。
按照双方的蓝图,英特尔今年推出的是代号Smithfield的桌面型电脑双核处理器和代号为Yonah的笔记本电脑双核处理器;AMD今年推出的是双核的Opteron处理器,并在下半年推出桌面型电脑及移动型的双核处理器。
尽管如此,双核以及多核技术仍然面临诸多难题,首当其冲就是软件问题。
分析人士表示,如果用户使用的应用程序是基于多处理器编写,那么在基于多核产品平台上运行的应用程序的效率就将得到显著提高;但现在几乎所有的应用程序都是基于单处理器编写,操作系统只能把程序分成多个部分让几个物理内核并行处理,而大量的单处理器程序是不可分的,因此在多核平台上的应用并不会得到明显提高。
因此,软件甚至整个计算环境的发展步调,将直接决定双核以及多核产品的发展速度和规模,甚至方向。
AMD出狠招欲改市场格局
迟于在美国发布约20天时间,5月11日,AMD在中国也正式发布了全球首款面向服务器和工作站的企业级x86双核计算平台--AMD双核Opteron处理器。
双核处理器是将两个物理处理器核心整合入一个内核中,它并非新技术。不过引起大家注意的是,与在中国发布AMD Turion64位移动式处理器一样,这次AMD双核Opteron处理器的发布也迎来了相当豪华的阵容--HP、IBM 、Sun、曙光等众多国内外OEM厂商采用AMD双核Opteron处理器的服务器和工作站产品也同步推出。
无可争议的是,当基于AMD64技术和英特尔EM64T(扩展内存的64位技术)的服务器系统大规模充斥市场时,用户们便开始真正地面对64位计算,这同时也让国内外厂商和渠道商们再一次面临着新的机遇。但是让人疑惑的是,当人们还在讨论是按照原定计划选择以往的32位至强系统,还是选择价格差不多的能够便于升级到64位应用的计算系统时,双核技术却又来个“突然袭击”。
“真双核”意味深长
“这是一个崭新的时刻,对于中国的市场更是一个超越的机会。”AMD大中华区兼中国有限公司总裁郭可尊强调了双核Opteron的巨大战略意义。但值得玩味的是,在发布会上,AMD用上了“真双核新突破,领先不止一步”的字眼。
有业内人士直接指出,用“真双核”的字眼可谓意味深长,矛头可能直接指向竞争对手。对此,郭可尊进行了否认,表示用这个标题只是想表达AMD双核产品的真正特点,这是一个非常主要的原因。
“为什么是真双核?”郭可尊说,“AMD的直连架构改变了20年前端系统总线的瓶颈,我们在做单核设计的时候,直连架构已经存在了,为我们双核的设计打下了非常好的基础,留下了无限的扩展空间。”
因此,现在AMD不需要对硬件和软件作任何改进,把CPU放上去,在同样的架构下性能就会提高两倍、四倍、八倍,“这个突破是我们从来没有的,因此也具有了历史性的意义”。郭可尊说。
而AMD大中华区CPG市场总监孙秀芳则指出,双核Opteron处理器采用了独特的设计,可兼容现有的x86软件,无论是单线程还是多线程应用。基于AMD双内核的服务器可运行来自300多家ISV的1300多种应用软件,而对此用户只需要进行一次简单的BIOS升级,不需要改动任何代码。
孙秀芳还表示,包括Solaris 10和兼容双核的Linux操作系统,以及即将面世的Windows64位版本都针对AMD64双核技术进行了专门优化。
值得注意的是,AMD双核Opteron所有的主件都直接连接到CPU,消除了系统架构方面的瓶颈,进一步降低了处理器之间的矛盾。AMD认为,这样的技术架构,可以很轻松地提高计算能力,从单核升级到双核,硬件成本不需要增加,而是无缝升级。
据悉,目前推出的AMD双核Opteron处理器共分两个系列:200系列(单或双路)及800系列(最高到8路)。特别是在8路市场,AMD的产品中包括了三款双内核8路Opteron处理器,其中速度最快的是Opteron 875,其工作频率为2.2GHz;其次是Opteron 870和Opteron 865,工作频率分别为2.0GHz和1.8GHz。AMD还同时宣布,针对台式电脑用户的双核产品AMDAthlon64 X2即将在6月份推出。
可以看到,虽然就实际的供货以及销售而言,AMD此次将发布的双核Opteron处理器意义并非很大。但是,双核架构象征着AMD在技术上的再次追赶,形成与英特尔的正面竞争。
争夺合作伙伴
更有意思的是,因为首批推出的双核产品不同,两家公司第一批支持者也完全不同。戴尔是英特尔最积极的响应者,在最近的IDF展示中,第五代戴尔Dimension XPS游戏系统已经展出,其采用的就是英特尔奔腾处理器至尊版840 3.2GHz和英特尔955X高速芯片组。除了戴尔,英特尔第一批支持者还包括Alienware和Velocity Micro等。
在AMD一边,HP、IBM及Sun也为推出第二代双核Opteron服务器做了充分准备。当天,三家公司相当级别的高层也纷纷捧场。其中,HP推出了基于AMD4路双内核Opteron处理器的DL385服务器;IBM将把Opteron用于自己的刀片服务器上;Sun则表示,SunV20Z、V40Z,还有工作站W200已经全面融入到AMD64位中。
而在国内厂商中,曙光则一马当先,积极想扮演双核皓龙技术的“布道者”。或许是得益于去年曙光集团利用2560颗皓龙处理器推出10万亿次超级计算机的良好合作,曙光总裁历军、销售总监王成江当天都亲自出席了发布会,表现可谓相当重视。另外的一个解读是,在高端服务器市场,一直以来都是IBM、HP与戴尔三大国际品牌主导的市场格局,曙光要想取得双核皓龙的成功,无疑需要卖大力气,投入大成本。
此前几天,曙光在全球范围内率先发布了10款基于AMD Opteron双核芯处理器的服务器新品后,又宣布正式启动“双核升级计划”,开始布局中国双核服务器计算。另外,曙光为了推广此项计划,2005年下半年起将在全国范围内陆续推出“双核服务器试用体验”、“双核服务器百城巡展”、“双核服务器渠道有奖销售”等一系列市场推广活动。并将与各行业重点用户合作推出一系列针对双核应用的典型方案。
对此,有业内人士表示,曙光的积极动作,将对国内的联想、浪潮、方正、长城等尚在观望的厂商起到一定的刺激作用。
如何打消疑惑?
虽然有专家一再强调,多核是当今计算技术的发展趋势,而高性能计算与服务器领域,更急迫需要多核处理器发挥卓越性能。
但是,这显然不能消除人们拥有的疑惑。特别是渠道商们,他在向用户推广过程中,是告诉他们继续按照原定计划选择以往的32位至强系统,还是选择价格差不多的能够便于升级到64位应用的计算系统?这时候出现的双核技术又能对以后的应用起到什么样的积极意义?
对此,AMD大中华区CPG市场总监孙秀芳表示,在价格上,入门级双核AMD64处理器的价格与市场上现有的单核处理器基本相近。
但这样的利好消息却显得有些苍白无力。其实,在过去相当长的一段时间里,有很多人预测纯32位的计算平台将很快被淘汰,但纯64位的应用似乎并没有形成规模和铺天盖地的态势。实际上,从32位架构到64位架构的跨越绝非一朝一夕可以完成的。
相当有趣的是,英特尔的Nocona64位处理之所以姗姗来迟,一个重要的原因就在于,英特尔不认为64位有太大的竞争力,并且它还公开指责AMD,认为应用还没发展到广泛接受64位技术的程度,32位处理器仍有很大的发掘潜力。现在看来,英特尔的观点也不无正确,虽然此后它受到市场压力不得不发布64位处理器。
据了解,目前64位平台采用的大部分软件都是32位,Windows操作系统仍注重于32位平台,微软承诺的64位版本Windows XP 和Windows Server还没发布,64位版本SQL Server 和.NET框架还在开发当中。另一方面,64位版本Unix 和Linux 已经发布,但还没有大量相关应用。
有业内人士则指出,对于普通用户而言,64位计算不如处理器主频提升带来的效果那样显著和直接,大家不知道在面对这种全新更强劲的计算架构时,如何体验到其中的“乐趣”。因此,双核也将面临着同样的难题。
不过,AMD对64位计算的重定位就是平民化。可以想见的是,AMD双核之路仍旧任重而道远。
来源:it 作者: 时间:2005/5/21 0:00:00