四核時(shí)代來(lái)臨 誰(shuí)需要4核系統？
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自從AMD率先在x86領(lǐng)域推出雙核心處理器以來(lái)，多核就成為處理器企業(yè)爭奪的一個(gè)焦點(diǎn)。2006年11月，英特爾先于A(yíng)MD發(fā)布了4核處理器。當時(shí)，雙核與單核之爭正在激烈進(jìn)行中。不少人曾感慨，雙核尚未普及，4核又來(lái)了。
業(yè)內人士戲言，4核在與雙核的競賽中搶跑了。其實(shí)，應該說(shuō)英特爾在與AMD的競爭中搶跑了。在4核處理器產(chǎn)品推出時(shí)，英特爾中國區總經(jīng)理楊旭曾不無(wú)感慨地說(shuō)：“這是英特爾技術(shù)領(lǐng)先的重要標志?！币部梢哉f(shuō)，4核是英特爾近兩年來(lái)用以抵御AMD進(jìn)攻的最新武器。
不過(guò)，在雙核處理器已經(jīng)占據市場(chǎng)主流的背景下，4核處理器會(huì )有什么樣的作為？經(jīng)過(guò)多長(cháng)的時(shí)間，它才會(huì )成為服務(wù)器等系統產(chǎn)品的主流？
4核進(jìn)展超過(guò)預期
在4核的競爭中，英特爾取得了先機，市場(chǎng)的表現也讓英特爾感到欣慰。2006年11月，4核Xeon 5300發(fā)布時(shí)，英特爾計劃在2007年前三個(gè)季度的4核處理器出貨量達到100萬(wàn)顆。在今年5月初舉辦的英特爾多核應用論壇上，英特爾服務(wù)器平臺事業(yè)部總經(jīng)理Kirk Skaugen卻當眾宣布，英特爾在今年上半年4核芯片出貨量有望超過(guò)100萬(wàn)顆。Kirk Skaugen更大膽預言，整個(gè)服務(wù)器產(chǎn)品都會(huì )以雙核和4核為主。
英特爾的競爭對手AMD公司卻不這么認為。AMD大中華區計算產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)總監唐志德表示，目前，服務(wù)器市場(chǎng)以雙核處理器為主，雙核占據絕對主流的地位，這是不容置疑的。不過(guò)正像雙核從誕生到占據主流用了大概一年的時(shí)間一樣，4核處理器要成為服務(wù)器的主流也需要時(shí)間。
AMD在2005年推出雙核處理器時(shí)，對其持懷疑態(tài)度的大有人在，疑問(wèn)也五花八門(mén)——雙核價(jià)格能比單核低嗎？用戶(hù)會(huì )接受嗎？雙核應用能夠普及嗎？?jì)H僅時(shí)隔一年多，雙核已經(jīng)成為市場(chǎng)主流。唐志德甚至預言，未來(lái)的x86市場(chǎng)將很少能看見(jiàn)單核產(chǎn)品。
唐志德認為雙核走過(guò)的路對4核無(wú)疑有借鑒作用，AMD相信4核也會(huì )有類(lèi)似雙核的市場(chǎng)接受過(guò)程，可能開(kāi)始會(huì )有懷疑的聲音，但還是會(huì )迅速取代雙核成為市場(chǎng)主流。4核發(fā)展中遇到的困難和問(wèn)題可能與雙核一樣，同時(shí)也會(huì )遇到新的問(wèn)題，但是，4核成為主流的時(shí)間會(huì )更短，發(fā)展比預期要好。
不過(guò)，目前來(lái)看，4核還沒(méi)有成為任何處理器企業(yè)的主流產(chǎn)品。目前熱衷多核處理器的企業(yè)不過(guò)幾家，可以一家一家地看。Intel的桌面4核Yorkfield和Xeon 5300系列都沒(méi)有大批量生產(chǎn)，產(chǎn)量還非常有限。根據計世網(wǎng)的報道，到2007年一季度，桌面4核Yorkfield的產(chǎn)量也只占Intel處理器產(chǎn)品的0.03%。AMD預計在今年年中推出4核產(chǎn)品，批量生產(chǎn)的時(shí)間會(huì )推到今年年底或者明年年初，對AMD來(lái)說(shuō)，4核當然不是主流。
在RISC處理器市場(chǎng)，IBM的Power家族雖然早在2006年的Power5上就推出了4核，但顯然這只是為了填補2005年的Power5和今年6月即將到來(lái)的Power6之間的市場(chǎng)空白。至于Sun公司，Niagara一上市就有4、6、8核心的架構，而且銷(xiāo)量也不錯。根據Sun的統計數字，從2005年11月～2006年12月，每季度的銷(xiāo)售額都超過(guò)1億美元，但相對140多億美元的Unix服務(wù)器市場(chǎng)，和500多億美元的整個(gè)服務(wù)器市場(chǎng)，其份額不到1%。至于4核安騰2，根據英特爾目前的計劃，要到2008年才可能上市。
實(shí)際上，4核和多核處理器在嵌入式平臺上才是名副其實(shí)的主流。例如眾多的網(wǎng)絡(luò )設備、游戲機和便攜設備采用來(lái)自TI、Analog、Cavium、IBM與Toshiba、P.A Semi等供應商的處理器，多核早已是主流。
專(zhuān)家認為，在當前的x86和RISC計算市場(chǎng)，4核處理器既不是處理器企業(yè)的主流，也不是用戶(hù)采用的主流。不過(guò)，任何低估4核進(jìn)展的看法都是短視的。
從“唯主頻時(shí)代”到“唯核心時(shí)代”
業(yè)內資深人士謝文硯認為，在2003年以前，處理器經(jīng)歷了相當長(cháng)時(shí)間的 “唯主頻時(shí)代”，處理器的主頻逐年提高，用戶(hù)也用主頻來(lái)衡量一款處理器性能的高低。而現在，處理器似乎在走入另一個(gè)極端——“唯核心時(shí)代”—通過(guò)增加處理器內核，來(lái)提高處理器的性能。
當處理器的主頻越來(lái)越高，用戶(hù)體驗的性能提升卻非常有限，同時(shí)能耗等成本卻不斷增加時(shí)，用戶(hù)就會(huì )開(kāi)始反思主頻的提高是否有意義，而處理器企業(yè)也會(huì )因此轉變發(fā)展思路。多核就是在這種背景下出現的。清華大學(xué)計算機系教授汪東升博士認為，一般說(shuō)來(lái)，工藝和電路技術(shù)、體系結構、編譯技術(shù)的發(fā)展使得處理器性能分別提高約20倍、4倍、1.4倍。但是今天，這種規律卻是很難維持。那么，處理器如何提高性能？于是，采用多核成為一種解決方案。
在多核處理器的競賽中，Sun和英特爾跑得最快。從Sun推出Niagara和Niagara2的計劃，以及后繼的Rock就能看出，核心從4個(gè)增加到8個(gè)，線(xiàn)程也從4個(gè)增長(cháng)到8個(gè)，核心和線(xiàn)程數量越來(lái)越多。而從英特爾在今年IDF大會(huì )上展示的產(chǎn)品來(lái)看，雖然英特爾也強調并不唯核心數量，但濃墨重彩的80核現場(chǎng)演示和對多核市場(chǎng)的樂(lè )觀(guān)估計，無(wú)疑清楚地表露出，英特爾發(fā)展處理器的方向還是以提升核心數量、縮短制造工藝為主。英特爾一位產(chǎn)品總監向記者表示，在發(fā)展4核產(chǎn)品上，英特爾的步伐會(huì )加快。英特爾有可能提前到今年下半年發(fā)布代號為Penryn的45nm工藝Core2Duo4核處理器，2008年將推出4核的Nehalem處理器。
以IBM和AMD為代表的處理器廠(chǎng)商則提出了另一種發(fā)展思路——不單純追求處理器的核心數量和縮短制造工藝，而是推出各自的多核心產(chǎn)品和按計劃提升主頻。早在2005年一片火熱的多核浪潮中，IBM Power6就反其道而行之，規劃Power6的主頻將超過(guò)4GHz（最高5GHz），只有單、雙核的產(chǎn)品。推遲一年上市的Power6最終主頻達到4.7GHz。而AMD則從激進(jìn)的技術(shù)傳道者轉向成熟的“用戶(hù)導向”廠(chǎng)商，比較冷靜和克制地推出4核產(chǎn)品，而不是在市場(chǎng)還未開(kāi)始發(fā)育的時(shí)候就推出。謝文硯認為，在未來(lái)的企業(yè)級計算中，IBM和AMD的策略比較類(lèi)似，都是以異構化的SoC為方向，例如IBM的Cell和AMD的Fusion非常類(lèi)似。這樣的思路可稱(chēng)之為架構優(yōu)先派。
單核處理器之后，出現了雙核處理器，雙核處理器之后又出現了4核處理器。很多業(yè)內人士開(kāi)玩笑說(shuō)，4核之后會(huì )不會(huì )出現8核處理器，甚至16核、32核的處理器？這不是玩笑，是一種對未來(lái)發(fā)展的預測。不同的企業(yè)會(huì )采用不同的策略。英特爾推出的TerraFLOP處理器計劃擁有80個(gè)處理器內核，每個(gè)內核的時(shí)鐘頻率為3.1GHz，整個(gè)計算速度達每秒1萬(wàn)億次以上。而按照AMD的規劃，未來(lái)的處理器會(huì )向多核、異構化發(fā)展。唐志德認為，多核只是AMD提高系統性能的一種方式，并不會(huì )排斥其他的技術(shù)。2008年，AMD將推出Fusion處理器，可以在一個(gè)芯片上集成CPU、GPU、協(xié)處理器等多種不同功能的核心。
誰(shuí)需要4核系統？
毫無(wú)疑問(wèn)，4核處理器由于性能非常高，所以主要應用在服務(wù)器上，企業(yè)級應用成為了多核產(chǎn)品的主戰場(chǎng)。目前，雙核已經(jīng)成為服務(wù)器系統的標準配置?；萜展驹谒械姆?wù)器產(chǎn)品線(xiàn)中，包括機架、塔式和刀片服務(wù)器中都采用了雙核處理器，既有英特爾，又有AMD的處理器。
目前，英特爾的4核產(chǎn)品有雙路至強5300（Clovertown）系列和面向高端游戲市場(chǎng)的QX6000系列。今年第三季度，英特爾將推出基于酷睿架構的四路4核Xeon MP產(chǎn)品Tigertown，L2緩存也將加大到8MB。目前，系統企業(yè)都推出了基于至強5300的雙路8核的服務(wù)器產(chǎn)品，就連美國容錯公司也推出了雙路的4核容錯服務(wù)器。
雖然AMD的4核處理器還沒(méi)有發(fā)布，不過(guò)據介紹，AMD的4核處理器將首先在多路服務(wù)器上采用，如4路、8路服務(wù)器。除了這部分用戶(hù)，AMD還將面向高性能計算和刀片用戶(hù)推出4核產(chǎn)品，例如采用65W TDP的低功耗Barcelona刀片服務(wù)器也將是重點(diǎn)推廣產(chǎn)品。
目前，雙核已經(jīng)成為服務(wù)器系統的標準配置。在所有的服務(wù)器產(chǎn)品線(xiàn)中，包括機架、塔式和刀片服務(wù)器中，基本都采用雙核處理器，包括英特爾與AMD的處理器。如果換成4核，那么以前的雙路4核就會(huì )變成雙路8核，4路8核就會(huì )變成4路16核，對服務(wù)器市場(chǎng)的影響將是深遠的。在多路服務(wù)器上使用4核處理器的優(yōu)勢明顯，對于這些高端用戶(hù)而言，由于以往在多路服務(wù)器上早已采用SMP架構和并行應用開(kāi)發(fā)，具有豐富的使用經(jīng)驗，能迅速從單核轉變到雙核、4核，無(wú)需對現有應用進(jìn)行過(guò)多優(yōu)化和改寫(xiě)。同時(shí)，4核能帶來(lái)更大的性能提升。與單核相比，4核系統能帶來(lái)4.5倍的性能提升；而與雙核相比，4核系統可以在保持功耗不變的情況下，獲得50%以上的性能提升，用更少的資源獲得更大的回報。
汪東升說(shuō)，從根本上講，多核處理器的應用需求主要來(lái)源于用戶(hù)對服務(wù)器性能提升和功耗水平降低的雙重目標，有時(shí)僅僅是對絕對性能的渴求，有時(shí)也體現在高性能的基礎上保持相對低的功耗水平。因此，高性能計算和刀片服務(wù)器成為了多核處理器系統最典型的應用領(lǐng)域。
而從用戶(hù)角度來(lái)看，他們似乎并沒(méi)有完全無(wú)條件地接受4核服務(wù)器。寶德公司服務(wù)器產(chǎn)品經(jīng)理程佶認為，這其中的原因主要有幾個(gè): 一是企業(yè)用戶(hù)非常重視服務(wù)器系統的穩定性，很多用戶(hù)還在等待對于4核服務(wù)器穩定性的驗證結果; 二是許多用戶(hù)還非常重視處理器的主頻，不少用戶(hù)非?？粗靥幚砥鞯闹黝l，而現在4核產(chǎn)品的主頻僅為1.6GHz，比雙核處理器最高主頻3.2 GHz還低；三是軟件許可收費問(wèn)題還沒(méi)有完全明朗化。
4核是企業(yè)用戶(hù)采購關(guān)注的中心。相對個(gè)人用戶(hù)，企業(yè)用戶(hù)無(wú)疑在采用新技術(shù)和產(chǎn)品時(shí)更加穩重一些。個(gè)人用戶(hù)為了獲得游戲、影音方面的新鮮體驗，接受4核時(shí)態(tài)度積極，迅速跟進(jìn)。但企業(yè)用戶(hù)不一樣。唐志德認為，面對新技術(shù)和新產(chǎn)品時(shí)，CTO和CIO要從以下三個(gè)方面考量：第一，新的技術(shù)是否與老的IT系統兼容，新技術(shù)的采用是否會(huì )影響到現有系統的穩定和可用？第二，新技術(shù)的采購和實(shí)施成本是多少？從中獲得多少回報，這個(gè)周期又是多長(cháng)？或者簡(jiǎn)單地說(shuō)，如何評價(jià)新技術(shù)的投資回報率？第三，對于新技術(shù)的總擁有成本如何考量？整體擁有成本（TCO）除了服務(wù)器采購成本外，還有電力成本、人力成本、服務(wù)成本等。而TCO就需要看具體單核、雙核產(chǎn)品與4核產(chǎn)品相比的數字了。例如在電力成本方面，AMD的Barcelona可以實(shí)現增加2核、500MHz頻率而不增加功耗，其他4核是否比同頻率的雙核和單核產(chǎn)品更省電，現在下結論還為時(shí)過(guò)早。
因為有上述因素的制約，所以企業(yè)用戶(hù)在面對新產(chǎn)品和新技術(shù)時(shí)不可能像個(gè)人用戶(hù)那樣激動(dòng)。就4核而言，目前企業(yè)用戶(hù)還處于觀(guān)望期，IT經(jīng)理們還需要時(shí)間來(lái)考察
4核的上述指標。
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