X5总体架构解析..docx

一样的Nehalem-EX 不一样的IBM eX5服务器一样的Nehalem-EX 不一样的IBM eX5服务器人们都说x86服务器是同质化最为严重的企业级IT产品，这是因为其主要的元件——CPU以及与之配套的平台基本上就是出自那一两个处理器厂商。x86服务器虽然从总体的架构上与x86的PC机相比差别不大，但企业级应用的性能需求、RAS（可靠性、可用性、可服务/维护性）需求与PC机肯定不在一个级别上的。这就让x86服务器平台的芯片组研发有了很高的门槛，基本上都是CPU厂商自己包揽。第三方厂商即使有，也很难见到PC领域的品牌。比如在AMD平台上，除了AMD就是NVIDIA和Broadcom，但在AMD逐渐强势之后，后两个品牌可能最终会在AMD平台上消失。而英特尔方面则基本上被英特尔自己所垄断。这样一来，两大x86处理器厂商的平台也就基本趋于单一化，对于CPU厂商来说这可能是好事，但对于服务器厂商来说就意味着将面对着大量同质化的竞争，虽然可以在外围的配件与组件方面做出点新意，但平台的同质化也基本限定了你的“新意”范围。不过，那些拥有强大技术根基的厂商并不甘心于这样的竞争，因此它们也开发了自己独有的平台技术，这其中，IBM的X架构平台就是典型的代表。IBM的X架构平台的发展历程，到今天已经有10年的历史X架构，确切的说是企业级X架构（EXA，Enterprise X Architecture）是IBM专门为英特尔至强至强处理器（Xeon MP）而开发的服务器平台架构，IBM的EXA的每一代产品都具备了同时期英特尔原厂平台所不具备的能力，或者说IBM针对英特尔的平台方案中的不足所做出的补充。比如在第一代的EXA产品x440服务器是首款具备16插槽扩展能力的产品，第二代产品x445则具备了8路的能力，最大可通过级联扩展至32路（当时的英特尔平台只支持到4路），另外还引入了内存热交换技术。到了第三代，EXA平台加入了轮询过滤缓冲（Snoop Filter）的设计，大大降低了多路处理器间因要进行数据轮询所增加的延迟，提高了多路服务器的企业级应用性能，而这个设计两年后才在英特尔平台中出现。而到了2007年，IBM推出了现在的EXA平台（即支持英特尔的至强7300/7400处理器），相对于英特尔同期的芯片组，在很多方面进行了优化，并且仍然提供了强大的扩展能力，将第一代的16插槽扩展（或者说是4机箱级联）的独有设计保留至今。第五代X架构产品家族——eX5服务器全家福，从上至下分别是HX5刀片服务器，x3690X5（2U）和x3850X5/x3905X5（4U，x3950X5基本上与x3850X5相同，只是在配置上有所区别）机架服务器2010年3月，英特尔又推出了自己的新一代至强MP处理器，这就是Nehalem-EX，即至强7500/6500（有关它们的详细介绍见本站的早前的专题），而与之对应的，IBM也就推出了第五代的X架构以及采用这一架构的eX5服务器，我们从X架构的历史中就能预感eX5的与众不同。而今天，我们就将系统而深入的了解IBM的X5架构与eX5服务器。虽然在3月份，我们曾经对X5架构与eX5服务器作过报道，但这次将更为细致全面！?进入正文之前，我们先看看这张图，可以看到IBM X架构总线的变革，它基本上都是与英特尔的总线技术相呼应，必威体育精装版一代的eX5服务器基于英特尔的QPI总线架构，不过这只是一个基础，IBM也将在这一基础平台上展现自己独特的创新能力X5架构创新之一：MAX5内存扩展加速器X5架构创新之一：MAX5内存扩展加速器可以说，IBM第五代X架构中最突出的亮点就是独特的MAX5加速器，而纵观X架构的发展史，我们也能发现其在内存上所做的文章是最多的。这源于IBM对内存的一贯偏爱（比如上一代的X4架构）。仔细回顾了服务器的发展历史，可以看到随着CPU的多核化，每核心所能分配到的内存容量并没有什么变化，而内存在绝大多数的应用中均处于关键地位，对性能影响重大，尤其是越来越普及的虚拟化应用，而IBM也由此入手，对Nehalem-EX平台进行最为明显的改造MAX5加速器简介，它共有两种，一种是给机架式服务器x3850X5、x3690X5使用（上），下方中笔者称之为MAX5-R，一种是给刀片式服务器使用（下），下文中笔者称之为MAX5-BMAX5加速器是X5架构中最具革命性的创新，充分利用了英特尔新一代的QPI总线的特性，以一种巧妙的方式为服务器平台扩展了内存。这么说可能有些让人容易糊涂，我们可以先看看Nehalem-EX服务器的设计，再来看看MAX5又是如何为其提供额外的内存扩展能力的。标准的4插槽Nehalem-EX服务器平台设计在英特尔的给出的标准的4插槽Nehalem-EX服务器设计中，4颗Nehalem-EX处理器点对点全互联，每两