新内核 新起点
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作者: 陈 斌
2008年，英特尔将推出新的处理器内核Nehalem，伴随新内核出场的是崭新的QuickPath互联系统架构。在新的架构下，计算机系统的结构将更加简洁。而在更加注重性能和功耗平衡的服务器市场上，新系统的效能提升也将突飞猛进。
2008处理器架构巨变
英特尔自从2006年推出酷睿微架构的处理器，重新夺回了在处理器市场上的话语权以来，开始严格遵守硅技术和处理器微架构发展的Tick-Tock交替战略，即在全新微架构诞生的次年推出更新一代的硅工艺制程。
去年是工艺更新的Tick 年，英特尔于11月份推出了新的45nm工艺制程，而2008年则是微架构更新的Tock年，预计将于下半年推出全新的Nehalem微架构内核。
尽管目前关于Nehalem的信息较少，但从英特尔公开的少量信息来看，Nehalem与目前45nm的Penryn处理器相比，最大的革新是用QuickPath互联架构取代了以往英特尔处理器的前端总线（FSB）设计，QuickPath其本质是一种双向串行点对点连接架构，可以在核间建立高速、大容量的信号通道，有助于避免大量数据通过FSB交换而可能引起的阻塞。另外，Nehalem还有将内存控制器内置的版本。
Nehalem可支持2、4、8颗内核，其原生多核设计比Penryn微架构效能提升10％～25％; 同时，Nelalem每个内核都能够打开HT技术，带来的效能增益也在20％～100％之间。从总体上看，在相同功耗下性能比Penryn提升30％。
按照惯例，新的内核架构一般会率先出现在服务器平台中，而QuickPath和内存控制器内置等特性更是适合企业服务器的应用需求，另外，Nehalem加入的SSE4.2指令也针对数据库应用做了优化，有助于提高数据库应用的效能。
QuickPath的出现给处理器和系统架构带来了巨大的变化，一直以来困扰系统性能的数据带宽和内存访问延迟问题有望得到根本的解决，这将为更多核系统的实现打下良好的基础。同时，FSB的消失意味着系统的架构将更加灵活和简洁，由于QuickPath甚至可以很灵活地连接高速设备，传统上连接高速高带宽外围设备如显示、内存、网络等的北桥其功能也将逐渐被分化。比如，Nehalem的一个低端版本Lynnfield内置了北桥功能，后续推出的Havendale更将内置显示引擎。这两个版本的处理器都只包括一个代号为Ibexpeak的南桥芯片。
处理器和系统集成度的提高带来的好处是多方面的，包括功耗控制更容易，系统复杂度降低，可靠性提高和系统外形尺寸缩小等优点。
高能效是关注重点
“尽管用户的需求是多样的，但我们注意到用户每年能耗费用增长的费用远远超过用于采购硬件的费用。因此，高能效是我们首先关注的重点。另外，绝对性能和虚拟化能力也是英特尔服务器企业平台各条产品线发展的核心因素。”英特尔服务器产品事业部服务器平台市场经理顾凡这样阐述英特尔的理念。
从长期来看，服务器处理器主流产品的TDP值将基本保持稳定，再根据不同的应用需求来调配内存、主频和内核数，以达到最合理的性能和功耗配置。
以往用户选择服务器，往往按照服务器所支持的路数等物理参数来考量，而很少根据应用特性来考虑。而在最新的规划中，英特尔根据用户的应用需求将其服务器系列产品划分为入门级、高效能、可扩展和关键任务四个市场。不同应用市场的产品将会产生交叉，其中入门级产品包括单路和双路的系统，高能效应用则涵盖了双路和四路的系统。
“过去双路服务器采用单CPU很常见。而这造成了很大的浪费。”顾凡解释了按照传统模式选购服务器的弊端。
“同时，英特尔还会考虑系统在空闲时的静态功耗，比如Nehalem的Idle功耗将低至10W。”这种设计在系统空闲时可以大幅降低实际功率，从而降低系统的总体能耗。
从英特尔最新的服务器处理器路线图（如附表所示）中可以看出，英特尔服务器处理器的种类将进一步简化，目前单路的3000系列处理器将逐渐与目前的5000系列至强产品合并到Nehalem-EP(研发代码为Bloomfield)处理器。
另一方面，去年11月发布的45nm工艺的产能也在迅速增加。据顾凡透露，在双路至强系列中，采用45nm工艺的产品在今年第二季度就将超过50％。
瞄准超过20%的增量市场
“除了传统的企业级市场，英特尔还会特别关注在2008年增长率达到或者超过20％的垂直市场。”顾凡举出了5个细分市场的例子: 工作站、刀片服务器、IPDC（IP数据中心）、HPC（高性能）和存储市场。
对此，顾凡进一步解释道: “IPDC市场是指不包含电信市场的部分，在国际上增长率为20％左右，在中国则有将近40％的增长; 而HPC市场则向两极化发展，16～64个节点的系统目前已经比较成熟了，256～512个节点的高端市场（如生命科学、石油开采等科学计算领域）增长平稳，16个节点的低端市场则增长潜力巨大。”
尽管顾凡并未就英特尔将在存储市场有何举措做进一步的透露，但笔者认为很可能要将之前在国外推出的存储服务器引入中国。
“未来英特尔服务器产品的研发也将更多考虑这些细分市场的需求。”顾凡最后补充道。
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