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借助AMD真四核“巴塞罗那”提高IT效率
来源:本站原创 作者:晓波 点击次数:次 时间:2008-4-9
  

银行“排队难”的问题一度成为社会关注的热点。作为服务业,如何提高运营效率,实现最高的客户满意度,是银行业面临的一个挑战,尤其是在加入国际世贸组织后,外资银行、外资保险公司加快进入国内的步伐,国内金融业面临着新的竞争和挑战。金融信息化不仅是国民经济和社会发展信息化的重要组成部分,也是金融现代化的重要手段。在竞争、业务转型和数据急剧膨胀的压力下,国内各金融机构越来越注重利用信息化建设来提高经营效率、降低成本并提升行业竞争力,对IT基础架构在计算能力、低能耗、可管理性等方面的要求越来越高。
央行《金融业十一五信息化规划》指出,“十一五”期间信息化建设的重点将放在“应用整合、数据中心建设、网络整合与布局调整、信息安全保障体系的完善、运行维护体系建设”这五大方面。可以看出,数据中心的整合与关键数据的应用共享是金融业当前的重中之重。
AMD今年9月发布的代号为“巴塞罗那”的AMD四核皓龙处理器,在推动数据中心融合、应用共享方面的优势值得关注。它的先进之处是在X86业界首次实现了一个硅片上集成四个计算内核,并采用了多项创新技术,重新定义了X86处理器的工业标准。它凭借高性能、低功耗、投资保护和增强虚拟化四大优势,在绿色数据中心、商业分析、计算、高性能计算等环境中得到迅速应用,受到了众多行业用户的认可。

高性能、低功耗,打造绿色数据中心
在IT信息化扮演重要角色的数据中心,似乎总是和高性能、高成本、高功耗这些“高”帽子脱不了干系。根据Power and Cooling Survey 2006调查显示,美国数据中心每年的电力成本高达近33亿美元。据Gartner预计,50%的现有数据中心电力和冷却能力将难以满足高密度计算系统的需求。以数据中心为代表的商用密集计算型应用对绿色节能的需求迫在眉睫。
“巴塞罗那”采用(下图1所示)一系列节能技术:AMD CoolCore技术,通过关闭处理器上非工作的电路块来降低能耗;独立动态核心技术,对AMD PowerNow技术的增强,使每个核心可根据其应用的特定性能需求来调整时钟频率;独立双通道技术,为CPU核心和内存控制器分别独立供电,支持核心和内存控制器根据应用需要以不同的电压工作。
在保持极低功耗的同时,“巴塞罗那”还通过增强的128位浮点加速器、AMD 内存优化技术、AMD 平衡智能缓存和快速虚拟化索引(RVI, Rapid Virtualization Indexing)等一系列领先技术,实现了性能的飞跃。由于采用了革命性的128位专用宽浮点加速器,SSE的执行带宽、指令获取带宽、数据缓存带宽、L2/北桥带宽等都有成倍的增长,而指令获取带宽、数据缓存带宽两项也是英特尔Core架构的两倍,避免了数据交换的瓶颈。另外,“巴塞罗那”采用了更深的36 级浮点调度器,进行独立的128 位操作,而英特尔的Core架构采用与整数共享的32 级调度器。这些创新技术,保证了巴塞罗那能够同时满足高性能和低能耗这两方面数据集中的要求。
SPEC最近公布的数据,证实了AMD“巴塞罗那”拥有出色的浮点运算性能。在CFP2006 Rates浮点性能测试中,用两颗主频为2.0GHz的四核AMD皓龙2350搭建的双路系统成绩比同主频的四核至强双路系统高出36%。在四路系统上,AMD四核皓龙的优势更明显,主频为2.5GHz的AMD皓龙8360SE的四路四核系统,峰值性能比主频为2.93GHz的四路四核至强系统高出40%。
在取得浮点性能和功耗等诸多方面的突出优势后,巴塞罗那得以从最基本的硬件底层掀起一股“绿色”旋风,并迅速应用于气象、教育和科研等行业。2007年中国高性能计算机TOP100排行榜显示,基于AMD真四核巴塞罗那的系统有3套入选,分别为北京航空航天大学、苏州气象局和中国科技大学的高性能计算机群。北京航空航天大学高性能计算机群采用曙光专为百万亿次超级计算机设计的TC2600刀片服务器,配置AMD真四核巴塞罗那处理器,可提供峰值高达每秒3.9万亿次的强大浮点运算能力。苏州气象局的系统采用曙光TC4000A机群系统与巴塞罗那相结合,由20台计算节点、2台I/O节点、1台管理节点和1台登陆节点组成,整体系统可实现高达25600亿次/秒的运算能力。而中国科技大学基于巴塞罗那的科学计算机群的linpack计算能力为1851.24Gflops。

硬件虚拟技术降低TCO
“一个操作系统、一个应用和一台服务器”这种运行模式,使效率和能耗等诸多问题变得日趋严重。在这种情况下,大家都希望能有技术来帮助提升IT基础设施的效率,打破旧有的应用模式。因此,根据工作负载或维护安排将一台计算机模拟成多个独立的虚拟机,并能同时支持多种不同的操作系统和应用,成为虚拟机技术最有吸引力的地方。
在支持虚拟化方面,AMD的快速虚拟化索引技术(RVI, Rapid Virtualization Indexing)将以前在软件中执行的功能转移到CPU执行,让CPU直接进行虚拟内存转换,无须通过传统的Hypervisor层,从而进一步提升虚拟化的性能。据评测,在双核和四核平台上,是否采用RVI技术,虚拟化性能会有79%的差距。带标签的快表(Tagged TLB)技术则让虚拟机在物理内存中的寻址和切换效率大幅提升,从而提高虚拟机效率,而DEV技术则大大提高了虚拟机的安全性。巴塞罗那采用共享2MB的三级缓存,可让多线程调度更加灵活。共享的三级缓存不仅提供了更大缓存的功能,而且也为多个内核之间提供了数据交换的通道,使核与核之间的带宽更大,延迟更小。与竞争对手相比,AMD在虚拟化相关领域已获得了领先优势(参见下图2)。
正是由于AMD在硬件虚拟技术上的优势,快速增长的著名服务器厂商Super Micro专门基于AMD四核皓龙8300系列处理器推出了一款SuperBlade SBA-7141M-T的新产品。据Supermicro介绍,该产品是目前全球最密集的刀片服务器,集高性能、高能效和低总体拥有成本于一身,能满足金融行业进行数据和应用整合等高密度计算需求。
这款号称世界第一的密集型服务器的每个刀片有16个处理器核心和64GB的DDR2内存,每7U机柜空间内的10个刀片总共包含160个处理器核心和640GB的DDR2内存,达到每42U机架可配置960个处理核心和3.84TB内存的高密度。同时,由于采用AMD四核皓龙处理器,使其具有全新的独立双通道技术,该服务器在每瓦性能方面也有很大的优势,不仅能帮助公司通过集中管理来满足客户需求,而且它所带来的出色性能和能效,还将有助于降低总体拥有成本。
在金融行业中,X86系统以其标准化、成本低、可扩展性强等特性,得到越来越多的应用。而AMD真四核巴塞罗那出色的性能、卓越的节能优势,不仅能满足金融行业应用要求,还将会加快数据与网络的整合,提高IT系统的可扩展性和稳定性,并可显著提高IT基础设施的运行效率,从而在金融行业要求苛刻的计算环境中得到广泛应用。

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