四核時代來臨 誰需要4核系統(tǒng)？
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自從AMD率先在x86領域推出雙核心處理器以來，多核就成為處理器企業(yè)爭奪的一個焦點。2006年11月，英特爾先于AMD發(fā)布了4核處理器。當時，雙核與單核之爭正在激烈進行中。不少人曾感慨，雙核尚未普及，4核又來了。
業(yè)內人士戲言，4核在與雙核的競賽中搶跑了。其實，應該說英特爾在與AMD的競爭中搶跑了。在4核處理器產品推出時，英特爾中國區(qū)總經(jīng)理楊旭曾不無感慨地說：“這是英特爾技術領先的重要標志?！币部梢哉f，4核是英特爾近兩年來用以抵御AMD進攻的最新武器。
不過，在雙核處理器已經(jīng)占據(jù)市場主流的背景下，4核處理器會有什么樣的作為？經(jīng)過多長的時間，它才會成為服務器等系統(tǒng)產品的主流？
4核進展超過預期
在4核的競爭中，英特爾取得了先機，市場的表現(xiàn)也讓英特爾感到欣慰。2006年11月，4核Xeon 5300發(fā)布時，英特爾計劃在2007年前三個季度的4核處理器出貨量達到100萬顆。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100萬顆。Kirk Skaugen更大膽預言，整個服務器產品都會以雙核和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(qū)計算產品部產品市場總監(jiān)唐志德表示，目前，服務器市場以雙核處理器為主，雙核占據(jù)絕對主流的地位，這是不容置疑的。不過正像雙核從誕生到占據(jù)主流用了大概一年的時間一樣，4核處理器要成為服務器的主流也需要時間。
AMD在2005年推出雙核處理器時，對其持懷疑態(tài)度的大有人在，疑問也五花八門——雙核價格能比單核低嗎？用戶會接受嗎？雙核應用能夠普及嗎？僅僅時隔一年多，雙核已經(jīng)成為市場主流。唐志德甚至預言，未來的x86市場將很少能看見單核產品。
唐志德認為雙核走過的路對4核無疑有借鑒作用，AMD相信4核也會有類似雙核的市場接受過程，可能開始會有懷疑的聲音，但還是會迅速取代雙核成為市場主流。4核發(fā)展中遇到的困難和問題可能與雙核一樣，同時也會遇到新的問題，但是，4核成為主流的時間會更短，發(fā)展比預期要好。
不過，目前來看，4核還沒有成為任何處理器企業(yè)的主流產品。目前熱衷多核處理器的企業(yè)不過幾家，可以一家一家地看。Intel的桌面4核Yorkfield和Xeon 5300系列都沒有大批量生產，產量還非常有限。根據(jù)計世網(wǎng)的報道，到2007年一季度，桌面4核Yorkfield的產量也只占Intel處理器產品的0.03%。AMD預計在今年年中推出4核產品，批量生產的時間會推到今年年底或者明年年初，對AMD來說，4核當然不是主流。
在RISC處理器市場，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月即將到來的Power6之間的市場空白。至于Sun公司，Niagara一上市就有4、6、8核心的架構，而且銷量也不錯。根據(jù)Sun的統(tǒng)計數(shù)字，從2005年11月～2006年12月，每季度的銷售額都超過1億美元，但相對140多億美元的Unix服務器市場，和500多億美元的整個服務器市場，其份額不到1%。至于4核安騰2，根據(jù)英特爾目前的計劃，要到2008年才可能上市。
實際上，4核和多核處理器在嵌入式平臺上才是名副其實的主流。例如眾多的網(wǎng)絡設備、游戲機和便攜設備采用來自TI、Analog、Cavium、IBM與Toshiba、P.A Semi等供應商的處理器，多核早已是主流。
專家認為，在當前的x86和RISC計算市場，4核處理器既不是處理器企業(yè)的主流，也不是用戶采用的主流。不過，任何低估4核進展的看法都是短視的。
從“唯主頻時代”到“唯核心時代”
業(yè)內資深人士謝文硯認為，在2003年以前，處理器經(jīng)歷了相當長時間的 “唯主頻時代”，處理器的主頻逐年提高，用戶也用主頻來衡量一款處理器性能的高低。而現(xiàn)在，處理器似乎在走入另一個極端——“唯核心時代”—通過增加處理器內核，來提高處理器的性能。
當處理器的主頻越來越高，用戶體驗的性能提升卻非常有限，同時能耗等成本卻不斷增加時，用戶就會開始反思主頻的提高是否有意義，而處理器企業(yè)也會因此轉變發(fā)展思路。多核就是在這種背景下出現(xiàn)的。清華大學計算機系教授汪東升博士認為，一般說來，工藝和電路技術、體系結構、編譯技術的發(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(guī)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個增加到8個，線程也從4個增長到8個，核心和線程數(shù)量越來越多。而從英特爾在今年IDF大會上展示的產品來看，雖然英特爾也強調并不唯核心數(shù)量，但濃墨重彩的80核現(xiàn)場演示和對多核市場的樂觀估計，無疑清楚地表露出，英特爾發(fā)展處理器的方向還是以提升核心數(shù)量、縮短制造工藝為主。英特爾一位產品總監(jiān)向記者表示，在發(fā)展4核產品上，英特爾的步伐會加快。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(shù)量和縮短制造工藝，而是推出各自的多核心產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(guī)劃Power6的主頻將超過4GHz（最高5GHz），只有單、雙核的產品。推遲一年上市的Power6最終主頻達到4.7GHz。而AMD則從激進的技術傳道者轉向成熟的“用戶導向”廠商，比較冷靜和克制地推出4核產品，而不是在市場還未開始發(fā)育的時候就推出。謝文硯認為，在未來的企業(yè)級計算中，IBM和AMD的策略比較類似，都是以異構化的SoC為方向，例如IBM的Cell和AMD的Fusion非常類似。這樣的思路可稱之為架構優(yōu)先派。
單核處理器之后，出現(xiàn)了雙核處理器，雙核處理器之后又出現(xiàn)了4核處理器。很多業(yè)內人士開玩笑說，4核之后會不會出現(xiàn)8核處理器，甚至16核、32核的處理器？這不是玩笑，是一種對未來發(fā)展的預測。不同的企業(yè)會采用不同的策略。英特爾推出的TerraFLOP處理器計劃擁有80個處理器內核，每個內核的時鐘頻率為3.1GHz，整個計算速度達每秒1萬億次以上。而按照AMD的規(guī)劃，未來的處理器會向多核、異構化發(fā)展。唐志德認為，多核只是AMD提高系統(tǒng)性能的一種方式，并不會排斥其他的技術。2008年，AMD將推出Fusion處理器，可以在一個芯片上集成CPU、GPU、協(xié)處理器等多種不同功能的核心。
誰需要4核系統(tǒng)？
毫無疑問，4核處理器由于性能非常高，所以主要應用在服務器上，企業(yè)級應用成為了多核產品的主戰(zhàn)場。目前，雙核已經(jīng)成為服務器系統(tǒng)的標準配置。惠普公司在所有的服務器產品線中，包括機架、塔式和刀片服務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核產品有雙路至強5300（Clovertown）系列和面向高端游戲市場的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產品Tigertown，L2緩存也將加大到8MB。目前，系統(tǒng)企業(yè)都推出了基于至強5300的雙路8核的服務器產品，就連美國容錯公司也推出了雙路的4核容錯服務器。
雖然AMD的4核處理器還沒有發(fā)布，不過據(jù)介紹，AMD的4核處理器將首先在多路服務器上采用，如4路、8路服務器。除了這部分用戶，AMD還將面向高性能計算和刀片用戶推出4核產品，例如采用65W TDP的低功耗Barcelona刀片服務器也將是重點推廣產品。
目前，雙核已經(jīng)成為服務器系統(tǒng)的標準配置。在所有的服務器產品線中，包括機架、塔式和刀片服務器中，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核就會變成雙路8核，4路8核就會變成4路16核，對服務器市場的影響將是深遠的。在多路服務器上使用4核處理器的優(yōu)勢明顯，對于這些高端用戶而言，由于以往在多路服務器上早已采用SMP架構和并行應用開發(fā)，具有豐富的使用經(jīng)驗，能迅速從單核轉變到雙核、4核，無需對現(xiàn)有應用進行過多優(yōu)化和改寫。同時，4核能帶來更大的性能提升。與單核相比，4核系統(tǒng)能帶來4.5倍的性能提升；而與雙核相比，4核系統(tǒng)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，從根本上講，多核處理器的應用需求主要來源于用戶對服務器性能提升和功耗水平降低的雙重目標，有時僅僅是對絕對性能的渴求，有時也體現(xiàn)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器成為了多核處理器系統(tǒng)最典型的應用領域。
而從用戶角度來看，他們似乎并沒有完全無條件地接受4核服務器。寶德公司服務器產品經(jīng)理程佶認為，這其中的原因主要有幾個: 一是企業(yè)用戶非常重視服務器系統(tǒng)的穩(wěn)定性，很多用戶還在等待對于4核服務器穩(wěn)定性的驗證結果; 二是許多用戶還非常重視處理器的主頻，不少用戶非?？粗靥幚砥鞯闹黝l，而現(xiàn)在4核產品的主頻僅為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題還沒有完全明朗化。
4核是企業(yè)用戶采購關注的中心。相對個人用戶，企業(yè)用戶無疑在采用新技術和產品時更加穩(wěn)重一些。個人用戶為了獲得游戲、影音方面的新鮮體驗，接受4核時態(tài)度積極，迅速跟進。但企業(yè)用戶不一樣。唐志德認為，面對新技術和新產品時，CTO和CIO要從以下三個方面考量：第一，新的技術是否與老的IT系統(tǒng)兼容，新技術的采用是否會影響到現(xiàn)有系統(tǒng)的穩(wěn)定和可用？第二，新技術的采購和實施成本是多少？從中獲得多少回報，這個周期又是多長？或者簡單地說，如何評價新技術的投資回報率？第三，對于新技術的總擁有成本如何考量？整體擁有成本（TCO）除了服務器采購成本外，還有電力成本、人力成本、服務成本等。而TCO就需要看具體單核、雙核產品與4核產品相比的數(shù)字了。例如在電力成本方面，AMD的Barcelona可以實現(xiàn)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品更省電，現(xiàn)在下結論還為時過早。
因為有上述因素的制約，所以企業(yè)用戶在面對新產品和新技術時不可能像個人用戶那樣激動。就4核而言，目前企業(yè)用戶還處于觀望期，IT經(jīng)理們還需要時間來考察
4核的上述指標。
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