第五代X架构 会让IBM服务器就是不一样

2010年，X86服务器市场将迎来新一轮的平台和系统升级，就芯片而言，会有多款产品出现，包括第一款32纳米服务器处理器Westmere-EP(至强5600系列)、第一款12核芯片AMD皓龙6100、第一款单核心功耗小于6瓦特的X86芯片AMD皓龙4100以及开创X86多路服务器新纪元的Nehalem-EX(至强7500系列)[详见：2010年最值得期待的6款服务器CPU]。

eX5：向中低端普及

IBM同时作为英特尔和AMD的重要合作伙伴，其System x服务器产品线的升级自然不在话下。不过，我们这里想提的是，芯片平台升级之外的革新。对IBM的X86服务器产品线而言，最值得期待的就是其下一代的eX5架构了，而且值得一提的是，过去，如eX4主要是用在四路、八路这样的高端机型x3850 M2、x3950 M2中，而eX5将会普及到普通双路服务器和刀片服务器中来。

比如，未来IBM的刀片服务器通过使用eX5芯片的内存扩展板，单组刀片最大将可以支持到80个DIMM内存条，实现高达640GB的内存容量，这对于虚拟化应用是非常关键的。由于虚拟化用户经常在超过CPU最高计算能力之前耗尽内存，从而影响到一个单一系统上所能够支持的虚拟机数量。目前普通双路系统一般可用内存为96GB到144GB，此前思科推出的UCS通过其所谓的“内存扩展模块”技术可以支持到48个DIMM，将内存容量增加到384GB。内存容量的提升使得每台物理服务器所能托管的虚拟机数量也可以成倍数增加，同时降低了每个虚拟机承担的能耗和制冷成本，用户不再需要仅仅为了更大内存容量去购买更贵的4路服务器。

从历史看未来

不过，目前IBM还没有公布eX5的具体技术细节，这里我们不妨通过了解IBM X架构的发展历史来看一看它会给服务器系统带来什么样的好处。

如果把处理器看作服务器的大脑，那么，芯片组就象是心脏——将处理器和内存、I/O端口及其他可扩展子卡连接起来，让数据得以在整个系统中更加畅快地流动。而IBM X架构的技术核心就主要体现在芯片组上。随着处理器计算性能越来越高，I/O、内存的瓶颈就日益突出了，平衡的系统设计就非常重要。比如，2007年，IBM推出的高端x86服务器System x3850 M2和System x3950 M2，就是通过将X4架构和最新处理器技术结合在一起，从而实现了处理器、内存和I/O方面的均衡的系统设计，使得x3850 M2的性能非常领先——这种均衡设计对于多路多核系统而言极为重要。

回顾IBM服务器企业级X-架构的历史[IBM企业级X-架构历史概述]，我们不然看出IBM在服务器整体系统设计上的实力，这跟贴牌、OEM厂商会大有不同。总的来看，X-架构主要着力于解决服务器在按需扩展、I/O加速、高可用、系统性能、可管理性等方面的挑战。

自1998年IBM提出并于1999年3月在美国纽约宣布推出“X架构”以来，IBM在x86服务器的研发设计过程中，先后推出了4代EXA架构，最近的一次架构更新就是2007年底推出的X4架构。“X架构”，英文是“X-Architecture”，它是IBM的交叉服务器战略，将中、大型服务器，包括AS/400、RS/6000、S/390上面的一系列领先技术(光通道、远程联接诊断、超级并行交换开关、热插拔和热添加)系统地移植到工业标准服务器上，系统吸收IBM在高可靠企业计算系统方面的技术精华。X架构的技术核心主要体现在芯片组上，2001年推出的代号为“Summit”的芯片组，是第一代“企业级X-架构”的核心。

2003年6月，IBM推出了第二代企业级X-架构芯片组，支持Intel 2.8GHz的第二代Xeon MP处理器，主要有以下几方面的改进：采用了配合新至强处理器的XA-32第二代芯片组，该芯片组支持CPU的Xpand-On-Demand按需扩展，最高可到32路;内存不仅支持热插拔，还支持热添加;四级缓存提升到64MB;对远程I/O的支持也更加增强，而且在第二代企业级X-架构中还增加了铜诊断(Copper Diagnostics)技术。

2005年3月推出的第三代企业级X-架构芯片组Hurricane 3.0是X3的心脏，它为x366提供了集成处理器和内存控制器，从而显著缩短内存延迟，并帮助客户减少响应时间和提高总体系统性能。Hurricane芯片组独有的关键优势：1. 与上一代产品x365服务器相比，性价比显著提高。2. 切实减少了处理器到内存的延迟，这一点对于企业商业负载来说十分重要。 3. 虚拟XceL4v动态服务器高速缓存可提供智能高速缓存功能，内存延迟极低，以至于不必需物理四级缓存。 4. 具备集成探测过滤器和远程目录功能的嵌入式动态随机访问内存(DRAM)。 5. 3个扩展端口，运行速度均高达6.4GB/秒，在业界速度最快。 6. 高达266MHz的Active PCI-X 2.0，是上一代的两倍，并向后兼容传统PCI和PCI-X。

2007年末，IBM终于推出了企业级X架构的第四代芯片组——X4(“Hurricane 4 ”)。相较于上一代的X3架构，X4采用了模块化设计，允许用户将多台基于X4架构的服务器整合起来，形成一个大型的SMP系统，而板载的控制器和多种内存保护技术也确保了服务器的可靠性和可用性。[详见：透视X4架构 解析IBM多路服务器]

小结

当然，随着AMD和英特尔在CPU设计中纷纷采用超传输直连架构，集成内存控制器，取消北桥芯片，芯片组的地位和作用也正在发生改变。特别是当英特尔在单双路和四路服务器上都引入基于QPI的Nehalem架构之后，服务器厂商在系统设计层面还有哪些可创新之处，是非常值得关注的，或许2010年的IBM eX5会带给我们答案。

总之，在X86架构越来越标准化的今天，很多厂商开始寻求标准下的特殊性，为自己寻找有力的市场定位。IBM X4架构延续了成功的X系列优势，即由更高的内存带宽和总线速度，连同嵌入式虚拟化和节能特性，使得它在X86架构中独出一帜。而2010年将出炉的X5架构从高端服务器向中低端产品线的普及，相信会在工业标准服务器市场上独树一帜。

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