[配件]SUN P.A.的低功耗服务器处理器

Sun派系：

八核心低功耗：Sun UltraSparc T1

为了与Intel、AMD在高性能低功耗处理器市场相抗衡，以取得刀片服务器厂商的支持以及在密集型高性能服务器集群应用中取得领先地位，Sun的新款处理器“Niagara”(尼亚加拉)已经在2005年年底 正式推出！而且Niagara也终于有了正式的名字：UltraSparc T1。

（注：Niagara即著名的世界第一大瀑布——尼亚加拉瀑布，而Erie和Ontario分别为北美五大湖中的伊利湖和安大略湖，尼亚加拉大瀑布上接伊利湖、下灌安大略湖）

UltraSparc T1是一款RISC精简指令集的处理器，不同于Intel XEON和AMD OPTERON的CISO复杂指令集，因此需要使用SUN自己开发的操作系统SOLARIS 10，这款处理器主频1.2GHz，最大功耗72W，远低于Intel双核Xeon的135W和AMD双核Opteron的95W，而且更加重要的是－－UltraSparc T1拥有八个处理核心，每核心均可同时处理四个线程。

　　★一块SPARC芯片上有32个系统：

　　作为微处理器技术上的一大突破，UltraSPARC T1处理器采用了基于SPARC的CoolThreads技术－－每个内核有4个线程，共有32个线程，32个线程等于32个系统同时工作，这就使多任务能够并行执行，无需互相等待。UltraSPARC T1芯片节约了能耗并提高了系统的吞吐量，它还利用了Sun具有创新性的CMT(芯片多线程)处理器架构，以确保与Internet的多线程应用环境并驾齐驱。

Sun已经为此申请了名为CoolThreads的专利。

同时，Sun还将推出六核心和四核心版本的UltraSparc T1。这些处理器的设计与八核心版本完全一致，只是屏蔽了部分有瑕疵的处理核心。这也是芯片生产商多年来的惯用手法之一。

★“绿色经济型”处理器

“一个时期以来，技术界就持有这样的观点――你的数据中心的性能提高了三倍，不应意味着让你的能耗成本也猛长三倍，从而大幅度地增加发电站里的煤耗量，”Sun公司总裁兼首席运营官Jonathan Schwartz说，“在高功效对环境有利、对事业有利之时，以上的观点就更为鲜明――处处都有明证――从供不应求的混合动力汽车，到主宰市场的燃油经济型飞机都是很好的例证。客户希望，同样的绿色经济也在他们的数据中心里出现。我们的UltraSPARC T1系统提供了系统性能的重大提升，但却不像基于POWER处理器的IBM系统那样功耗成本高得惊人。”

如果把全球的高性能处理器的性能换算成一个数据总和，那么，用性能优异的UltraSPARC T1来代替这些处理器，可以使全球的Web服务器的数目减半，大幅度地削减能源需求，这与多植了100万英亩的树木以减少二氧化碳的排放量有同样的效果。

　　在一个大多数处理器都消耗150瓦功率的时代，每一颗基于SPARC的CoolThread处理器所消耗的功率不足Intel Xeon或IBM Power处理器的一半，仅仅为70瓦左右――这一功率消耗接近一般家庭的照明用电。新的UltraSPARC T1处理器提供了空前的信息吞吐量，其设计宗旨就是通过能耗、冷却功耗和占地空间的大幅度削减，为客户节省资金达数百万美元。

★UltraSPARC T1处理器中的突破性特性：

　　·第一个在一块90毫微米的芯片上有32个系统的大规模线程处理器:其8个内核都具有1.2 Ghz频率，因此它与9.6Ghz的芯片有相同的性能，这使Sun拥有了胜于竞争对手的极大优势；

　　·第一次将系统架构放到了芯片上:内部的通信任务就在芯片上完成，这意味着，几乎不靠金属传输信息，这样就获得了更高的功效和更高的特性；

　　·第一次将4个内存控制器放到一块芯片上，芯片就成为了处理内核和内存之间的数据传输通路，这样数据就在被处理的同时迅速传入芯片；

　　·以最低的功耗提供行业领先性能的唯一的处理器:因有最小的内存延迟，使信息流大大增强。因为每一个UltraSPARC T1内核相对都很简单，它生成的热量很少――这使整个处理器所需功率小于70瓦；

　　·从多线程软件到多线程芯片:这一处理器与系统设计紧密结合，获得了最高的吞吐量。发挥了世界上最好的多线程软件架构的最大功效，且无需重新编译。采用Sun Studio 11软件，将三大创新技术――Solaris 10、Java和采用CoolThreads?技术的UltraSPARC T1 处理器――融入一项创新技术之中；

　　·最高的安全性:通过加密加速度提高了系统的安全性，同时提供了10倍的吞吐量(与竞争对手的处理器相比)。UltraSPARC T1采用了更小的计算周期完成同样数量的加密运算，其处理加密运算仅需用CPU能力的5%。而对Xeon 和POWER5+处理器而言，处理加密运算分别要用到CPU能力的33%和50%。

★UltraSparc T1开发计划：

到2008年，Sun将推出UltraSparc T1的姊妹版，代号Rock；而UltraSparc T1的继任者代号为Niagara II。Sun希望凭借上述处理器夺回在Unix服务器市场的份额。

Sun计划推出两款基于UltraSparc T1的系统：1.75英寸厚的Erie和3.5英寸厚的Ontario。

由于SUN的处理器一直都是安装在SUN自己的服务器上，所以这款处理器问世之后，要真正应用到实际工作中，还需要等待SUN推出采用该处理器的服务器才行。

SUN公司简介：

　　Sun公司是世界上最大的Unix系统供应商，产品有UltraSPARC系列工作站、服务器和存储器等计算机硬件系统，Solaris操作环境和Java系列开发工具和应用软件，以及企业服务等，并以其灵活性、高缩放性、可靠性和可用性等性能赢得各行业客户的青睐。

UltraSPARC资料介绍：

1987年，Sun和TI公司合作开发了RISC架构的微处理器－－SPARC，这是业界出现的第一款有可扩展性功能的微处理器。SPARC（Scalable Processor ARChitecture），即可扩展性处理架构，SPARC处理器为SUN的产品提供了强劲的动力。SPARC的推出为SUN赢得了高端微处理器市场的领先地位。

在SPARC处理器之后不久，随后出现了64位高性能的UltraSPARC 处理器，为Sun公司的工作站和服务器提供了发展原动力。Sun的系统架构提供了一种非常平衡的性能，系统部件（和内存）组合起来加速了应用序列的每个部分；高速I/O和网络，与高速互连部件一起提高了数据获取速度。UltraSPARC CPU 提供了超级计算能力，并驱动数据流通过互连部件 （UPA，Gigaplane Bus和Fireplane Interconnect）维持高速处理。

对于要求高级图形和多媒体能力的系统，Sun的UltraSPARC是第一种集成了2-D和3-D影像和图形的处理器。VIS是一组加速多媒体、影像处理和网络应用的指令集，这使得UltraSPARC处理器与众不同。 VIS RISC 指令集扩展了SPARC-v9架构。VIS是嵌入于UltraSPARC处理器中的单指令多数据(SIMD：Single Instruction Multiple Data) 代码 。UPA连接UltraSPARC处理器、内存、I/O子系统和图形卡。为多任务、多处理器环境特别设计，UPA连接适用于大量数据的在系统中高速流动，增强了整个系统的性能。

P.A.半导体：

功耗仅5W 主频2GHz 的 PWR

位于加州圣克拉拉的芯片新贵，P.A.半导体公司公布了最新的芯片产品，该产品沿袭了IBM Power处理器架构，目前此系列芯片主要应用于IBM服务器以及Mac产品中。而此次名气不大的P.A.公司芯片产品之所以引起了市场的关注，是因为其对低功耗概念的追求。

　　news.com.com报道，据公司透露，最新发布的芯片系列产品代号为PWR，其中整合了双内核技术，运行于2G频率，而平均功耗仅仅为5瓦，其中对于电路设计的整合是促成功耗降低的主要原因。如果开足马力发挥全部功能，该产品的功耗也仅仅为25瓦，甚至要低于市场上单内核处理器的平均水平，后者如今达到了90瓦。

据国外媒体报道，美国P.A. Semi公司最近宣布将推出一种基于Power架构的新型节能微处理器，Power处理器主要应用于IBM服务器和苹果机中，新型处理器的能耗只有现在Power处理器的几分之一。

　　这款名为PWRficient的芯片有两个处理器内核，当运行于2GHz时平均功耗只有5瓦，它最大的功耗也仅有25瓦，远远低于目前市面上Power处理器90瓦的功耗。

　　当与英特尔Xeon和AMD Opteron处理器作比较时，PWRficient处理器节能的优点就表现得更突出。据P.A. Semi首席执行官Dan Dobberpuhl介绍，一台由PWRficient组成的有着4000个节点的服务器运行三年只需消耗36000美元的电力，而由Xeon或者Opteron组成的相等水平的服务器分别需要消耗300万和350万美元的电力。

　　Dobberpuh称：“PWRficient的能耗仅相当于现有芯片的十分之一。”

　　高度集成化是PWRficient处理器节能的主要原因，它将用于内存管理的北桥芯片和连接网卡等外围设备的南桥芯片都集成在了芯片内部，这样还可以降低芯片的制造成本。

　　集成北桥芯片比较常见，而集成南桥芯片的做法则有些新颖。因为目前有太多的通信协议，很难在芯片内部实现所有的通信功能。

　　PWRficient的另一个创新之处在于高速缓存的设计。在一般的双核处理器中，两个内核使用的是独立的高速缓存或者连接到同一个高速缓存上，而PWRficient的双核心则是通过I/O系统和硬件加速器，分别连接到Conexium交叉总线上。换句话说，每个内核都可以通过微型网络进行通信。

　　由于PWRficient处理器在两年之内还不会上市，因此很难把它和竞争对手的产品进行详细的比较，况且在竞争激烈的处理器市场取得成功也并非易事，不过分析家仍然认为，PWRficient的节能思路是值得赞赏的。