【轉載】 51CTO

　　導讀：當很多人在拼命追求CPU的速度，以期讓服務器獲得更高的性能的時候，一項測試卻表明，不同應用的性能對服務器的三大組件——CPU、內存和I/O的依賴程度，內存居然排在了******位。

　　關鍵詞： IBM

　　當很多人在拼命追求CPU的速度，以期讓服務器獲得更高的性能的時候，一項測試卻表明，不同應用的性能對服務器的三大組件——CPU、內存和I/O的依賴程度，內存居然排在了******位。測試包括了服務器的大部分常規應用，包括文件服務器、打印服務器、終端服務器、Web服務器、郵件服務器、數據庫服務器和計算服務器。測試的結果顯示，除了在“文件服務器”一項中得到第二外，其余六項中內存都排在了第一位，由此可見，內存對服務器性能的發揮至關重要。

 

　　不同應用對服務器組件的依賴程度

　　特別是，當虛擬化、云計算等逐漸成為企業新的應用熱點時，內存的瓶頸作用就愈發明顯了。以至強7000系列處理器為例，雖然每一代處理器的內核、緩存、主頻，甚至微處理器架構都有發生變化，但每個內核所能訪問的內存DIMM數卻相當保守。如下圖所示：

 

　　三代至強7000系列對比

　　除了架構，擴展內存還有良方

　　從2007年推出的至強7300到2008年的至強7400，直至今年問世的至強7500，其CPU每個內核訪問的內存條數均未超過2個。

 

　　內存控制器的變遷

　　此前，英特爾將內存控制器設計在了處理器之外，這種傳統的FSB模式越來越捉襟見肘，無論是在內存帶寬還是內核之間的通信方面。

　　2009年，英特爾在Nehalem處理器中開始集成內存控制器，這就是QPI架構。通過QPI總線，處理器之間可以直接相連，不再需要經過擁擠、低帶寬的FSB共享總線，多處理器系統運行效率大為提升。

　　QPI雖然可以大幅提升性能，但對于內存擴展也帶來了一些新的挑戰。比如擴充內存先要添加處理器，遠端內存的訪問性能顯著降低，在某些情況下必須使用昂貴的大容量內存。

　　面對這樣的困境，為了進一步釋放Nehalem架構處理器的性能，IBM對X86服務器架構進行了大膽的創新：將內存從傳統的與服務器處理器緊密捆綁的局限位置中解脫出來，讓內存的擴展可以獨立于處理器。其做法就是全新的eX5架構中***重要的一塊：MAX5內存擴展技術。

 

　　MAX5技術示意圖

　　解讀MAX5技術“秘籍”

　　MAX5的關鍵技術就是eX5芯片，其中包含內存控制器和探聽過濾器。MAX5內存擴展帶來的好處是顯而易見的：支持的******虛擬機數量是競爭產品的兩倍，支持更高的數據庫性能，提高服務器利用率，允許用戶用更便宜的內存硬件來滿足特定內存容量需求。

 

　　MAX5內存擴展架

　　同時，這么多的內存可以靈活發分配給多個CPU使用或者匯聚成一個內存池，這樣軟件許可證費用大大減少。

　　另外，由于MAX5芯片中還集成了探聽過濾器，可以更好地管理多個CPU內存與多個內存之間的數據沖突和延遲，提高內存訪問性能。

　　比如，一臺雙路的x3690 X5機箱里本身就可以支持上下兩塊帶有16個DIMM的內存板，即共有32個內存DIMM。如果再配上MAX5內存擴展單元(上面配有32個內存DIMM)，即一臺x3690 X5***終可以擴展到64個DIMM。而如果通過QPI線纜將兩臺x3690 X5連在一起，形成四路系統，總共內存DIMM數就可以達到128條。

　　eX5三劍客添“火力”

　　IBM在推出eX5架構的同時，還推出了基于eX5架構的三款服務器——雙路x3690 X5、四路的x3850 X5以及雙路的刀片BladeCenter HX5。這三款產品都支持MAX5技術，能為它們所配置的新至強處理器“如虎添翼”。

 

　　MAX5擴展單元

　　在Max5幫助下，機架服務器可以在1U空間內容納32個內存插槽，刀片服務器則能容納24個內存插槽。四路機架服務器本身就具有64個本地內存插槽，在容量上假如采用8GB的內存，IBM可以在一臺四路服務器上將內存擴展到768GB;而如果用戶選擇16GB內存，內存可以擴展到驚人的1.5TB。這對于一臺四路服務器而言是綽綽有余的了。

 

　　配備了MAX5的x3850 X5

　　此外，eX5芯片組還可以讓兩臺處理器規格相匹配的雙路機架或者刀片服務器連接到一起，組成一臺SMP系統，這個技術被稱為“FlexNode”。類似的，兩年前IBM就已經推出 LS23/LS43皓龍刀片服務器從雙路到四路的升級，不過采用的是HyperTransport總線技術。而現在的FlexNode技術讓SMP不僅限于刀片服務器，兩臺四路的服務器同樣可以連接到一起，從而組成一個八路系統。

 

型號	使用前	使用后
x3850 X5	支持64個處理器線程和1TB內存容量	可以多支持50%的虛擬機和提供領先的數據庫性能
x3690 X5	與兩Intel Xeon 5500系列產品相比，多33%的處理器內核和5倍內存容量	可以在原有的系統基礎上多支持46%的虛擬機，并且提供領先的數據庫性能
BladeCenter HX5	性能是目前雙路服務器 (Intel Xeon 5500系列)的1.7倍	內存可在60毫米寬度下擴展為320GB，并且每個處理器多支持25%的虛擬機

 

型號	使用前	使用后
x3850 X5	支持64個處理器線程和1TB內存容量	可以多支持50%的虛擬機和提供領先的數據庫性能
x3690 X5	與兩Intel Xeon 5500系列產品相比，多33%的處理器內核和5倍內存容量	可以在原有的系統基礎上多支持46%的虛擬機，并且提供領先的數據庫性能
BladeCenter HX5	性能是目前雙路服務器 (Intel Xeon 5500系列)的1.7倍	內存可在60毫米寬度下擴展為320GB，并且每個處理器多支持25%的虛擬機

 

型號	使用前	使用后
x3850 X5	支持64個處理器線程和1TB內存容量	可以多支持50%的虛擬機和提供領先的數據庫性能
x3690 X5	與兩Intel Xeon 5500系列產品相比，多33%的處理器內核和5倍內存容量	可以在原有的系統基礎上多支持46%的虛擬機，并且提供領先的數據庫性能
BladeCenter HX5	性能是目前雙路服務器 (Intel Xeon 5500系列)的1.7倍	內存可在60毫米寬度下擴展為320GB，并且每個處理器多支持25%的虛擬機

 

型號	使用前	使用后
x3850 X5	支持64個處理器線程和1TB內存容量	可以多支持50%的虛擬機和提供領先的數據庫性能
x3690 X5	與兩Intel Xeon 5500系列產品相比，多33%的處理器內核和5倍內存容量	可以在原有的系統基礎上多支持46%的虛擬機，并且提供領先的數據庫性能
BladeCenter HX5	性能是目前雙路服務器 (Intel Xeon 5500系列)的1.7倍	內存可在60毫米寬度下擴展為320GB，并且每個處理器多支持25%的虛擬機