双核开创新x86时代

双核处理器架构很早就出现在RISC处理器上，IBM在2001年10月就推出基于双核的POWER 4处理器；随后是Sun和惠普公司，都先后推出了基于双核架构 的UltraSPARC IV以及PA-8800芯片，但双核处理器真正在x86领域出现，却是在去年。英特尔先AMD一步推出双核桌面处理器；随后是AMD推出了在服务 器领域的Opteron处理器。不过，在x86领域中出现双核架构，对业界的影响远比在RISC架构上出现双核的影响要大——毕竟，目前90％以上的服务器都是 基于x86架构。x86架构进入双核时代，到底会带来哪些影响呢？

双核x86对x86服务器市场的影响
x86服务器市场上首次出现双核处理器，首先影响的肯定就是x86服务器市场本身。这种变化首先体现在高端的x86服务器市场上。典型的例子就是，某服 务器巨头就已经放弃了其8路x86服务器的研发计划。而众多的服务器供应商也表示，双核架构将对4路及以上的x86服务器市场产生影响。

浪潮公司表示，以8 路服务器为例，双核处理器的出现使得4 路服务器也具有了8 个CPU（内核）SMP的能力，处理器的性能可以接近8 路服务器的性能 。但严格来说，由于双核共用 I/O或总线，4 路服务器的处理器性能还是不能和8 路服务器相提并论。除了CPU 计算能力无法达到真正8 路服务器的水平 ，8路服务器的外围设备如I/ O 设备等的性能也比4 路服务器有很多地增加和提升。另外，在可靠性方面，4 路服务器也无法与8 路服务器相比。因此，浪 潮认为双核处理器的出现肯定会对8 路服务器的市场产生冲击，那些因为不满4 路服务器性能而选择8 路服务器的客户将会重新考虑自己的采购选择。

                      双核单核性能对比

而在4路市场，IBM公司表示，双核也将改变传统的x86服务器的卖法。IBM公司x系列服务器大中华区总经理傅斌表示，随着2 路处理器（指Xeon DP）的 性能越来越强大，客户发现2 路服务器也能做到4 路服务器的很多功能，从而认为4 路及以上服务器的性能价格比不算合理。对于这种情况，傅斌表示， IBM 已经在考虑，应该采用新的方式、方法来推动4 路以及以上服务器的销售，典型的例子如为客户提供在x86 平台上的虚拟化解决方案。

AMD公司对此也持相同观点。AMD公司服务器/工作站产品经理梁宏伟表示，“目前，市场上的4路服务器的售价为7万～10万人民币，而2路服务器的价格 是2万～3万人民币。而应用了双核处理器的双路服务器，实际上有4个计算内核，其性能完全可以满足那些计算密集型用户的需求。广电系统通过采用 双核双路的系统来代替4路服务器，节省了80％的成本。”

双核x86对RISC市场的影响
在早期，x86处理器的性能有限，对RISC市场的影响也无关大局。不过，随着x86处理器的性能一步步提高，RISC市场受到的冲击会越来越大。例如，基 于双核AMD Opteron Model 880型的4路服务器，其TPC-C值已经达到了20万，而采用1.9 GHz POWER5处理器的IBM eServer p5 570的TPC-C值也不过是21.7万 。更关键的是，IBM的p5 570的售价为24927美元，每tpmC值需要花费3.93美元，而基于Opteron处理器的服务器的每tpmC值只需花费2.4美元。

无论从性能上看，还是从性能价格比上看，x86服务器已经具备了挑战或者超越传统RISC服务器的实力。更重要的是，x86架构上除了有Windows以及各 种版本的Linux的支持，由于Sun公司的Solaris系统已经开源，并且正式支持x86架构，这使x86服务器上的应用也能够具有传统UNIX系统上的强壮性与稳定 性。国家智能计算机研究开发中心孙凝辉教授表示，双核处理器对吞吐率密集应用（例如多任务、多网络请求）、计算密集应用、企业关键业务以及高 性能计算机有非常大的帮助。他说，x86 架构下的双核处理器以低廉的成本、有竞争力的性能，使8路服务器与AMD双核处理器的搭配足以与传统的 IBM 、惠普、Sun公司的小型机竞争。

曙光公司表示，其基于双核Opteron处理器的天演系列服务器，其主要的竞争对手就是基于RISC架构的小型机。曙光公司的新闻发言人表示，“天演系列 的目标就是抢占16路以下的RISC服务器市场。特别是那些在UNIX操作系统上跑中间件和数据库软件的应用将首当其冲；其次是大规模科学计算，而这些 应用又主要分布在金字工程、大中型企业数据库服务、高效以及科研机构等三大领域中。”

对此，IBM公司也坦言，其低端RISC服务器OpenPower的竞争对象就是基于Opteron、Xeon等处理器的4、8路服务器以及竞争对手的入门级RISC服务器。

双核x86对软件授权的影响
在高端领域，软件的授权方式多种多样，有的是基于CPU的核心收费的，例如Linux等一系列软件；有的是基于用户数收费，例如Office平台。双核处理器 的出现，将导致授权方式变得复杂化。实际上，双核并不等于性能就是单核处理器的一倍，而不同架构的双核方案，所能提升的性能程度也不相同。事实上，按照一般的测算，Opteron、Xeon等的双核产品，在频率相同的情况下，比单核系统平均提高30％～50％的性能。但是，传统上的双路、单核系 统，比单路系统所能提高的性能达到了70％以上。也就是说，单路双核系统的性能要弱于双路单核系统。因此，以处理器核心数计费的方式显然不合适 宜。中间件厂商BEA 则表示，针对双核处理器的服务器加收25％授权费。

Sun公司执行副总裁颜维伦博士表示，“基于UltraSPARC T1处理器（该处理器最高可达8个核）的Sun Fire T1000服务器的售价不到6万人民币。如果按照传 统的授权方式，在其上运行的Oracle软件的授权费用将高达几十万。”Oracle针对这种情况也做出了改变，在Sun Fire T1000/T2000平台上，仅按照实际核 心数目的1/4收取授权费用。在x86处理器未来进入多核时代时，Oracle的这种方式将成为一种重要参考。

部分同时是服务器软件和双核服务器的厂商则决定对不同的产品进行区别对待。以 IBM 为例，IBM 服务器软件的收费办法会把x86 双核芯片当作一颗处理 器来计价，但对于双核Power 5处理器而言，还是会继续把每一核心当成单独的处理器来计价。这是因为，POWER 5的的设计更接近2倍的性能，IBM也 是因此坚持双核POWER4/5要收取双颗处理器的授权。

AMD公司与英特尔公司都在积极推动基于每个处理器 ——而不是每个核心——的软件定价模式。据悉，微软表示，即使是用在双核服务器上的 SQL Server 软件，仍依处理器数目计价，至于Windows Server，则是以服务器数量来计算。AMD 公司表示，微软的这项政策将成为一项重要的先例，其他软件供应 商将会纷纷加以响应，从而可以确保多核心计算机可以保持较低的成本。

而我国台湾省的资深IT人士颜国伟认为，最可能的作法是采行效用计算概念的用量计费，以每核使用时间来收费。Sun目前即有每颗Opteron使用一小时 收取一美元的运算租用法。不过不同架构的CPU，每小时能够贡献的性能也有差异，不同的操作系统也有不同的性能发挥，不能一概而论，总而言之只 会让事情愈来愈复杂，或者愈来愈简化（既然难以细估，干脆概算，付年费随便用，或其他的概略计法）。

双核推动虚拟化
引入双核架构不仅提高了处理器的性能，还全面增加处理器的功能性。双核处理器架构的引入和微软下一代 操作系统将在很大程度上促进虚拟技术的发 展。这些技术在2006年～2007年将有望成为下一代计算机系统的主要特征。目前部分厂商已经推出了异曲同工的虚拟化技术，如英特尔的Vanderpool（ 面向个人电脑）、Silvervale（面向服务器）技术及AMD 公司的Pacifica技术。

虚拟化技术可以让一台物理计算机虚拟出若干个虚拟的系统，这些虚拟系统能使用同样的资源独立工作。换句话说，这些技术将允许用户在他们的桌面 P C 上使用超过一个操作系统，以便每个操作系统解决特定的运算任务。双核处理器将成为虚拟化技术实施的物理依托平台。

同时，大幅度增加的计算能力也使企业的计算中心能够通过虚拟技术更有效地利用数据中心的计算资源，将多台服务器上的不同资源从管理的角度“看 成”是一台服务器。

AMD 表示，采用虚拟技术的服务器整合对单个服务器提出了很高的要求。虚拟软件必须在管理多个虚拟环境的同时，及时向用户提供各种应用和数据服 务。目前， 采用直连架构的 AMD64 可以提供这样的性能。作为一种支持虚拟技术的平台，AMD64技术可以提供较短的内存延时和较高的I/O带宽，从而 可以帮助企业更加方便地与客户和业务伙伴合作，以及提供先进的解决方案。

双核x86对企业数据中心的影响
据行业专家所言，能量消耗和空间的利用是数据中心的最大成本所在，对IT管理者而言，这是限制数据中心扩展的主要因素。“太吵，运行费用太高。” Sun公司的颜维伦博士表示，硅谷的一个用户就曾如此抱怨目前的IA刀片服务器。对此，AMD表示，双核处理器的出现将有效缓解这个问题。AMD公司 服务器/产品经理梁宏伟表示，Opteron处理器在设计时就考虑到了双核需求，其耗电量与单核相差无几。因此，采用双核Opteron服务器可以立即倍增机 架的性能，用户可以在功率受限的情况下提高数据中心基础设施的性能，降低数据中心的每平方米成本，达到最佳的每瓦性能。

上海超算中心曾经算过这么一笔帐，如果将“红色网格”当中的双核Opteron处理器全部换成单核处理器，在达到同样峰值时，需要更多的占地，更多的后 备电源，而每年的运行费用将增加1500万人民币。不仅如此，对于刀片服务器而言，由于刀片服务器本身体积的限制，刀片服务器最高也只有4路产品 。但对于一些企业的关键应用而言，例如数据库应用，4路服务器的性能并不一定能够满足需求。双核处理器使刀片服务器也能具有8个计算核心，从而 使用户可以在刀片架构中建立起从前台、中间件、后台的三层应用系统，可以最大程度地简化IT基础设施，也更方便管理。

小结
多核心处理器代表了计算技术的重要进展。目前，由于数据呈指数式增长，加上因特网的普及，企业和消费者开始需要利用多核心处理器所提供的优势 。与单核心处理器相比，多核心处理器可以提供显著的性能和生产效率优势，最终将成为主流模式。