UltraSparc T1：Sun旭日依旧？

虽然Sun全新的UltraSPARC T1处理器并非划时代的设计思想，但这是迄今为止在服务器计算平台上惟一敢于完全抛弃高主频做法来追求高计算吞吐量的处理器，它给Sun带来了什么样的机会？

Sun公司的中文名字为“太阳”，给人一种温暖的感觉，很多年来，Sun在用户心中，也似乎一直扮演着旭日的角色，以往在高端应用中非常大的装机量奠定了这样的基础。不过，同其他拥有精密处理器技术的公司一样，Sun也在技术发展的路上遇到一些瓶颈，业界对于处理器技术向前发展提出了各种各样的设想，大家都在努力打破瓶颈。多核心处理器的设计就是打破瓶颈的首次体现，之后，Sun又快人一步，推出了追求低功耗、高计算吞吐量的处理器UltraSPARC T1，这让我们不得不又一次重新审视Sun这个“太阳”。

记忆中，Sun的每一次大规模创新都会让人捉摸不透，不是因为太复杂，而是太领先了。

在Sun自己的网页上，对于UltraSPARC T1这样描述：突破性的CoolThreads技术，在2平方英寸空间里实现32线程的运算。

现在，每核两线程或每处理器两核是主流商用计算中很领先的处理器，具有片上内存子系统的UltraSPARC T1的推出改变了这个现状。 UltraSPARC T1处理器提供八个处理器内核，每核有四个线程，就如同将一台机架服务器缩至一片芯片之中。使用这种运行32个并行线程的低功率、低热的处理器，能够在计算吞吐量上获得巨大收获。Sun指出，T1没有强调单个处理器或者单个处理器核心的计算主频，而是强调整体的计算吞吐量，这对于目前追求单个处理器性能和主频的主流商用计算处理器来说，是绝对的颠覆。

Sun说，拥有CoolThreads技术的UltraSPARC T1处理器是目前具有高吞吐量和极佳环保特性的处理器。 作为一项突破性的发明， 它具有32个并行处理线程，大幅度增加了吞吐量，同时其功率仅相当于一个灯泡，能减少数据中心的能耗。

UltraSPARC T1采用CoolThreads芯片多线程技术，在绝大多数处理器每线程至少消耗40瓦功率的时代，每一个采用CoolThreads技术的处理器每个线程仅仅消耗2瓦功率，每一颗UltraSPARC T1处理器仅消耗功率72瓦，这只是Intel Xeon或IBM Power处理器每线程功率消耗的5%左右。

《Discover Magazine》2005年8月号曾有一段充满诗意的描述：这一突破性芯片采用了具有专利权的CoolThreads芯片多线程技术，并充分发挥Solaris 10 操作系统的多线程特性，成为第一个“绿色经济型”处理器。研究显示，UltraSPARC T1处理器的性能可以使全球的Web服务器数目减半，大幅度削减能源需求，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。

Sun公司大中华区产品业务总监潘榆奇接受采访时说：拥有8核32线程，这在目前是最领先的处理器技术，UltraSPARC T1更是目前单位功耗下性能最高的处理器。

令人感到意外的是，Sun将UltraSPARC T1的目标市场定位在大规模使用Wintel或Lintel的领域，矛头直指中低端IA服务器。

Sun曾经在IEEE Hot Chips 15论坛阐述过CMT（Chip Multi-Threading）的概念，通过多核心处理器来改善多线程并行处理的执行效能，去年更进一步提出“吞吐量计算（Throughput Computing）”，强调提升网络处理的效能是处理器设计的核心，整合多核心处理器、多执行线程架构以及更有效率的TCP/IP通讯协议堆栈，设计出兼顾效能及成本的处理器，这在众多服务器厂商中显得独树一帜。

从1990年开始，为了追求更高的IPC（Instruction Per Cycle）以及更高的运行频率，处理器微架构逐步朝着更宽执行单元、更深指令执行管线的路线发展，同时也导致处理器更复杂、更昂贵以及更耗电。比如，对高速缓存的过高追求，衍生出存取延迟，反而降低效能。高速缓存容量不断增加，内存带宽却存在缺口。由于处理器指令执行管线越来越深，复杂的分支预测机制成为高速处理器的必备功能，当处理器的指令管线深度越来越深，分支预测错误的回复动作对效能的影响也越来越大，而且，动态内存配置降低了高速缓存的命中率。

Sun针对上述问题对症下药，另辟蹊径推出了Niagara（UltraSPARC T1的研发代码）处理器，首次针对吞吐量计算理念量身定做。像尼加拉瓜大瀑布一样不间断，稳定的效能输出以及超大的内存带宽，就是Sun的选择。在未来，针对数据密集的高端运算环境，Sun还将推出采用相同概念的Rock处理器。

评论指出，UltraSPARC T1的推出，使Sun的SPARC摆脱了夹在IBM Power和Intel安腾双强之间的窘境。不过Sun此次直接把新产品的目标市场指向了竞争对手优势明显的中低端IA服务器市场。对此，潘榆奇指出，在目前的Wintel（IA架构服务器配合Windows操作系统）或Lintel（IA架构服务器配合Linux操作系统）应用中，大部分是以集群的形式处理大数据吞吐量的应用，比如大型门户网站、购物网站等。

在这样的领域，UltraSPARC T1有明显的优势，性价比优秀，因为它本身就是针对高吞吐量设计的，而且功耗低。

针对这样的目标市场（使用Intel Xeon平台的客户），Sun提供一个Web层整合计划，让他们方便地整合到Sun采用CoolThreads技术的T1平台服务器上。据介绍，将Web基础设施整合到Sun T1平台服务器上，可减少95%的能耗和空间需求；仅一台采用 CoolThreads技术的服务器就可整合多达10台Xeon服务器；在一台拥有Solaris 10系统分区功能的Sun系统上，可以运行多个Web应用，从而减少因管理大量应用、大量服务器和多个操作系统而造成的复杂性。

我们一直都知道，x86处理器在向上延伸，延伸到传统RISC架构所把持的所谓高端领域，这种延伸引发了x86与RISC之间旷日持久的竞争。现在我们看到，Sun手持全新的UltraSPARC T1向x86领域进攻，这场竞争更加精彩了。

透过GNC GPL开放源码授权，开放UltraSPARC T1处理器设计，这个决定又给业界带来了新一波冲击。Sun回应，这不是迫于压力而是顺应趋势。

OpenSPARC计划，可以说是继UltraSPARC T1之后的又一个里程碑。该计划包括公布UltraSPARC T1的硬件设计要点及Solaris 10操作系统迁移规格。开发人员现在可以取得更多关于UltraSPARC T1处理器独特的CMT技术的重要资料，而Solaris 10操作系统的迁移规格的开放，可以让开发人员在其上创建及运行多线程硬软件。Sun将OpenSPARC T1芯片设计、验测套件、架构及效能模型工具，放置在网站www.Opensparc.net上，这是一个鼓励用户加入并参与的免费的、活跃的开放源码社区。

很多评论认为，UltraSparc T1处理器以及相关的开源计划是Sun的新起点，让Sun旭日重升。有数字表明，自从互联网时代蓬勃发展以来，Sun作为第三大服务器制造商就一直没有找到状态，去年第二季度中，Sun全球范围服务器产品营收下滑了5.3%，为13.7亿美元，而IBM和HP分别增长了4.1%和11.5%。而创新设计的这一款处理器成为拯救Sun于危难之中的角色。

潘榆奇说，UltraSparc T1处理器可以说是Sun的一次极大创新，但并不是拯救Sun的角色，因为Sun一直保持着增长的脚步。如果一定要把这样的创新定性的话，那么，可以说UltraSparc T1的推出以及它的开源给Sun带来了更多的新机会。他认为，无论是Solaris 10的开源，还是T1主要技术细节的开放，都是顺应了当今技术发展的方向和趋势，而且开源会带来更多创新的机会。“就像Java一样”，潘榆奇指出：“UltraSparc T1能够给Sun带来更多的发展机会，包括开源所带来的机会，还有服务方面。”目前在开源领域，服务是困扰用户的大问题，而在UltraSparc T1平台上，Sun能够提供给用户更为完整和细致的服务。

UltraSparc T1面对的是一个更大的市场，现在，这个新平台已经在应用领域测试，应用最多的是Web服务器和应用服务器。潘榆奇说，通过T1，Sun树立起了一个新的形象，一个在开源方向上强者的形象。