服务器处理器Power6的每瓦特性能表现分析

每瓦性能：历代Power服务器处理器表现

    特别要提到，新的Power系统部门产品经理Craig Johnson表示，1个四核、使用4.7 GHz Power6服务器处理器的System p6 570 CEC消耗1400千瓦时的电。此电能消耗——除了极小部分能量被转化成存入硬盘中的存储信息，其余全变成了散热、或造成部件的损耗或变成噪音——这还仅仅是CEC本身的，并不包括系统中使用的内存、磁盘以及其他外围设备的功耗。4核且基于Power6服务器处理器的1400千瓦时的功耗等级只是比4核且使用1.9GHz Power5服务器处理器的System i5 570服务器的1300千瓦时多了一点点。然而，在每瓦特CPW（商业处理负载）的理论上，基于Power6处理器的服务器比Power5服务器在功耗效率上多出了67％。这是一个很大的提升，同时也大体上符合摩尔定律。

    IBM同样提供了一份和之前的配置了16个运行于1.3GHz的IBM Power4服务器处理器的i Series Model 870的比较，其基本CEC的功耗是6000千瓦时。1个4核且基于Power6服务器处理器的System i 570服务器的处理能力相同，却在CEC的层面上只消耗了不到基于Power4服务器的1/4能量。

    虽然技术发展总是一件好事情，但这些比较并没有考虑到这样的事实：内存正变得更快、更热且磁盘正越转越快且产生更多的热量。此外，也忽略了一些在芯片层面上IBM对Power4+和Power5+服务器处理器在每瓦特性能表现上作出的充分提升。热能设计功耗等级并不是由行业来规定，因此很难从芯片的代数和结构上作出比较，因为不同的元件是被集成在每一个独特设计中的。例如，英特尔并不将内存控制器集成在它的x6处理器上，但AMD公司却这样集成的，而IBM追溯到2001年时的Power4服务器处理器时代就已经这么做了。所以，当英特尔表示，它可以做一个80瓦热能设计功耗的标准双核或四核至强服务器处理器，你必须记住，加上内存控制器至少20瓦，来和标准皓龙服务器处理器或者任何IBM的Power4、Power5、Power6服务器处理器的95瓦热能设计功耗作比较。

    最初的Power4服务器处理器，分别运行于1.1GHz和1.3GHz，产生115瓦和125瓦的热能设计功耗。这些是温度很高的处理器，即使它们当时的表现令人印象深刻——至少是其他服务器处理器厂商所能提供的性能的两倍，由于它是世界上首个双核服务器处理器——这样的高热解释了为何IBM没有将其放到刀片服务器或者System i服务器的低端。Power4服务器处理器贯彻了180纳米的芯片制造工艺，就晶体管大小上来说在当时并不算前卫。

    在Power4+这一代的服务器处理器上，IBM保持了基本相同的设计，增加了1千万个晶体管，总数到达1.84亿个，增加了二级缓存，微调了一下处理器的微架构。IBM可以这样做，是因为它采用了130纳米工艺，使得在一些高端服务器上可以将处理器主频提高到1.9GHz。据估计，热能设计功耗却下降到了70瓦上下。对于Power5服务器处理器的设计，IBM增加晶体管总数到2.76亿个，增加了更多的2级缓存（双核共享1.9MB缓存）并且芯片运行于1.6GHz或者1.9GHz。高端部分估计有80瓦的热能设计功耗，这对于一个具有整合内存控制器和很多其他特点的双核芯片来说是非常值得肯定的。

    对于Power5+服务器处理器，IBM基本上保持了芯片的相同并且转用90纳米芯片制造工艺，这使得芯片的体积缩小了40％，将主频提高到2.2GHz，并保证热能设计功耗下降到约70瓦左右。如果我所见到的估计是准确的，那这真是太令人印象深刻了，同时IBM却没有就此进行宣传，这很让人惊讶。