追溯X5历史 IBM企业级X-架构回顾

　　IBM在x86服务器的研发设计过程中，曾先后推出了4代X架构。在马上来到的三月份，第五代X架构也将揭开神秘的面纱，在此之前，我们不妨回顾一下IBM企业级X-架构的历史，也好准确展望......

　　X-架构的诞生

　　IBM于1998年提出并于1999年3月在美国纽约宣布推出了极具创造性的“X架构”，当时该架构被预测将在未来5年内将IBM基于工业标准的Netfinity服务器的处理性能提升到可与大型服务器系统相媲美的地步，从而使IBM的Netfinity服务器成为真正适合现在和未来需求的企业级服务器平台——“X架构”由此诞生。

　　参与IBM调查，猜想下一代服务器

　　“X架构”，英文是“X-Architecture”，它是IBM的交叉服务器战略，将中、大型服务器，包括AS/400、RS/6000、S/390上面的一系列领先技术(光通道、远程联接诊断、超级并行交换开关、热插拔和热添加)系统地移植到工业标准服务器上，系统吸收IBM在高可靠企业计算系统方面的技术精华。这种移植战略为IBM的工业标准服务器提供了更优秀的功能，而且不必重新创造新的技术和方法。使用在IBM中大型服务器中业经证明的功能，将能够为复杂的IT环境缩短开发周期，减少开发费用，提高互操作性。

　　这套核心技术帮助Netfinity于98年在基于Intel处理器的服务器中赢得了令人瞩目的23项基准测试的记录，99年获得42项排名第一的基准测试记录，在2000年的基准测试中也荣膺第一的佳绩。

　　2001年4月，IBM举行了IBM eServer x系列服务器品牌发布会。脱胎于名震江湖的属于工业标准服务器Netfinity的IBM eServer x系列，它的得名即来自于造就Netfinity辉煌一生的“X架构”。

　　IBM Netfinity之父Thomas Bradicich博士在设计Netfinity时，把目标锁定为“把IBM大型机技术精华与Wintel体系结构相结合，从而创造出性能超群的Netfinity服务器”。这个伟大构想已经变成现实。然而，当Netfinity完美地过渡到IBM eServer x系列，奇迹再次诞生，在品牌诞生的两年间，IBM eServer x系列在同类产品的角逐中占尽优势，无人能望其项背。回首IBM eServer x系列成长的两年，踏实、稳重，精彩不断：其中，脱胎于“X架构”的“企业级X架构”的诞生再次成为IBM eServer x系列历史上的里程碑。

　　第一代企业级X-架构

　　2001年推出的代号为“Summit”的芯片组，是第一代“企业级X-架构”的核心，也是“X-架构”技术进化发展的重要一步。

　　突破创新的设计通过一套由IBM自行研制的新型核心芯片组——XA-32/64位芯片组，赋予了服务器整套全新的企业级功能。XA芯片组经由IBM大型机事业部历时三年，耗资2000多万美金开发完成。它集成了IBM对Intel处理器的服务器所有设想，也是第一个32位64位混合的芯片组，可以根据发展和用户需要升级。

　　通过一组IBM芯片和Intel处理器的配合使用，XA芯片组可以提高服务器的性能和扩展能力，即将多个处理器连在一起创建更大系统的能力;另外，它集成了IBM大型机技术，如铜芯片技术和绝缘硅技术等，这为基于Intel芯片的服务器增添了类似大型机的特性。 “企业级X-架构”利用在大型机与超级计算机实验室所采用的技术，极大地提高工业标准服务器的I/O、内存和系统性能。同时它建立了 “按成长所需付费”(pay-as-you-grow)的方式，实现系统从4路到8路、12路、16路的按需扩展能力，与其所具备的活动内存、远程I/O和4级缓存加速功能一起，为客户提供了顶级的系统可用性、系统的灵活性和高性能。可以看到，伴随“企业级X-架构”一步步的发展，工业标准服务器也不再是“低端服务器”的代名词——它已经迈入了企业关键应用的领域。

　　2002年3月，业界第一家采用Intel至强MP处理器的IBM eServer x440和x360诞生，意味着采用IBM公司最先进的铜芯片技术、应用 “企业级X架构”的产品正式推向市场。

　　第二代企业级X-架构

　　2003年6月，IBM推出了第二代企业级X-架构芯片组，支持Intel 2.8GHz的第二代Xeon MP处理器。

　　新一代的企业级X-架构主要有以下几方面的改进：采用了配合新至强处理器的XA-32第二代芯片组，该芯片组支持CPU的Xpand-On-Demand按需扩展，最高可到32路;内存不仅支持热插拔，还支持热添加;四级缓存提升到64MB;对远程I/O的支持也更加增强，而且在第二代企业级X-架构中还增加了铜诊断(Copper Diagnostics)技术。

　　1. Copper Diagnostics?

　　第二代“企业级X架构”中的铜诊断技术，添加了服务器的自动计算能力，可以提高使用方便性并消除单点故障：它内置在 BIOS中，不需要操作系统支持;在重启动之前就可以自动探测并报告多底盘配置下电缆是否正确安装，从而能够优化性能;在电缆被拉出或者电缆出现故障的情况下，可由其它电缆来接管故障电缆的功能，无需重启动就可以将所有流量转移到其它电缆上，从而消除了单点故障。

　　2. 支持Intel 至强DP 处理器的扩展能力

　　以往当用户需要将2路服务器升级为4路时，他们将不能继续使用Intel至强DP 处理器而需要全部改换为Intel至强MP处理器。XA-32?第二代芯片组则改变了这一切。第二代“企业级X架构”提供了业界独有的可扩展能力。它可以在4路服务器上继续使用Intel至强DP 处理器，充分利用更高的时钟频率，进行需要大量消耗CPU资源的应用。如果用户升级到Intel至强MP处理器，就可以获得从 4 路扩展到16 路的能力，实现更佳的投资保护。

　　3. 更大的总线四级缓存

　　第二代的企业级X架构将每4路CPU系统的总线四级缓存从32MB升级至64MB。在高I/O强度的计算环境下，设置在总线上的四级缓存极大缓解了I/O设备和CPU争夺内存的矛盾。提高性能多达20%。缓存越大越快，CPU要访问的数据就越有可能从缓存中得到。内存则可更多地为I/O设备服务。同时，总线四级缓存也优化了内存性能。大量的4级缓存和更快的前端总线减少了内存延迟。

　　4. 增加了热交换和热添加内存能力的Active Memory技术

　　第二代的企业级X架构在Active Memory技术上增加了热交换和热添加内存能力。与微软最新操作系统Windows Server 2003的紧密配合，在IA服务器平台上首次实现了无需重启自检，即可识别新添加内存的能力。

　　第三代企业级X-架构——eServer X3架构

　　2005年3月，在经历了三年时间的不断研发和1亿美元大量投入之后，IBM向世人揭开了eServer X3架构的神秘面纱。同时，作为IBM eServer x系列2005“X矩阵革命”的先锋，IBM在4月份也将向国内客户正式推出卓越不凡的eServer X3架构，并公布基于X3架构的第一款服务器x366的技术细节。eServer X3架构的推出必将为Intel市场带来强劲的震撼，并改变IA服务器市场的技术格局。

　　与上一代基于Intel 至强处理器的系统相比，eServer X3架构在性能方面实现了大幅度的提升，新的X3架构为4路系统带来了高达38%的性能提升，使企业能够同时运行32位和64位应用，并更快速访问大量数据。而基于X3架构的业界第一款支持Intel双核芯片的4路服务器产品——x366也在多项行业基准测试中胜出，在TPC-C在线交易处理基准测试和300GB TPC-H商业智能基准测试中，x366均创造了4路Intel至强芯片服务器新的性能纪录。

　　第三代企业级X-架构芯片组Hurricane是X3的心脏，它为x366提供了集成处理器和内存控制器，从而显著缩短内存延迟，并帮助客户减少响应时间和提高总体系统性能。XA-64e芯片组是由一个跨平台架构设计团队为x系列服务器特别设计而成，该团队具备IBM传统大型机专业技术。

　　Hurricane芯片组独有的关键优势：

　　与上一代产品x365服务器相比，性价比显著提高。

　　切实减少了处理器到内存的延迟，这一点对于企业商业负载来说十分重要。

　　虚拟XceL4v动态服务器高速缓存可提供智能高速缓存功能，内存延迟极低，以至于不必需物理四级缓存。

　　具备集成探测过滤器和远程目录功能的嵌入式动态随机访问内存(DRAM)。

　　3个扩展端口，运行速度均高达6.4GB/秒，在业界速度最快。

　　高达266MHz的Active PCI-X 2.0，是上一代的两倍，并向后兼容传统PCI和PCI-X。

　　回顾IBM服务器企业级X-架构的历史，我们不难看出IBM在服务器整体系统设计上的实力，这跟贴牌、OEM厂商会大有不同。总的来看，X-架构主要着力于解决服务器在按需扩展、I/O加速、高可用、系统性能、可管理性等方面的挑战。

　　IBM第五代X架构延续了成功的X系列优势，可以说是系出名门，他究竟能有多大的突破，一周之后就会见分晓，我们不妨先猜测一下到时候进行验证。