看Intel至強(qiáng)7500如何讓虛擬照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
無(wú)論我們回顧2009年，還是展望2010年的服務(wù)器市場(chǎng)，服務(wù)器虛擬化都是免不了要被討論的熱點(diǎn)話題。而服務(wù)器虛擬化也早已不是單純的軟件應(yīng)用，服務(wù)器從硬件設(shè)計(jì)上更加切合虛擬化應(yīng)用需求已經(jīng)成為必然的趨勢(shì)，作為服務(wù)器核心的處理器更是如此。多核心、多線程、更高的內(nèi)存、I/O帶寬、專門的虛擬特性，服務(wù)器處理器對(duì)虛擬化應(yīng)用的支持越來(lái)越具有針對(duì)性。通常，四路服務(wù)器憑借更加強(qiáng)大的計(jì)算性能、更高的內(nèi)存和I/O擴(kuò)展性，更適合作為虛擬化應(yīng)用的硬件平臺(tái)，就像英特爾至強(qiáng)7400服務(wù)器平臺(tái)發(fā)布之初，曾以“虛擬照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”為宣傳口號(hào)，至強(qiáng)7400憑借強(qiáng)大的虛擬化性能以及FlexMigration特性，成為了企業(yè)虛擬化的理想平臺(tái)。
今年3月，至強(qiáng)7400的繼任者，英特爾新一代多路至強(qiáng)“Nehalem-EX”至強(qiáng)(至強(qiáng)7500)即將發(fā)布，那么，至強(qiáng)7500與虛擬化又有哪些新的切合點(diǎn)呢？相比采用Core微構(gòu)架、傳統(tǒng)前端總線結(jié)構(gòu)的至強(qiáng)7400，Nehalem-EX所具備的QuickPath架構(gòu)將內(nèi)存和I/O帶寬推進(jìn)到了新的高度，打破了傳統(tǒng)前端總線結(jié)構(gòu)中虛擬機(jī)的瓶頸，此外，Nehalem-EX將繼續(xù)使用虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)靈活遷移(VT FlexMigration)技術(shù)，支持英特爾平臺(tái)虛擬機(jī)的遷移，并引入了大型機(jī)所具有的RAS特性，讓虛擬機(jī)具有更高的可用性。可以說(shuō)，新的Nehalem-EX將是一個(gè)比至強(qiáng)7400更加強(qiáng)大的虛擬化平臺(tái)。
更多的核心和線程增加虛擬機(jī)計(jì)算資源
從核心上看，至強(qiáng)7400具有6個(gè)核心，不支持超線程技術(shù)。而Nehalem-EX核心增加到8個(gè)，并且每個(gè)核心支持兩個(gè)線程，讓Nehalem-EX具備了8核16線程的處理能力。同時(shí)，Nehalem-EX還具有6核心和4核心的版本。采用Nehalem-EX，一臺(tái)四路服務(wù)器可以具備32個(gè)核心64個(gè)線程，相比至強(qiáng)7400系統(tǒng)的24核心24線程，虛擬機(jī)可以獲得更多的計(jì)算資源。
Nehalem-EX特性
QPI構(gòu)架顯著提升了內(nèi)存和I/O帶寬
Nehalem-EX采用全新的QuickPath互聯(lián)架構(gòu)，與其同門的Nehalem-EP相比，具有4條最高可達(dá)6.4GT/s的QPI總線，而Nehalem-EP只有兩條。在以往的四路平臺(tái)中，CPU之間的通訊需要經(jīng)過(guò)前端總線和北橋，而在QuickPath架構(gòu)中，通過(guò)四條高速的QPI總線，每顆Nehalem-EX處理器可以和其他三顆實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的互聯(lián)。
QuickPath互聯(lián)架構(gòu)
QuickPath構(gòu)架的推出對(duì)英特爾具有劃時(shí)代的意義，這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸架構(gòu)打破了傳統(tǒng)前端總線結(jié)構(gòu)中內(nèi)存和I/O帶寬的瓶頸，前所未有的提升了內(nèi)存和I/O帶寬。每顆Nehalem-EX處理器集成兩個(gè)內(nèi)存控制器，每個(gè)內(nèi)存控制器支持兩個(gè)內(nèi)存通道，支持DDR3-1066內(nèi)存規(guī)格，內(nèi)存帶寬達(dá)到至強(qiáng)7400的9倍！
內(nèi)存帶寬是至強(qiáng)7400的9倍
在內(nèi)存容量上，Nehalem-EX的每個(gè)內(nèi)存控制器支持8個(gè)DIMM，每顆Nehalem-EX可以支持16個(gè)DIMM，如果采用單條16GB的內(nèi)存，那么每顆處理器可以支持的內(nèi)存容量可以達(dá)到256GB，而一臺(tái)四路系統(tǒng)的內(nèi)存總量可以達(dá)到1TB！內(nèi)存容量和帶寬的提升對(duì)虛擬化應(yīng)用的重要性不言而喻，虛擬機(jī)需要占用大量的內(nèi)存，更大的內(nèi)存容量意味著可以支持更多的虛擬機(jī)；內(nèi)存和I/O帶寬影響著虛擬機(jī)的響應(yīng)速度，關(guān)系著虛擬機(jī)的性能。
FlexMigration和RAS特性提高虛擬機(jī)可靠性
在實(shí)際應(yīng)用中，虛擬機(jī)的遷移是經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，比如在新老硬件平臺(tái)的升級(jí)、災(zāi)難恢復(fù)等場(chǎng)景中。英特爾至強(qiáng)7400中引入了FlexMigration虛擬化特性，可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)在基于英特爾酷睿微架構(gòu)的三代平臺(tái)（之前、現(xiàn)有以及未來(lái)平臺(tái)）中遷移，為IT管理員提供了可靠的投資保護(hù)，并可以實(shí)現(xiàn)更高效的災(zāi)難恢復(fù)，讓虛擬機(jī)具有更高的可用性。而Nehalem-EX還將繼續(xù)支持虛擬機(jī)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遷移，包括Intel VT FlexMigration Assist和VMware的Enhanced VMotion，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的熱遷移。
除此之外，Nehalem-EX區(qū)別于其他x86處理器最大的特點(diǎn)是移植了部分來(lái)自安騰處理器的RAS特性，這對(duì)虛擬化的應(yīng)用具有非常重要的意義。RAS是Reliabilit（可靠性）、Availability（可用性）、Serviceability（可維護(hù)性）的縮寫，通常用來(lái)描述小型機(jī)和大型機(jī)的特性。雖然目前x86處理器核心和線程激增，性能也越來(lái)越強(qiáng)悍，但通常缺乏RISC處理器所具備的RAS特性，在關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域還是無(wú)法和RISC服務(wù)器競(jìng)爭(zhēng)。
Nehalem-EX引入的MCA高級(jí)RAS特性
Nehalem-EX傳承了部分來(lái)自安騰處理器的高級(jí)RAS特性，比如Recoverable Machine Check Architecture(MCA)功能，即自動(dòng)校驗(yàn)架構(gòu)恢復(fù)功能。MCA功能可以檢測(cè)CPU、內(nèi)存和I/O中的錯(cuò)誤，當(dāng)然，僅僅是檢測(cè)出來(lái)是不夠的，結(jié)合操作系統(tǒng)的支持，MAC還可以隔離故障部分，除非是致命的系統(tǒng)錯(cuò)誤，可以保持系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。目前VMware ESX和Windows Server 2008 R2、Novell SUSE Linux和Red Hat Enterprise Linux等系統(tǒng)都已經(jīng)可以支持這一特性。MCA功能增強(qiáng)了服務(wù)器系統(tǒng)的可靠性，減小了服務(wù)器出現(xiàn)故障導(dǎo)致所有虛擬機(jī)宕機(jī)的可能，這對(duì)虛擬化環(huán)境是十分有意義的。
相比目前的至強(qiáng)7400，雖然還沒有正式發(fā)布，也沒有測(cè)試的數(shù)據(jù)做支撐，但從這些特性中我們同樣可以看出Nehalem-EX是一個(gè)更加強(qiáng)大的虛擬化平臺(tái)。另外，Nehalem-EX還具有優(yōu)秀的擴(kuò)展能力，可以在沒有第三方芯片支持下擴(kuò)展到8路系統(tǒng)，應(yīng)用第三方節(jié)點(diǎn)控制器，可以擴(kuò)充到16路甚至32路。即使沒有RISC處理器全部的RAS特性，Nehalem-EX也并非無(wú)從與RISC競(jìng)爭(zhēng)，其強(qiáng)大的性能和擴(kuò)展能力、優(yōu)良的虛擬化能力，也必將吸引一些用戶從RISC進(jìn)行遷移。
附：Nehalem-EX特性：
·Nehalem架構(gòu)基于Intel獨(dú)特的45nm high-k金屬柵技術(shù)
·每顆Nehalem-EX處理器具有8個(gè)核心
·應(yīng)用Intel Hyper-threading技術(shù)，每顆Nehalem-EX處理器最高支持16線程
·通過(guò)QuickPath互聯(lián)可以擴(kuò)展到8路，無(wú)需第三方芯片支持。結(jié)合第三方節(jié)點(diǎn)控制器可以擴(kuò)展到更高，如32路。
·具有4條高帶寬QuickPath總線
·24MB共享三級(jí)緩存
·集成內(nèi)存控制器
·具有Intel Turbo Boost技術(shù)
·可升級(jí)的存儲(chǔ)緩沖器和存儲(chǔ)互聯(lián)
·相對(duì)上代產(chǎn)品9倍的內(nèi)存帶寬
·每顆處理器支持16個(gè)內(nèi)存插槽
·高級(jí)的RAS能力，包括MCA恢復(fù)
·具有23億個(gè)晶體管
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