AMD巴塞罗那处理器:发掘芯片节能细节

    毫无疑问，CPU是数据中心存在的根本，从CPU层面部署节能技术能够从源头上实现节能，也能最大化数据中心的节能效果。AMD公司新近大量上市的代号为“巴塞罗那”的四核皓龙处理器，其背后的节能细节令人赞叹，也因此受到了包括HP、Dell、Sun、IBM、曙光等众多服务器厂商的热烈追捧。

    数据中心的能耗问题正引起越来越多的关注，如何才能有效地做到节能，怎样才是最事半功倍的节能方式？

    数据中心节能从芯片做起

    根据相关的统计，在一个典型的数据中心，电源、制冷、散热设备等就要消耗全部电力的50%左右，而服务器所消耗的电力大概占30%左右，其中CPU所占的比率更少。但是尽管CPU所占总的能耗比率很少，但是它的电力消耗数目却对其他部分的电力消耗有着极大的影响。比如说根据APC公司的统计，CPU功耗每增加1W，包括电源转换、空调、散热、供电系统在内的设备共需要增加2.84W的功耗，这种蝴蝶效应式的传递能力相当惊人。

    正如国家信息中心首席工程师宁家骏所说的那样，“服务器CPU芯片虽小，但能耗事关节能大局，必须予以重视。”

    因此，率先从CPU入手来实现节能，对于数据中心来说，有着更为重大和显著的意义。比起采用更为高效的制冷设备、更为高效的电源转换设备而言，采用节能效果更好、性能功耗比更好的CPU，将能够从根本上遏制数据中心膨胀的电力需要。

    “这也正是包括HP、Dell、Sun、IBM和曙光等在内的多家公司积极地采纳AMD的巴塞罗那服务器芯片，推出新型服务器的原因。”AMD公司产品经理梁宏伟表示，“由于采用了多种新型的节能技术，新近发布的巴塞罗那芯片广受欢迎。”

    巴塞罗那芯片的节能细节

    AMD公司一直在强调所谓“真四核”架构，即在一颗CPU中实现原生四核的设计，这并不是一种哗众取宠的做法。由于这种架构的存在，AMD的巴塞罗那四核芯片能够在功耗方面做到更为精确的内部控制，能够实现包括独立动态核心技术（DICE，Dynamic Independent Core Engagement））、CoolCore技术等在内的众多节能技术。

    独立动态核心技术，使得每个内核能够使用独立的频率工作，而CoolCore技术则实现了粗放模式和精微模式的电路控制，它可以通过关闭处理器上暂时不需要使用的部分电路来降低能耗，这都能够促进CPU的省电效果。

    如果没有独立动态核心技术，用多内核处理器运行时，如果出现负载不均衡就会出现功耗的浪费。此外，由于AMD的巴塞罗那芯片内置了内存控制器，因此为了更好地在降低能耗的同时，提升性能，AMD公司采用了双重动态电源管理技术，能够对CPU内核和内存控制器分别独立供电，这就使得CPU能够在功耗降低的同时获得更高的内存带宽。

   当然，强调巴塞罗那的真四核架构，最终还是需要落实到合作厂商的服务器产品上，在节能及相关方面做相应的配置，真四核的优势才有实际意义。梁宏伟表示：“通过4路TPCC的测试表明，配备了AMD四核皓龙处理器的服务器，它的性能价格比是最高的。”

    由于在芯片节能技术方面以及推动业界迈向高能效计算方面的努力，AMD在5月19日被美国环保总署（EPA）授予了EPA气候保护大奖。

    低功耗版本芯片进一步满足节能需求

    AMD在5月13日推出了业界首批5款低功耗版本的原生四核巴塞罗那芯片，它们统一以HE（Highly Efficient，高能效）进行表示。这批处理器同样具有原生四核心并集成内存控制器，但其平均功耗只有55W，而且OEM合作伙伴和解决方案提供商，基于这5款低功耗处理器的服务器系统已经全面上市。

    AMD公司负责计算解决方案业务的高级副总裁Randy Allen表示，这种新型的低功耗四核皓龙 HE处理器，专为数据中心管理者们设计，用以降低服务器能耗，提升效率。据介绍，四核AMD皓龙HE处理器将有2300和8300两个系列，用于2路、4路和8路的机架式和刀片式服务器。与同等的x86高能效处理器相比，低功耗AMD处理器创造了新的性能纪录，如在2路和4路的SPECfp_rate2006测试中都取得了创纪录的最高分。

    为了进一步推动节能技术的发展，AMD公司将会推出自有的平台技术，从而在更多方面实现节能技术的创新。而根据AMD最新公布的产品路线图，AMD即将发布的代号为“上海”的芯片将还是原生四核设计，并采用45nm制程，而将来的代号为“伊斯坦布尔”芯片为原生六核设计。并且，为了节能，AMD将继续使用DDR2内存，到再下一代代号为‘圣保罗’的芯片时，将会采用DDR3的内存技术。

    合作伙伴追捧的原因

    Dell、HP、IBM、Sun等公司在5月份发布基于巴塞罗那服务器时，都曾经有相当大的宣传动作，这也说明了各大服务器厂商对于巴塞罗那四核服务器芯片的热切期待，他们迫切需要AMD的产品来帮他们打开市场。

    如同Sun公司系统业务部市场营销副总裁Lisa Sieker所表示的那样，Sun公司最新的Sun Fire x64服务器为亟需高性能、高扩展性和高能效的用户提供了丰富的选择。“四核AMD皓龙处理器结合Sun的独特服务器设计和Solaris 10 操作系统，带来了最优的价值、优异的性能和可靠性。” Lisa Sieker说。

    戴尔产品部PowerEdge服务器总监Sally Stevens则表示：“ 采用AMD处理器的新款Dell 虚拟化服务器为客户提供了更明智的虚拟化选择。戴尔公司正在提供迄今为止功能最强、款式最多的基于AMD皓龙处理器的服务器系统，从而降低IT复杂性，实现世界级的虚拟化性能和总体的每瓦性能优势，这都是戴尔的客户们一直期待的。”

    以往在客户的潜意识里更多认为基于AMD芯片的服务器在HPC、虚拟化和绿色节能领域具有领先地位。但业界第三方的基准测试如SPECweb2005, TPC-C等都表明，AMD四核皓龙处理器在数据库、Web服务等方面也丝毫不逊色，完全能够满足普通商用的需求。

    双核皓龙服务器芯片曾经为AMD在服务器市场上叱咤风云立下了汗马功劳，并且在四路以及四路以上服务器市场为AMD公司赢得了良好的口碑。那么巴塞罗那四核皓龙处理器是否也会有这样的高端定位呢？

    面对记者的疑问，梁宏伟很自信地表示：“巴塞罗那四核皓龙处理器肯定还会保持在四路以及四路以上服务器中的性能优势。而且，对于那些能够利用多内核性能的应用，我们的优势很明显。”