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服务器CPU

发布日期:2020-08-01 19:13   来源:未知   阅读:

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  服务器CPU,顾名思义,就是在服务器上使用的CPU(Center Process Unit中央处理器)。众所周知,服务器是网络中的重要设备,要接受少至几十人、多至成千上万人的访问,因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。所以说CPU是计算机的“大脑”,是衡量服务器性能的首要指标。服务器的CPU仍按CPU的指令系统来区分,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,后来又出现了一种64位的 VLIW(Very Long Instruction Word超长指令集架构)指令系统的CPU。

  CISC是英文“Complex Instruction Set Computing”的缩写,中文意思是“复杂指令集”,它是指英特尔生产的x86(intelCPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU),它基于PC机(个人电脑)体系结构。这种CPU一般都是32位的结构,所以我们也把它称为IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture,Intel架构)。CISC型CPU主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。

  RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer)指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量超流水线结构”,大大增加了并行处理能力(并行处理是指一台服务器有多个CPU同时处理。并行处理能够大大提升服务器的数据处理能力。部门级、企业级的服务器应支持CPU并行处理技术)。也就是说,架构在同等频率下,采用RISC架构的CPU比CISC架构的CPU性能高很多,这是由CPU的技术特征决定的。在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。

  VLIW是英文“Very Long Instruction Word”的缩写,中文意思是“超长指令集架构”,VLIW架构采用了先进的EPIC(清晰并行指令)设计,我们也把这种构架叫做“IA-64架构”。EPIC处理器主要是Intel的IA-64(包括Intel研发的安腾处理器)和AMD的x86-64两种。

  从当前的服务器发展状况看,以“小、巧、稳”为特点的IA架构(CISC架构)的PC服务器凭借可靠的性能、低廉的价格,得到了更为广泛的应用。在互联网和局域网领域,用于文件服务、打印服务、通讯服务、Web服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等用途。

  IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。

  最后值得注意的一点,虽然CPU是决定服务器性能最重要的因素之一,但是如果没有其他配件的支持和配合,CPU也不能发挥出它应有的性能。

  家用或者用工作用电脑配备的普通CPU,通常为CISC复杂指令集,追求指令集的大而全,尽量把各种常用的功能集成到一块,但是调用速度和命中率相比服务器CPU较低一些。服务器CPU的指令一般是采用的RISC(精简指令集)。这种设计的好处就是针对性更强,可以根据不同的需求进行专门的优化,能效更高。

  缓存也决定着CPU的性能,由于服务器CPU对运算性能要求高,所以服务器CPU往往应用了最先进的工艺和技术,并且配备了一二三级缓存,运行能力更强。服务器CPU很早就用上了3级缓存。普通cpu是近几年才用上了缓存技术。

  服务器cpu和普通cpu接口往往不同,服务器CPU接口大多为Socket 771、Socket 775、LGA 2011、LGA 1150相比普通CPU接口尽管不少相同,但实际上搭配的主板并不相同。服务器cpu配备的主板通常没有显卡卡槽,因为CPU自带的核心显卡即可满足需求,并且其CPU总线带宽比家用CPU高。

  服务器CPU是为了长时间稳定工作而存在的,基本都是设计为能常年连续工作的。服务器CPU相比家用CPU在稳定性和可靠性方面有着天壤之别,一般服务器都是365天开机运行,只有偶尔停机维护,对稳定性要求极高。

  普通CPU则是按72个小时连续工作而设计的,家用电脑在不使用时,我们还是习惯让他保持关机状态,一般每天都会关机。

  多路互联是服务器上的一项技术,比如服务器主板可以同时拥有多个CPU插槽,可以同时安装多个CPU,这个就是CPU多路互联技术,这项技术只有服务器CPU才支持,普通家用电脑,一块主板只可以安装一个CPU,不支持多路互联。

  由于服务器CPU针对高稳定性设计,在用料上一般都是选用优质材质,并且支持多路互联和长时间工作,和相同性能的普通CPU比,价格自然也是更高。此外,高端服务器CPU更上运用大量的最新先进技术,价格更贵,因此一般服务器CPU价格都在千元以上,高端服务器CPU都是在万元以上,甚至几十万。