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        數據中心系統用RISC還是CISC?

        時間:2014-03-10 10:14來源:IOK服務器機箱轉載 作者:eNet硅谷動力 點擊:

        如果一個x86 CISC處理器能做任何事,其實它已經不是最佳選擇。專為簡化與高集成設計的RISC處理器可提升數據中心里的效率與能耗。

          出于高計算性能與低功耗使用的需求,系統設計者意識到包羅萬象的x86處理器及其負責的指令集使得構建功能與效率都不高。為性能設計的處理器能解決服務器、存儲陣列、網絡設備與其他系統的計算需求。

          RISC vs.CISC處理器

          如今的x86處理器設計是之前30年的功能融合,達到目前的Intel-VT與AMD-V指令,支持硬件輔助虛擬化。

          但這種復雜指令集計算(CISC)方式存在問題。每個新指令或功能需要添加成百上千的晶體管給處理器,增加了能耗需求與延遲,就算該指令不用也會如此。芯片非常通用,但隨著不斷增長的時鐘頻率,使得運行起來非常熱,能耗也高。

          為特殊任務量身定做處理器更有效率。精簡指令集計算(RISC)剝離不需要的功能,打造任務專用功能。簡單的,更多可靠的RISC處理器以更好的能耗與冷卻提供相同效率的計算吞吐量。

          對于CISC vs.RISC爭論的疑問在于多功能 vs.效率。傳統x86 CISC處理器能使用非常廣泛的指令集處理幾乎所有計算任務。所以在通用平臺上,CISC是廣為推崇的芯片設計:企業服務器、桌面PC與筆記本系統。

          專業打造的RISC處理器犧牲通用性獲取效率。移除不需要的指令顯著降低了處理器的晶體管數量。將少數任務讓硬件執行意味著這些任務執行得更快,比滿載的x86 CISC的時鐘頻率更低,能耗更少。

          打印機、家用路由器,甚至多功能電話與遠程控制使用RISC處理器,這種理念在功能豐富的計算平臺上也明顯增長。平板或智能手機的RISC處理器能交付流暢的視頻播放、更快的網頁顯示與靈敏的用戶接口,并且續航時間長,無需冷卻設備。同樣的芯片設計范例有條不紊的在數據中心系統里進行著。

          RISC處理器例子

          芯片設計大拿,如英特爾,在數據中心與終端采用RISC處理器已取得進展。英特爾的Atom處理器家族使用主要部分產生了為各種任務而生的不同變體,它們都不需要完整的x86指令集。

          Atom單核Silverthorn家族用于移動互聯設備MID市場,支持MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3與Enhanced SpeedStep技術,但不是所有模式都支持Hyper-Threading或Intel-VT。雖然基于Atom的系統將支持最基本的x86應用,但不會支持虛擬化。

          Atom S12x9家族支持完整片上系統(SoC),有40線PCIe 2.0實現高I/O容量。主要用于存儲系統。Atom Avoton是款64位SoC處理器,包含以太網控制器,專為微型服務器而打造。Atom Rangeley SoC處理器旨在處理網絡流量,用于入口轉中層服務器、交換機與安全設備。

          基于Linux的多核SoC RISC處理器,如Tilera TILE Gx-8072在一個包中提供72顆互聯RISC核心??梢栽诘凸姆掌魃习l現這種配置,允許處理器核心的巨大組件處理諸如網絡數據操作與視頻轉換任務。

          RISC處理器的通用模式是Advanced RISC Machines (ARM)的ARMv8參考設計。平板處理器如蘋果的A6與NVIDIA的Tegra 3都是基于ARM的Cortex A9 RISC處理器。64位Cortex-A57設計支持采用Linux、Linaro與其他開源語言編寫的應用。AMD將開發基于Cortex-A57設計的RISC SoC處理器,打造企業服務器。