服务器CPU是服务器上使用的CPU(中央处理器)。服务器是网络中的一个重要设备。它必须接收几十到数千人的访问,因此它对大数据量的快速吞吐量、超稳定性和长时间操作有着严格的要求。因此,CPU是计算机的“大脑”,也是服务器性能的主要指标。
一、服务器CPU的分类
服务器的CPU仍然通过CPU的指令系统来区分,通常分为两类:CPU和后来的64位(超长指令字)指令系统CPU。
CISC服务器CPU
CISC是“复杂指令集计算”的缩写。它指的是英特尔生产的X86(英特尔CPU命名规范)系列CPU及其兼容CPU(CISC),它们基于PC(个人计算机)体系结构。CISC型CPU主要是Intel服务器CPU和AMD服务器CPU。
Intel服务器CPU至强
优势
从目前的服务器开发状况来看,IA体系结构(CISC体系结构)PC服务器以其“小、紧凑、稳定”的特点,以其可靠的性能和低廉的价格得到了更广泛的应用。在Internet和LAN领域,它们用于文件服务、打印服务、通信服务、Web服务、电子邮件服务、数据库服务、应用程序服务等。
缺点
微处理器最大的缺点是缺乏与X86的兼容性,而英特尔为了让两代处理器更好地运行软件,在IA-64处理器(安腾、意大利……)上推出了X86-To-IA-64解码器,以便将X86指令转换为IA-64指令。该解码器不是最高效的解码器,也不是运行X86代码的最佳方式(最佳方式是直接在X86处理器上运行X86码),因此安腾和Itanium2在运行X86应用程序时性能非常差。这成为X86-64产生的根本原因。
最后一点值得注意的是,尽管CPU是决定服务器性能的最重要因素之一,但如果没有其他附件的支持和合作,它就无法发挥应有的性能。
IA-64微处理器最大的缺点是缺乏与X86的兼容性。另一方面,英特尔在安腾和Itanium2等IA-64处理器上推出了X86-To-IA-64解码器,以使IA-64芯片更好地运行两代软件。这允许将X86指令转换为IA-64指令。这个解码器不是最高效的解码器,也不是运行X86代码的最佳方式(最好的方式是直接在X86处理器上运行X86码),因此安腾和Itanium2在运行X86应用程序时性能非常差。这成为X86-64产生的根本原因。
尽管CPU是决定服务器性能的最重要因素之一,但如果没有其他附件的支持和配合,它就无法发挥应有的性能。
RISC服务器CPU
RISC是“精简指令集计算”的缩写。它是在(复杂指令集计算机)指令系统的基础上开发的,一些人已经测试了CISC机器,以表明各种指令的频率是相当不同的。最常用的是一些相对简单的指令,它们只占指令总数的20%,但占程序频率的80%。复杂的指令系统必然会增加微处理器的复杂性,使处理器的开发时间长且成本高。复杂的指令需要复杂的操作,这将不可避免地降低计算机的速度。
由于这些原因,The诞生于20世纪80年代,与CISC CPU相比,它不仅简化了指令系统,而且采用了一种称为“超标量和超流水线”的结构,极大地提高了并行处理能力。(并行处理意味着一台服务器有多个CPU同时处理。并行处理可以极大地提高服务器的数据处理能力。部门级和企业级服务器应该支持CPU并行处理技术。)换句话说,该架构在相同频率下比具有CISC架构的CPU性能高得多,这取决于CPU的技术特性。RISC指令系统更适用于高级服务器的操作系统UNIX,Linux也是一种类似UNIX的操作系统。
在中高级服务器中使用RISC指令的CPU的主要类型如下。
(1) PowerPC处理器
(2) SPARC处理器
(3) PA-RISC处理器
(4) MIPS处理器
(5) Alpha处理器
目前,两种主要的CPU处理器指令系统,CISC和RISC体系结构,都在取长补短,走向融合。CISC借鉴RISC的思想来优化指令系统的效率,而RISC引入增强指令来提高复杂任务处理的效率。因此,没有必要过分担心CISC和RISC之间的差异,这两种体系结构都非常先进,并且会随着时间的推移而发展。
CISC复杂指令集的特点是有大量指令,一条指令执行多个功能。其优点是执行特定功能(如多媒体处理)的效率高。缺点是系统设计复杂,执行效率低。典型的体系结构包括X86。
RISC精简指令集的特点是指令较少,复杂任务是通过组合多条精简指令来完成的。优点是普通任务执行效率高,功耗低。缺点是对一些复杂任务的处理效率低,例如多媒体处理。典型的体系结构有ARM、Power、MIPS、Alpha和SPARC。
VLIW服务器CPU
VLIW是“超长指令字”的缩写。VLIW体系结构采用了先进的EPIC(Explicit Parallel Instruction,显式并行指令)设计,我们也称这种体系结构为“IA-64体系结构”。EPIC处理器主要是英特尔的IA-64(包括英特尔的Anthem处理器)和AMD的X86-64。
Ⅱ服务器CPU与台式机CPU
1.不同的指令集
安装在家用或工作计算机上的常见CPU通常是CISC复杂指令集,它们追求庞大而全面的指令集,并试图将各种常见功能集成到一个整体中,但与服务器CPU相比,调用速度和命中率较低。的指令通常是RISC(精简指令集)。这种设计的优点是更有针对性,可以针对不同的需求进行优化,而且更节能。
2.不同的缓存
缓存还决定CPU的性能。由于服务器CPU对计算性能的高要求,服务器CPU通常应用最先进的进程和技术,并配备一个、两个或三个缓存,运行更强大。服务器CPU长期使用3级缓存。普通CPU仅在最近几年才使用缓存技术。
3.不同的接口
服务器CPU和普通CPU接口通常不同。与普通CPU接口相比,服务器CPU接口主要为插槽771、插槽775、LGA 2011、LGA 1150。配备主板的服务器CPU通常没有显卡插槽,因为CPU配有核心显卡以满足需求,并且其CPU总线带宽高于家用CPU。
4.不同的稳定性要求
服务器CPU设计为长时间稳定工作,基本上设计为全年连续工作。服务器CPU在稳定性和可靠性方面与家用CPU有很大不同,服务器通常一年365天运行,有偶尔的维护停机时间,这需要很高的稳定性。
普通CPU被设计为连续工作72小时。
5.多路互连支持不同
多路复用是一种用于服务器的技术。例如,一个服务器主板可以同时具有多个CPU插槽,允许同时安装多个CPU,这就是CPU多通道互连技术。这项技术仅受服务器CPU支持,而普通家用计算机(主板上只能安装一个CPU)不支持多路复用。
6.不同的价格
多路复用是一种用于服务器的技术。例如,一个服务器主板可以同时具有多个CPU插槽,允许同时安装多个CPU,这就是CPU多通道互连技术。这项技术仅受服务器CPU支持,而普通家用计算机(主板上只能安装一个CPU)不支持多路复用。