当前的Unix服务器市场竞争是看谁跑得快。Frank Soltis，这位IBM i系列全球首席科学家，无疑是一个速度的偏爱者。虽然已是祖父级的人物，但在众人眼中，他依然是美国罗彻斯特小城里那个爱飙车的老小伙儿。5月25日，在云南迪庆州香格里拉县的IBM System i 论坛上，Frank为众人解读微了处理器行业的最新技术发展趋势。在他眼中，IBM Power6 处理器的高速度再次续写了摩尔定律。

　　IBM的深蓝战胜国际象棋大师使芯片的计算速度为世人所知。直到今天，各大厂商围绕处理器的性能的竞赛从未停止。但不约而同遇到的问题是，如果让芯片跑的快，处理器就会变得很热，随之功耗也会增大。据调查，一个美国大公司的用电量大于一个小城市的用电量。一些厂商的做法是不得不让芯片跑得慢一些，以图更稳定。但由于这些厂商减缓了速度，用户会觉得他们的应用变慢了。当今年的5月，Power6横空出世，似乎预示着问题有了转机，处理器之间的飙速度又要开始了。Frank认为，之所以IBM新推出的双核Power6处理器让人振奋，在于其速度是上一代Power6处理器的两倍，为4.7GHz，但运行和散热所消耗的电能基本相同。与此同时，IBM推出一款采用Power6的新型服务器IBM System p570，并在节能和虚拟化技术方面有所突破。 根据TPC-C性能基准测试，IBM新的2到16内核服务器每个内核的性能是HP Superdome服务器每个内核性能的3倍。Power6处理器的速度几乎是HP最新安腾处理器的3倍，Power 6带宽为300GB/秒，可以在60秒内下载整个iTunes目录。IBM系统与科技事业部亚太区产品总监贾成儒透露：“实际上，在我们的实验室里， Power6的速度已经达到了6GHz。”

　　“IBM跟业内同行不同，我们不能使它减缓，我们要使它更快，时钟速率增加了一倍，这让所有竞争者都无法接近。”Frank说。

　　据了解，早在2004年4月以来，已有超过1400余名研发人员加入了Power 6架构团队。在2005年3月，IBM公司就已经做好了基于Power6架构的Unix服务器市场战略。Power6处理器作为战略的一个重要组成部分，也决定了它是未来Unix世界的必然方向。作为一家技术领先的公司，IBM对于Power6架构研发有着持续巨大的投入。

　　Power6架构所采用的铜芯片、绝缘硅（这两种材料用于减少热能）、多内核和并发多线程技术领先竞争对手1～3年时间。

　　Power6采用65纳米绝缘硅、10层金属层工艺制造。IBM的65纳米工艺提供了0.65微米的SRAM单元和0.45微米的单元以提高密度。存储阵列单元使用了比逻辑元件更低的电压，以减少功耗。此外，Power6 功耗还可以受使用者的控制，使其在低电压下运行。

　　Power6有极高带宽可提供给处理器。在5GHz下，每个MPU都有300GB/s的带宽，大约80GB/s来自三级高速缓存、75GB/s来自内存、80GB/s来自MCM内总线、50GB/s来自远程处理器、20GB/s来自本地I/O。Power6的带宽通常比Power5+系统增加了一倍，这是由于频率提高、添加了一些新接口。Power6的非核心功能其运行频率都是核心频率的一半，2GHz到2.5GHz之间；而各种Power5+处理器的频率大约为0.8GHz到1.15GHz。

　　与Power4·5一样，Power6着重于系统架构事关重大的大系统环境。每个Power6微处理器单元(MPU)作为2路单芯片多处理器 (CMP)设计来实现，340平方毫米的一块芯片上集成了两个同步多线程处理器以及每个核心都有的专用二级高速缓存。至于高档型号，四个Power 6 MPU将封装在一个多芯片模块(MCM)内，另外还有四个三级全相联高速缓存(victim cache)，每个大小是32MB。

　　Frank描述这个处理器是在一个磁托架上放四个芯片，由7.9亿个晶体管实现四个核，但IBM决定只实现两个核，其他两个作为备用，冗余的晶体管可以照顾到其他的事情，而非单一的多芯片完成单个任务。因此每个芯片上都有很多冗余的晶体管，我们可以把系统的可靠性、高可用性跟其他功能或者其他智能放在芯片里，让我们的芯片在节能方面达到更好的效果，我们用多芯片完成某些任务，而不是用单一芯片完成所有的任务，这种对照就好比用四个大脑与一个超级的脑子做事情，我们也有良好的手段让四个大脑之间彼此交流。前者能够动态地增加计算能力，当用户的业务需要新应用程序时，IBM就可以给用户一个密码来激活其他两个芯片来满足需求。

　　坚持“双核”路线与当前Intel的“多核”主义和Sun的多线程技术在理念上截然不同。IBM的立场是“我们可以做四核，但我们只做双核”。对于多核和多线程技术，Frank再次口出惊人之语：“让他们去继续他们的多核竞赛吧，我们不追求那么多核。让用户从单核过渡到多核需要一个很长的过程。处理器不只是要看处理速度，我们的带宽使数据流速率是其他芯片的30倍。”

　　日前，多核和多线程的声势日上。Sun公司宣布，它正在全力推进芯片多线程（CMT）技术的创新，并建立了多线程技术的实验室。Sun公司认为，应该革新处理器架构使其具备足够的适应能力，计算性能的提高不应以高额的能源和空间消耗为代价；如果采用多线程架构，处理器的结构就可以更简单，时钟频率也不必太高，从而可以降低处理器的电能消耗。

　　对于多线程技术的应用，Frank评价“不现实”。他给出的理由是“眼前推出这项技术，用户可能无法享受其带来的成果”。这是因为，用户采用多线程处理器如要达到预期的效果需自己研发软件开发新的应用，最初的应用是需要改造的,且多线型程序需要各种各样的数据使其运行达到预期效果。很难有良好的应用去发挥多线型编程的效用，因为要实现多线程，要配不同的应用到芯片中，之后还需要一系列的测试，普通的用户中很少有人能掌握这样高难的技术，如要达到预期效果，至少要5年到10年的时间。这意味着如果使用这种芯片，未来的10年里他们的应用都不会有很好的表现。

　　据说，IBM公司在1998年在AS/400上和当时的AS6000上就已经实现了双线程，叫做北极星处理器。可以说IBM在商用机器里是第一次使用双线程。IBM开发自己的处理器的同时也开发系统的软件，从1995年就已经开始把系统改造为多线程。

　　“所以当我们推出多线程芯片的时候，整个系统就可以发挥出多线程的效益，然而在业界即使在今日，不管在微软上的应用也好还是操作系统上的应用，还是在Unix上的应用，这些应用没有办法发挥多线程的效益。”
　　
　　他又举例说：“应用的类别不同，需求也是不同的，对于处理的需求是不同的。比如像做数据库的搜寻或者网上应用，这些应用是不太困难就可以实现多线程，而有些应用想要实现多线程是非常困难的。Sun显然是把某些应用可以用多线程的手段达到某一个效果，因此他推多线程。然而IBM公司的服务器，并不针对某些应用，而是开发通用的计算机，我们要兼顾过去未来，因此我们并不强调多线程，Sun的话有他的理由，但是不是多线程可以满足所有应用的需求呢？我认为是值得怀疑的。”

　　Frank认为，在系统开发与新的版本推出时，要做到客户不用花费更多的时间与精力就可以得到效益。换句话说，一定要在涉及系统改善过程中考虑到新技术的融合，“我们不会让用户改写他们的应用，我们只是让芯片的功率增加，让应用有更好的表现。IBM独到的优势是拥有半导体、芯片、系统这三项技术，我们通过寻找这三者之间最适合的均衡点，让系统发挥最大的效应。”

　　那么通俗地来说，IBM的双核能比Intel的四核跑得快吗？

　　“假如我们把时钟速率加快，所有应用都会跑快，而不是说只是某些应用跑快，IBM开发的机器是通用计算机。假如说非要让用户采取多线程手段编程的话，并不是所有应用都能够跑快，因为多核、多线程要把任务分开到不同的核上办，而且多核要把编程的思路都要改造，如果现有的应用在这种处理器上没有经过改造，你的应用不会因为多线程、多核而跑快。”Frank答道。

　　IBM计划在整个System p和Systm i系列服务器中采用Power6芯片。最先使用Power6的是P系列的570，一向都是由i系列承载最新技术的传统有了变化，Frank对此的解释是不追求配置的极致，但求两者结合在现阶段内能达到非常好的的使用效果，为了准备更充分，装有Power6处理器的i系列服务器预计在年底推出。

　　“很多大型主机的应用平滑过渡Power6是很困难的，一年后推出的i595应该是业内的优异机，大型主机应该有这种技术让他们在性能上有所提升。未来P系列和i系列将共享硬件技术，今天的Blade刀片服务器不能用Power5，但实际上刀片用的PC 970芯片也是Power体系结构的一部分，只是它没有能力让芯片在低电压的情况下运行。明年，IBM有计划把刀片的芯片从970改为Power6，将有能力运行FIOS。”对于不少数据管理中心主管的提问， Frank透露了Power6将在不同系统上大展拳脚。

　　事实上，在1991年，Frank就向IBM提出了一个新建议：IBM的下一代芯片应该为不同的服务器所共用，而不是只为某一个平台而开发。这其中有一个很现实的原因，要建立一个非常先进的芯片工厂的投入是极其庞大的，今天大约需要30亿美元。“IBM的确做了投资，这个投资应该得到充分的利用，因此不能让不同的服务器采用不同的芯片，技术分享是一个非常现实的问题。”以前，IBM公司服务器的研发都是“各自为政”的，在与其他一些有共识的同事的共同努力下，尽管费了很大的劲，IBM还是接受了这个想法。10年前Frank和他的同事们开始着手开发64位的Power芯片时，就希望这是一次全新的尝试，因为IBM试图让这种芯片能够将自己所有的服务器产品“串”起来。现在公司的整体策略，就是不管系统叫什么，尽可能达到技术分享一个境界。

　　据悉，微软曾向IBM询问有关的事宜，并很有兴趣让他们的系统在Power芯片上运行，微软的Xbox360的游戏机就是基于Power体系结构的芯片。AMD在自己的芯片中也用了IBM的绝缘硅技术。

　　很显然，芯片巨头Intel是不会支持这种芯片的，那IBM如何来保证占有大的市场份额呢？Frank透露说IBM接下来有意开发出一个共同的系统，让大型主机的芯片或者处理器在上面互换，让不同的芯片在一个系统上安插。假如此举也把AMD的芯片引入的话，将来适用的范围就更广。

　　两大巨头走着各自不同的道路，依照着自己的技术布局和芯片路线图，一时间也无心合作。单核、双核、多核的角力是否已经开始还尚未可知，假设真如 Frank所言，眼下Power6似乎真的难以找到与之飙速度的对手。对于用户来说，在高性能和高功能之间选择，兴奋之余，也要秉承按需购买的原则，毕竟，IT投入还是要稳健为先。

来自中国信息化电子杂志