[技术]IBM X系列企业级服务器技术介绍
SMP 扩展模块技术:XceL4服务器加速器缓存
企业X型架构 (EXA) 支持的一种先进特性是一种巨大的第4级(XceL4服务器加速器缓存) 系统缓存,这种特性确保SMP扩展模块内存性能技术的正常运行,在基于Itanium的服务器中每SMP扩展模块为 64 MB 400 MHz DDR (双倍数据传输速率)高速 ECC内存,而在 Xeon系统中为32 MB。
通过在处理器和主内存之间使用高速DDR内存 ,XceL4缓存可以大大提升处理器和 I/O设备的性能。 性能提升多少呢?在厂商自夸比竞争对手超过2%的性能优势的行业中, XceL4缓存可以提高所有服务器吞吐量高达15%到 20%。
Intel 32–位和64–位处理器包含相对小规模(128 K 到 4 MB,取决于处理器)的第1级、第2级和 (使用Itanium) 第3级内置缓存内存。内置缓存的数量受到处理器模块内部可用空间的限制。 高速缓存内存越大,处理器更频繁地查找它需要的数据,同时更少地必需接入速度较慢的主内存。 (处理器速度正在以远快于主内存速度的速率增加;每年缓存搣遗漏攠时必需接入主内存的次数增加。)
大内存容量
Active Memory是企业X型架构中大量内存技术突破,设计用于增加容量、提升性能和可靠性。其中一项技术是支持大内存容量的能力。
虽然某些服务器仍旧受到它们可以安装的内存插槽数量的限制,其它服务器受到服务器正在使用的芯片集可以支持的最大内存的限制。由于这些原因,大多数服务器的内存限制为16 GB RAM或更少。 企业X型架构打破了这一障碍,允许在一个基于64–位 Itanium的服务器中使用多达256 GB 的RAM (在基于 32–位Intel Xeon MP处理器的服务器中为64 GB)。
Memory ProteXion
Memory ProteXion帮助保护不出现由于硬内存错误导致的突发故障。 它的工作方式与Windows NTFS 文件系统中热备用磁盘扇区有些类似,如果操作系统检测到磁盘上有坏扇区,它将把数据写到备用扇区以实现这一目的。Memory ProteXion (在其它系统上也称为冗余位调整)最初开发用于 IBM大型机并且多年来用于 zSeries和 iSeries服务器。
经验显示Memory ProteXion保护的服务器比一台使用标准ECC内存的服务器出现故障的几率要少近200倍。 ECC (错误检测和纠正) DIMM包含 144位, 但只有140位用于数据,剩余的四位未使用。Memory ProteXion仅是将数据重新写到其中一些备用位,而不是迅速禁用DIMM。这种方法允许Memory ProteXion每DIMM纠正四个连续的位错误—每内存控制器八个连续的位错误 (一台服务器可能有多个控制器)。这种先进的技术可以帮助减少服务器宕机,从而形成一个更强大的客户机-服务器计算平台。 这在大型数据库环境中尤其重要,在崩溃的数据库恢复正常运行之前,服务器之间的事务处理/回滚、重新索引和数据同步会导致数小时的丢失。 如果一个内存控制器在备用位外运行,它继续作为第二条防线Chipkill memory。
仅在一台服务器在短时间内遭遇如此多的错误且Memory ProteXion 不能解决的情况下,Chipkill ECC内存 (现在业界标准计算机中为第三代) 才发挥作用。
内存镜像
防止由于内存故障导致的服务器宕机的第三条防线是内存镜像。在该项技术中,内存的管理方法与RAID配置中磁盘镜像非常类似。在这种情况下,主内存条上数据的精确映射被镜像到备用或搣备份攠内存条。结果是,如果一根内存条出现故障,镜像的内存条将变为主内存条。在更换了故障内存条之后,主内存条内存中的数据将镜像复制到新内存条。
PCI–X I/O 系统和Active PCI–X
当前最新的PC I/O总线允许多个64–位66 MHz PCI总线分段,支持每个分段提供 400到 500 MBps。这种带宽不够支持新兴的10 Gbps (GB每秒)—或更高—I/O环境。
如果没有其它的性能提升,PCI将很快成为阻碍这些高速网络以网络最大速度连接服务器的瓶颈。 I/O瓶颈已经阻碍了行业标准服务器成为搣均衡的系统架构攠,这是基于高速 Intel的服务器和大型机系统的一种特性。因此,为了解决这些性能问题,行业开发了一种称为PCI–X的增强型总线,旨在延长 PCI的使用寿命,直到如InfiniBand等下一代串行 I/O架构准备就绪为止。 |