處理器及技術(shù)發(fā)展.doc

【10-18】【轉(zhuǎn)貼】服務(wù)器硬件優(yōu)化探討(一)一個(gè)好的網(wǎng)站，除提供的內(nèi)容吸引訪問(wèn)者以外，訪問(wèn)速度和穩(wěn)定性亦是非常重要的，這當(dāng)然與網(wǎng)站規(guī)劃與設(shè)計(jì)、軟硬件配置有關(guān)系。網(wǎng)站規(guī)劃方面，在中無(wú)通訊第29期有過(guò)專題論述。對(duì)電子愛(ài)好者或DIY一族來(lái)說(shuō)，或許大家對(duì)怎樣使服務(wù)器更穩(wěn)定地運(yùn)行更感興趣。高檔服務(wù)器穩(wěn)定度達(dá)99.99%，平均一年內(nèi)的當(dāng)機(jī)時(shí)間不超過(guò)53分鐘，而低檔服務(wù)器的穩(wěn)定度僅為90%，平均當(dāng)機(jī)時(shí)間則高達(dá)876小時(shí)以上。要想做到百分百不當(dāng)機(jī)是不可能的，但可以深入分析影響服務(wù)器穩(wěn)定的關(guān)鍵所在，采用針對(duì)性的方法來(lái)有效提高其穩(wěn)定性，使當(dāng)機(jī)時(shí)間盡可能縮短。筆者創(chuàng)辦世界網(wǎng)絡(luò)（）和大中華印藝網(wǎng)（），在香港和內(nèi)地安裝使用多臺(tái)服務(wù)器，對(duì)此有深刻體會(huì)。就筆者的經(jīng)驗(yàn)而言，影響服務(wù)器穩(wěn)定與安全之因素主要有服務(wù)器的電源供應(yīng)、散熱系統(tǒng)、服務(wù)器主板選擇、軟件運(yùn)用等，服務(wù)器的穩(wěn)定性提高也是根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行不斷改進(jìn)的過(guò)程。在此總結(jié)一些服務(wù)器電源和散熱、主板選用等方面的經(jīng)驗(yàn)，供大家參考。一、 電源供應(yīng)器各位電子愛(ài)好者都知道，電源對(duì)于電子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是何等的重要。電源質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定和硬件的壽命，并不是簡(jiǎn)單地將220V交流變換成服務(wù)器所需低壓直流這么簡(jiǎn)單。服務(wù)器電源必須能應(yīng)付各種苛刻的工作環(huán)境，同時(shí)還要求常年不間斷地工作。隨著CPU的速度提升，硬盤容量和轉(zhuǎn)速等越來(lái)越大、越快，功耗就隨之升高，對(duì)電源的要求就更高了。服務(wù)器與日常用計(jì)算機(jī)不同，通常支持多個(gè)CPU，使用多個(gè)SCSI硬盤，RAM容量一般超過(guò)2G，其功耗相對(duì)大得多就不足為奇了。比如Intel P4 3.2G CPU功耗達(dá)82W，SCSI硬盤功耗也在10W以上，加上主板和其它配件的功耗，一般的PC電源僅200W左右的功率是應(yīng)付不來(lái)的。對(duì)1U機(jī)箱服務(wù)器來(lái)說(shuō)，電源功率一般應(yīng)達(dá)到300W，2U應(yīng)達(dá)到350W，以保證供電功率足夠。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，電源功率不足或過(guò)熱，是服務(wù)器經(jīng)常自動(dòng)重啟(Reboot)的一個(gè)重要原因。其實(shí)也很容易理解，當(dāng)您的CPU負(fù)荷增加、硬盤突然讀寫大量數(shù)據(jù)時(shí)，因負(fù)載變化造成電源電壓波動(dòng)是在所難免的。高品質(zhì)的電源在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到這些因素，出問(wèn)題的可能性就少得多了。熟悉電子制造的朋友們都知道，名牌大廠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)來(lái)說(shuō)比較有保證。筆者使用和實(shí)測(cè)過(guò)Sirtec International Co.,Ltd生產(chǎn)的400W服務(wù)器電源，型號(hào)為PUA-40060-PB1。該型號(hào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)良好，用料比較考究，有短路和過(guò)載、輸入過(guò)壓等保護(hù)功能，安規(guī)方面符合國(guó)際UL標(biāo)準(zhǔn)，且在攝氏40度環(huán)境下，經(jīng)過(guò)4小時(shí)滿載老化測(cè)試合格后才出廠。在環(huán)境溫度為25度、帶75負(fù)載條件下，其MTBF(平均無(wú)故障時(shí)間)達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上。圖一：PUA-40060-PB1電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、 散熱服務(wù)器硬件一般放在1U、2U機(jī)箱內(nèi)配合機(jī)架統(tǒng)一使用，在狹小的空間里有大量的硬件高速運(yùn)行，且服務(wù)器一般要求24小時(shí)不間斷工作，散發(fā)的熱量非常大。那么，怎樣才能有效降低服務(wù)器內(nèi)部溫度呢？首先，服務(wù)器機(jī)箱材質(zhì)就很重要。首選全鋁質(zhì)或者鋁合金，次選鐵板。顏色應(yīng)漆成黑色，以利于散熱。CPU散熱器宜采用全銅及直接整體切割而成的，為達(dá)到最佳效果，須配合品質(zhì)好的散熱膏并正確地使用。其次，風(fēng)扇的選擇也很重要。CPU是服務(wù)器的核心，也是“熱心”（發(fā)熱的中心）。Intel P4 CPU溫度75 及AMD CPU溫度86是工作溫度極限，高溫時(shí)CPU會(huì)自動(dòng)將降低工作效率。要降低CPU的溫度，首先是增加傳導(dǎo)面積，用優(yōu)質(zhì)的散熱器，并盡量增加表面積；其次就是要降低周圍環(huán)境溫度；還有就是加大其周圍空氣對(duì)流，風(fēng)扇就派用場(chǎng)了。散熱風(fēng)扇的選用也是一門學(xué)問(wèn)。高風(fēng)量(CFM)散熱風(fēng)扇可有效降低服務(wù)器內(nèi)部溫度。散熱風(fēng)扇一般分滾珠軸承、油封軸承兩種。滾珠軸承較為耐用，雖噪聲略高，但服務(wù)器一般在機(jī)房中工作，通常采用無(wú)人看守遠(yuǎn)程監(jiān)控，所以噪聲略大也可接受?？蓮娘L(fēng)扇上標(biāo)明的A（電流）和W（功率）來(lái)初步判斷風(fēng)量，數(shù)字越大一般風(fēng)量也越大。建議大家選擇Delta、Sunon、Nidec、Sanyo、Y.S.Tech等名牌。近期Sanyo推出1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)4cm電流0.55A風(fēng)量20.83CFM及24.71CFM的超強(qiáng)力風(fēng)扇，是1U服務(wù)器散熱較佳配搭。圖二：Sanyo兩種超強(qiáng)力風(fēng)扇電源本身是服務(wù)器中一大熱源。如Sirtec產(chǎn)的PUA-40060-PB1電源，自帶2個(gè)風(fēng)扇，使其工作溫度不會(huì)太高。筆者試將Nidec風(fēng)量15.53CFM的風(fēng)扇換成Sanyo風(fēng)量20.83CFM的風(fēng)扇，電源溫度明顯降低2-3度。 對(duì)于服務(wù)器機(jī)箱散熱風(fēng)扇，選用風(fēng)量大的風(fēng)扇，效果更佳。筆者將1U機(jī)箱內(nèi)原8個(gè)散熱風(fēng)扇更換成Sanyo 0.55A/20/83CFM風(fēng)扇后，實(shí)測(cè)機(jī)箱溫度由原來(lái)的33-35度，降低至26-31度，CPU溫度由原來(lái)的49-57度降低到45-51度。有興趣的讀者可試一試。 最后，要合理設(shè)計(jì)風(fēng)道。在安裝好硬件后把機(jī)箱內(nèi)的cable、電線整齊地扎好（如應(yīng)用蛇皮網(wǎng)配合熱縮套管能使機(jī)箱內(nèi)部的布線更加有條理），以保證機(jī)箱內(nèi)氣流流通無(wú)阻。俗語(yǔ)云：“磨刀不誤砍柴工”。要想服務(wù)器穩(wěn)定工作，在這方面花點(diǎn)時(shí)間是值得的。 三、 主板主板猶如人的骨架，承載著CPU、內(nèi)存等重要組件的運(yùn)行。如果服務(wù)器電源質(zhì)量可靠，容量充足；機(jī)箱內(nèi)散熱良好，但仍偶爾會(huì)莫名其妙的當(dāng)機(jī)，問(wèn)題可能出自主板。有些主板在當(dāng)機(jī)后，因有自我保護(hù)功能，必須關(guān)掉電源后再開(kāi)機(jī)；更有甚者，必須清除CMOS中的記憶，才可重啟。這對(duì)服務(wù)器的遠(yuǎn)程維護(hù)與管理造成嚴(yán)重障礙，所以選擇優(yōu)質(zhì)的主板顯得格外重要。 INTEL主板是少數(shù)通過(guò)WHQL微軟WINDOWS操作系統(tǒng)硬件質(zhì)量認(rèn)證的產(chǎn)品，穩(wěn)定性和兼容性經(jīng)受考驗(yàn)。在性能方面，INTEL原廠服務(wù)器主板配合自己的處理器，表現(xiàn)優(yōu)異也就不奇怪了。雖然INTEL有為穩(wěn)定性而犧牲性能的傳統(tǒng)，但服務(wù)器首要的還是追求穩(wěn)定，因此推薦大家采用INTEL主板。 圖三：Intel D865GBF主板 筆者的世界網(wǎng)絡(luò)（），網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器選用的就是Intel D865GBF，數(shù)字庫(kù)服務(wù)器選用Intel S875WP1-E主板。該網(wǎng)站提供速度測(cè)試、路由追蹤等功能，服務(wù)兩岸四地，日訪問(wèn)量超過(guò)10多萬(wàn)，多種程序和大型數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行2年多，未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性方面的問(wèn)題。 圖四: 香港 Newsbook Limited 1U 服務(wù)器柜一覽 經(jīng)過(guò)以上的介紹，您是否對(duì)服務(wù)器的穩(wěn)定性有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)呢？有興趣的可電郵至V,歡迎大家一起交流。筆者在測(cè)試服務(wù)器電源、風(fēng)扇和機(jī)箱散熱過(guò)程中，得到香港 Newsbook Limited 借出1U機(jī)箱及提供技術(shù)協(xié)助及SANYO廠香港總代理美高貿(mào)易有限公司協(xié)助供應(yīng)兩種新型強(qiáng)力風(fēng)扇，在此特別致謝。愛(ài)所愛(ài) 恨所恨 樓 主 | Posted:2005-10-18 18:02|嵐風(fēng)飛葉級(jí)別: 劍盟精靈精華: 0發(fā)帖: 255威望: 215 點(diǎn)貨幣: 9 JMB注冊(cè)時(shí)間:2005-09-04最后登陸:2005-11-11 服務(wù)器硬件優(yōu)化探討(二)上期筆者就影響服務(wù)器穩(wěn)定與安全之因素進(jìn)行了探討，主要介紹了服務(wù)器的電源供應(yīng)、散熱系統(tǒng)、主板選擇。本期主要介紹一些CPU最新發(fā)展和選用服務(wù)器CPU的經(jīng)驗(yàn)供大家參考。一、主頻不再作為CPU性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)眾所周知CPU是服務(wù)器的心臟，一臺(tái)服務(wù)器所使用的CPU基本決定其性能和檔次。曾幾何時(shí)我們以CPU主頻（核心時(shí)脈頻率）判斷CPU性能的高低，Intel的CPU也以高主頻策略占據(jù)了更多的市場(chǎng)。多年以來(lái)，Intel一直恪守著“摩爾定律”主頻決定一切的原則，從MHz到GHz，工程師們最關(guān)注的就只有一件事：如何提高CPU的工作頻率。隨著CPU科技的不斷發(fā)展，主頻已經(jīng)發(fā)展到近4GHz，晶圓制程也從180納米、130納米、逐步轉(zhuǎn)到90納米甚至65納米。隨著主頻的提升，制程的縮小，CPU發(fā)熱問(wèn)題也越來(lái)越突出。近期Intel放棄了開(kāi)發(fā)更高主頻率的CPU，轉(zhuǎn)向發(fā)展雙核心甚至多核心CPU，主要是大功耗電晶體所帶來(lái)的散熱問(wèn)題未能解決，所以4GHz Pentium(P4) CPU尙未推出市場(chǎng)。Intel Pentium 4 處理器二、散熱問(wèn)題成主頻提升瓶頸CPU是服務(wù)器的核心，也是“熱心”（發(fā)熱的中心），高溫時(shí)CPU會(huì)自動(dòng)將工作效率降低，所以CPU的溫度對(duì)于其性能至關(guān)重要。然而解決CPU的散熱問(wèn)題談何容易！試想當(dāng)年的Pentium MMX 200MHz，用的只是一個(gè)小風(fēng)扇。而現(xiàn)在的發(fā)燒友都在使用水冷、干冰制冷、甚至有些超頻發(fā)燒友在使用液氮制冷，可見(jiàn)CPU的發(fā)熱量增長(zhǎng)是多么的大。Prescott核心CPU的發(fā)熱量走勢(shì)圖隨 著集成的電晶體增多，CPU的功耗和發(fā)熱量都增加了。按過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)采用新的制造工藝，可以將功耗降下來(lái)：比如從180納米過(guò)渡到130納米之后，Tualatin核心比Coppermine核心的功耗有了明顯的下降。但130納米到90納米，功耗遞減的規(guī)律失效了。例如舊型130納米P 4 3.2GC Northwood 才82W，新型90納米P4 3.2GE Prescott功耗值達(dá)到103W。制程的縮小會(huì)減少CPU核心所占用的面積，但其他相關(guān)部件就可能會(huì)增大，而且這種減小與增大幷不是一個(gè)線性的關(guān)系。減小面積也需要降低晶片的工作電壓，例如，130納米的Hammer處理器其工作電壓為1.5V，90納米的Hammer需要在1.4V下工作，而90納米的Prescott則只能在1.2V的電壓下正常工作。一顆晶片的功耗由電路工作中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)功耗以及由漏出電流造成的靜態(tài)功耗構(gòu)成。電壓的降低意味著晶片的電晶體動(dòng)態(tài)損耗會(huì)降低，但是減小面積的同時(shí)暫態(tài)泄漏電流就會(huì)增大，而且隨著電晶體面積的減小，這個(gè)漏電電流會(huì)以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。在以前的制造工藝中，漏電電流幾乎可以忽略，比如在0.25納米制程的晶片中，你幾乎無(wú)法檢測(cè)到漏電流的存在，但是到了90納米時(shí)代，晶片的線寬縮小，電晶體的柵極變得越來(lái)越薄，漏出電流越來(lái)越大，所以漏電所造成的影響就已經(jīng)成為電能消耗的首要因素，而同時(shí)也正是由此引發(fā)了發(fā)熱過(guò)巨的大問(wèn)題。制程的縮小使得CPU核心可容納更多的電晶體，所以Intel在提升主頻的同時(shí)也增加了L2緩存（Cache）數(shù)以提升整體性能。CPU的電晶體數(shù)目驟增導(dǎo)致了其總功耗的增長(zhǎng)，這是CPU發(fā)熱增長(zhǎng)的第二個(gè)原因。Prescott的核心面積比Northwood小了25平方毫米，卻比后者多容納了7000萬(wàn)個(gè)電晶體！多出的7000萬(wàn)個(gè)電晶體工作時(shí)釋放的熱量可想而知。4GHz的Pentium4處理器，雖然主頻是頂級(jí)，但是功耗卻一定不低，據(jù)說(shuō)滿負(fù)荷工作會(huì)達(dá)到200W！我想這才是Intel放棄4GHz處理器發(fā)布計(jì)劃的原因吧。三、雙核心架構(gòu)及增加緩存成新寵Intel將CPU的架構(gòu)從單核心發(fā)展到雙核心，主要是因?yàn)槟壳癈PU運(yùn)算核心發(fā)展已達(dá)極致，而依靠增加主頻方式導(dǎo)致CPU發(fā)熱量大增，性能卻不見(jiàn)得同步成長(zhǎng)?，F(xiàn)在各個(gè)廠商都把提升CPU性能的希望寄托了在雙核心甚至是多核心上，增加緩存（Cache）也是辦法之一。談到雙核心處理器，相信不少朋友會(huì)問(wèn)：雙核心技術(shù)與超線程（Hyper-Threading）有何不同呢？畢竟以前Intel的P4利用超線程技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“雙核”的功用。從原理上來(lái)說(shuō)，超線程技術(shù)可以讓單CPU擁有處理多線程的能力，而物理上只使用一個(gè)處理器，但作業(yè)系統(tǒng)等軟體將其識(shí)別為兩個(gè)邏輯處理器。雖然支援超線程的P4能同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)線程，但在執(zhí)行多線程時(shí)兩個(gè)邏輯處理器均只能交替工作，因此，超線程技術(shù)所帶來(lái)的性能提升遠(yuǎn)不能等同于兩個(gè)相同主頻處理器帶來(lái)的性能提升。如果要讓處理器資源真正實(shí)現(xiàn)幷行處理模式，還需要處理器引入物理雙內(nèi)核設(shè)計(jì)！在作業(yè)系統(tǒng)看來(lái)，它是實(shí)實(shí)在在的雙處理器，可以同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)。理論上說(shuō)，雙核心處理器的性能幾乎比單核心處理器高50%70%。而且增加硬體核心幷不需要增加太多晶體管，也可通過(guò)削減二級(jí)緩存的容量以保持適當(dāng)?shù)碾娋w規(guī)模，因此也不會(huì)帶來(lái)過(guò)多的功耗負(fù)擔(dān)。雙核心CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)增加緩存也是近年來(lái)提升CPU效能的主要辦法，但這樣做會(huì)否增加CPU的功耗？研究發(fā)現(xiàn)，提高主頻帶來(lái)的功耗增加是以平方計(jì)算的，相比之下，增加緩存只會(huì)增加少許電壓，如由1.4V提升到1.45V，電壓的增加以倍數(shù)計(jì)算，容易控制。事實(shí)上在面臨散熱等問(wèn)題瓶頸后，Intel已逐漸加大緩存容量以增加性能。不但P4處理器L2緩存由Northwood核心的512KB提升到Prescott核心的1MB后，又推出搭配2MB版本的6系列P4，平價(jià)處理器Celeron在導(dǎo)入Prescott核心后，L2緩存也從原本128KB加大到256KB。Intel新近推出處理器的頂級(jí)產(chǎn)品P4至尊版（P4EE，P4 Extreme Editon）3.46GHz主頻、1066MHz 外頻，更在其中加入了2MB L3 Cache。這種以前只是在XEON處理器上擁有的技術(shù)現(xiàn)在也已經(jīng)走入平民化玩家層次，對(duì)于一般的服務(wù)器應(yīng)用應(yīng)有不少幫助。過(guò)去無(wú)論是Intel還是AMD都只是把Cache緩存的重點(diǎn)放在了L2 Cache上，容量一再進(jìn)行提升。為了凸顯P4 EE的與眾不同，Intel賦予它多達(dá)2MB的三級(jí)緩存，加上512KB的二級(jí)緩存，P4 EE的緩存多達(dá)2.5MB，但L3 Cache到底有什么作用？ 從處理器的工作原理來(lái)看，容量較小的L2緩存在純數(shù)學(xué)運(yùn)算中是肯定要快于容量較大的L3緩存的，而L3 Cache又遠(yuǎn)大于實(shí)體記憶體的資料交換速度。我們要注意Intel在P4 EE上的L3 Cache不僅僅是容量上單純的提升，重要的是它的運(yùn)行速度是和CPU外頻一樣的，最大程度的保證了CPU工作時(shí)和記憶體之間的資料交換速度，保證了單周期內(nèi)和二級(jí)緩存之間的延時(shí)一致的，在資料的不斷調(diào)用過(guò)程中幷不會(huì)因?yàn)檠訒r(shí)的問(wèn)題造成不必要的等待和性能損耗。四、外頻提升功耗不會(huì)顯著增加CPU性能的發(fā)揮，不單要看CPU主頻及Cache大小，外頻的影響也很關(guān)鍵，因?yàn)殛P(guān)系到CPU與RAM、顯卡等設(shè)備交換資料的速度。例如: Intel最近推出P4 3.46GHz 主頻(內(nèi)頻)、1066MHz外頻的CPU，CPU實(shí)際執(zhí)行頻率(內(nèi)頻)3.46GHz =FSB 266.7MHz 13倍頻系數(shù)，外頻1066MHz = FSB 266.7MHz 4倍速度運(yùn)作。提供8.5GB/s的頻寬，可充分發(fā)揮Dual DDR2 533高頻寬的優(yōu)勢(shì)，支持新一代的PCI-Express16圖像埠（其8GB/s頻寬已經(jīng)超出800MHz外頻的極限）。雖然外頻是如此重要，但要增加外頻卻比內(nèi)頻困難。Pentium處理器剛推出時(shí)，內(nèi)外頻都為66MHz，而現(xiàn)在P4內(nèi)頻 3.6GHz外頻只有800MHz，可見(jiàn)CPU內(nèi)頻提升了54倍，外頻只提升了12倍。外頻提升困難主要是因?yàn)闋可嫣嗟脑O(shè)備，不像內(nèi)頻提升只考慮CPU內(nèi)部的設(shè)計(jì)為主，且隨著高外頻出現(xiàn)的EMI（電磁干擾）問(wèn)題，比較難以解決。Intel與AMD推出Differential Bus Clocking，取代Single End Clocking，令工作頻寬更易提升。此外，AMD更引入DDR技術(shù)，其后Intel更有QDR技術(shù)，令外頻在FSB 100MHz的時(shí)脈下，產(chǎn)生400MHz的資料傳輸效果。傳統(tǒng)外頻除了難以提升頻率外，在讀寫效率方面亦然?，F(xiàn)在的外頻在讀寫資料時(shí)是單向的，而新一代的周邊系統(tǒng)如PCI-Express顯示卡已經(jīng)提供同時(shí)上傳、下載功能，所以AMD采用擴(kuò)充性高的HyperTransport技術(shù)優(yōu)化外頻，令CPU對(duì)外頻寬大大提升，在執(zhí)行效率方面也比傳統(tǒng)外頻先進(jìn)，可同時(shí)進(jìn)行讀取和寫入工作，期間不用進(jìn)行切換。Intel采用PCI-Express，亦可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的雙向傳輸功能，達(dá)到16GB/s以上的頻寬，滿足CPU對(duì)外頻的要求。外頻的增加會(huì)否增加功耗呢？從800MHz到1066MHz外頻，Intel的P4 EE CPU功耗增加十分輕微。P4 EE 3.46GHz的功耗為110.7W，比P4 EE 3.4GHz的109.6W輕微增加1.1W，現(xiàn)在明白為何Intel剛放棄了4GHz主頻而能馬上推出更高外頻的CPU了。五、向65納米制程邁進(jìn)目前Intel要確保其雙核心計(jì)劃能順利實(shí)施有一個(gè)至關(guān)重要的前提采用更先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。多核心盡管帶來(lái)了更為強(qiáng)大的性能，但是也同樣加大了功耗。目前部分主流CPU已經(jīng)使用90納米工藝制程，但正如上文所述，功耗過(guò)高的問(wèn)題未能解決，所以正加緊開(kāi)發(fā)新的工藝制程，功耗過(guò)高的問(wèn)題會(huì)漸漸改善。CPU的性能完全依賴于其內(nèi)核晶片的電路結(jié)構(gòu)，更高的性能意味著電路更加復(fù)雜精密。但如果工藝制程不改進(jìn)，電晶體數(shù)量增加到8倍后，體積和功耗也增加到8倍（發(fā)熱量也增到8倍），而可供散熱的表面積僅增加到4倍。所以在不改變工藝制程的情況下單純?cè)黾与娋w的數(shù)量是不可取的。Intel 65納米工藝在單元尺寸不變的情況下，集成電晶體數(shù)目卻超過(guò)了5億個(gè)，其中1平方毫米大小的晶片上電晶體數(shù)目已經(jīng)達(dá)到1000萬(wàn)個(gè)！決定CPU價(jià)格的主要因素是晶片的尺寸，技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)了性能的提升，但成本卻可能更低。Pentium4處理器的核心顯微照片在 開(kāi)發(fā)65納米工藝制程過(guò)程中，Intel最重視的一點(diǎn)就是在提高工作速度的同時(shí)降低泄漏電流以解決散熱問(wèn)題。為此，Intel在制造技術(shù)和電路技術(shù)方面均采取了降低泄漏電流的措施。在制造技術(shù)方面，通過(guò)采用90納米工藝開(kāi)始引進(jìn)的“應(yīng)變硅”核心技術(shù)而得以改善。具體而言，nMOS電晶體外形成了一層Si3N4膜，pMOS電晶體則在源極和漏極中采用了SiGe材料。由此就給電晶體溝道部分施加了拉伸應(yīng)力，從而就能提高載流子的遷移率。結(jié)果，作為65納米工藝，與不使用應(yīng)變硅相比，可將工作速度提高約30%。另外，與90納米工藝相比，65納米工藝電晶體在工作速度相同的條件下，能夠?qū)⑿孤╇娏鳒p少到原來(lái)的1/4左右。 在電路技術(shù)方面，配置了一個(gè)用來(lái)切斷泄漏電流流向緩存（SRAM）的開(kāi)關(guān)。通過(guò)在SRAM元件與接地線之間插入nMOS開(kāi)關(guān)電容器，切斷空閑SRAM元件的電源。由此可將SRAM的泄漏電流降低到原來(lái)的1/3左右。六、近期服務(wù)器CPU的選擇建議基于散熱問(wèn)題以及即將在2005年上市的雙核心處理器進(jìn)程影響，Intel已于近日正式宣布放棄4GHz Pentium(P4)處理器上市計(jì)劃，并在11月1日已推出P4 EE 3.46GHz 主頻，采用1066MHz外頻、130納米、內(nèi)建2MB L3，而90納米、2MB L2的Intel P4 EE則預(yù)計(jì)在2005年1季度推出。隨著制程技術(shù)的進(jìn)一步提升，以雙核心甚至多核心及加大L2/L3、外頻及64bit來(lái)提高CPU性能，正成為當(dāng)前服務(wù)器CPU發(fā)展趨勢(shì)。目前準(zhǔn)備更新服務(wù)器CPU的朋友，筆者建議仍采用價(jià)格適中的舊型130納米P 4 3.2GC Northwood，待2005年下半年雙核心65納米制程推出如熱量問(wèn)題得到解決，2006年才是采用新CPU更新服務(wù)器的時(shí)候。愛(ài)所愛(ài) 恨所恨 1 樓 | Posted:2005-10-18 18:05|嵐風(fēng)飛葉級(jí)別: 劍盟精靈精華: 0發(fā)帖: 255威望: 215 點(diǎn)貨幣: 9 JMB注冊(cè)時(shí)間:2005-09-04最后登陸:2005-11-11 服務(wù)器硬件優(yōu)化探討(三)上期筆者主要介紹一些CPU技術(shù)的最新發(fā)展和選用服務(wù)器CPU的經(jīng)驗(yàn)，如主頻、散熱、雙核心、外頻、功耗等等。作為服務(wù)器DIY一族，我們不僅要增進(jìn)相關(guān)技術(shù)的了解，還要關(guān)注各主流CPU廠商的最新發(fā)展，在合適的時(shí)機(jī)選購(gòu)性價(jià)比高的產(chǎn)品。一、服務(wù)器進(jìn)入DIY時(shí)代隨著互聯(lián)網(wǎng)IT業(yè)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的中小企業(yè)甚至是個(gè)人用戶都涉足到服務(wù)器這個(gè)熟悉而又新鮮的產(chǎn)品。一直以來(lái)，服務(wù)器在人們的心目中都覺(jué)得是屬于專業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品，是高深莫測(cè)和高端的，事實(shí)上是不是這樣的呢？DO IT YOURSELF 做了就知道！其實(shí)在外國(guó)，DIY服務(wù)器已經(jīng)是司空見(jiàn)慣的事情了。在美國(guó)DIY服務(wù)器占市場(chǎng)總出貨量40%。品牌服務(wù)器的高成本和缺乏靈活性的配置讓大家望而卻步，隨著服務(wù)器技術(shù)走向普及，DIY服務(wù)器憑借可靈活采用最高性價(jià)比配件且穩(wěn)定性好，己為大眾接受。如果你所需的是一臺(tái)入門級(jí)服務(wù)器，用來(lái)架設(shè)辦公室局域網(wǎng)，做文件存儲(chǔ)、電子郵件，或者作為一般網(wǎng)站、簡(jiǎn)單數(shù)字庫(kù)等用途，選擇單顆P4或者P4E（Prescott）CPU就足夠了，搭配865/875/E7525的芯片組，挑一塊能集成顯卡和網(wǎng)卡的主板，這類配置主要考慮的盡量追求高性價(jià)比和配件能安裝在1U 機(jī)架式機(jī)箱內(nèi)及良好散熱就行。 對(duì)于工作站的服務(wù)器，需要比較高的性能和穩(wěn)定性，可考慮采用雙路Nocona / Irwindale Xeon（新/最新至強(qiáng)）CPU，主板可選用Intel、Tyan、華碩、超微（主板芯片組決定品質(zhì)） ，內(nèi)存選用Corsair、Kingston、三星（分普通/ECC/RECC DDR內(nèi)存） ，SATA/SCSI硬盤采用 WD、Maxtor、Seagate，電源采用Sirtec、臺(tái)達(dá)等配件組裝起來(lái)的，在硬件上絲毫不遜于品牌機(jī)，卻在性價(jià)比方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。二、PC服務(wù)器CPU受青睞大家都知道如IBM、HP、SUN等巨頭以前對(duì)于PC服務(wù)器的表現(xiàn)是不屑一顧的，認(rèn)為采用Intel和AMD處理器的PC服務(wù)器是低檔廉價(jià)產(chǎn)品。自Intel成功推出性能極高的P4、Xeon和64位Itanium處理器，AMD也成功推出令業(yè)界震驚的64位Opteron處理器后，得到了廣大中小企業(yè)用戶的認(rèn)可。最近IBM和HP爭(zhēng)相鎖定還未正式發(fā)布的AMD雙核心Opteron處理器。 其實(shí)Intel Nocona Xeon和AMD Opteron處理器都是64位處理器，IBM、HP等巨頭為何看好雙核Opteron而不選用Intel Xeon呢？作為全球第一款兼容x86架構(gòu)的32位和64位處理器，AMD Opteron處理器建立在采用直連架構(gòu)的AMD64技術(shù)的基礎(chǔ)之上。直連架構(gòu)通過(guò)將處理器、內(nèi)存控制器和I/O直接連接到中央處理器，消除前端總線固有的瓶頸，從而提高系統(tǒng)的總體性能和效率。隨后Intel宣布了Nocona處理器（帶有EM64T的新至強(qiáng)），其外頻（FSB 倍頻系數(shù)）提升到800MHz，支持32和64位應(yīng)用的EM64T內(nèi)存擴(kuò)展技術(shù)。同時(shí)發(fā)布的芯片組E7520/7320，定位于服務(wù)器市場(chǎng)。 Nocona新至強(qiáng)具有更大的二級(jí)緩存，更高的主頻，更重要的是具有了64位處理能力，通過(guò)搭配支持流行的PCI Express和DDR2內(nèi)存技術(shù)的E7525芯片組，新“Nocona”Xeon確實(shí)有了很大的進(jìn)步。在許多基于Nocona和Opteron處理器的比拼測(cè)試中，AMD的Opteron處理器在不少項(xiàng)目均能挫敗Nocona Xeon，但在某些經(jīng)過(guò)對(duì)超線程技術(shù)做了特殊優(yōu)化的程序中，Nocona的表現(xiàn)超過(guò)Opteron。因?yàn)镹ocona處理器推出時(shí)間遠(yuǎn)晚于Opteron處理器，現(xiàn)有主流64位操作系統(tǒng)并沒(méi)有對(duì)Nocona處理器進(jìn)行優(yōu)化，而Opteron處理器己進(jìn)行了優(yōu)化，所以目前的64位操作系統(tǒng)中，Nocona處理器并未真正發(fā)揮其優(yōu)越性。Nocona處理器發(fā)熱量太高可能也是IBM、HP等巨頭暫時(shí)看好雙核Opteron的原因吧。AMD也發(fā)布型號(hào)為152、252、852低耗電的Opteron處理器，支持1GHz hypertransport，90納米制程及Power Now! 降低功耗技術(shù)。在手提電腦處理器市場(chǎng)也推出了對(duì)抗Turion技術(shù)，使Intel霸主地位也遭遇到威脅。Intel公司最近公布了其代碼為Intel Xeon MP的Potomac CPU，而且擁有8MB L3 高速緩存和1MB L2 高速緩存，主打4P與8P等級(jí)企業(yè)用服務(wù)器高階市場(chǎng)。HT(上)與Dual Core比較，可見(jiàn)Dual Core更有效率三、雙核心時(shí)代來(lái)臨雙核心取自雙自強(qiáng)CPU系統(tǒng)的概念，其實(shí)是雙CPU技術(shù)的縮影。因雙核心芯片技術(shù)甚至多核心芯片技術(shù)可以大大提高處理器性能，目前處理器的廠商Intel和AMD都在調(diào)整自己的雙核心處理器的市場(chǎng)戰(zhàn)略，會(huì)在2005年中推出各自的雙核心、多核心處理器。Intel 第二季度會(huì)提供雙核心64位Smithfield的處理器，主要面向桌面電腦市場(chǎng)，Smithfiel主頻率3.660GHz起，可惜這些產(chǎn)品的功耗大約為130瓦，所以要支持新CPU除了芯片組要支持以外，還需要主板的電源供應(yīng)設(shè)計(jì)能夠與處理器搭配。Smithfield雙核心處理器將會(huì)采用90納米的設(shè)計(jì)工藝，L2 2M，800MHz外頻兼容現(xiàn)有915晶片組。其每一個(gè)處理單元會(huì)采用目前的P4 “Prescott”芯片一樣架構(gòu)，不過(guò)這新的中央處理單元將具備仲裁邏輯功能，該功能會(huì)讓兩個(gè)處理器核心的總線傳輸?shù)玫狡胶?。Smithfield將支持EM64T、Virtualization、XD和加強(qiáng)的Intel SpeedStep技術(shù)，性能得到較大提升，但仍然是過(guò)渡期產(chǎn)品，等待Intel 65納米制程的手提電腦雙核心Pentium M（Yonah）、P4的雙核心Presler、雙核心Xeon和XeonMP推出。這些雙核心處理器才會(huì)是未來(lái)主流。AMD雙核心Opteron主頻1.6/1.8/2.0GHz起，90納米制程，2M L2 高速緩存，1GHz HT，估計(jì)也會(huì)在第二季度推出。對(duì)于雙核心CPU，Intel認(rèn)為AMD的設(shè)計(jì)采用單核芯片上集成內(nèi)存控制器的方式，并且使用混合傳輸方式，這將產(chǎn)生問(wèn)題。因?yàn)锳MD使用的不是共享式緩存而是單獨(dú)的內(nèi)存緩存。 而Intel將開(kāi)發(fā)出提供更高性能并且不會(huì)局限于某一代內(nèi)存的共享式緩存架構(gòu)，如內(nèi)存架構(gòu)改變時(shí)，無(wú)需更改 CPU。Intel在其產(chǎn)品規(guī)劃中早已經(jīng)包括多核心及雙核心產(chǎn)品了。2005年是雙核心的開(kāi)始，Intel激進(jìn)地將2006年雙核心處理器的市場(chǎng)份額計(jì)劃都提高到70%以上。雙核心的出現(xiàn)雖然是處理器市場(chǎng)的一次突破，但是軟件編寫者還需要時(shí)間掌握這類功能強(qiáng)大的處理器。在現(xiàn)有的單線程軟件下測(cè)試雙核心處理器，它的優(yōu)勢(shì)尚未發(fā)揮。2005年將是雙/多核心處理器架構(gòu)發(fā)展史重要里程碑。四、緩存決定一切 上期筆者提到Intel的“頻率就是性能”的市場(chǎng)戰(zhàn)術(shù)遇到前所未有的困難，取消了4GHz P4的發(fā)布計(jì)劃。但顯然Intel不會(huì)因開(kāi)發(fā)不出更高主頻的CPU而放棄市場(chǎng)的，他們又開(kāi)始實(shí)行 “Cache is king（緩存決定一切）”的戰(zhàn)略，其新曝光的處理器緩存越來(lái)越大。 在服務(wù)器的環(huán)境中，CPU主頻不一定決定服務(wù)器主要的性能，例如由于服務(wù)器某些軟件對(duì)高速緩存嚴(yán)重依賴，Intel公司的Xeon MP的 3.0GHz主頻，采用4MB L3高速緩存能夠帶來(lái)更好的性能。但是根據(jù)Intel的公開(kāi)資料，Potomac處理器的Cache比目前還要大！達(dá)到了8M!其性能快約16.7%。增加緩存的代價(jià)是巨大的，不但增加了成本，降低了良品率、成品發(fā)熱量都是問(wèn)題，目前Intel的CPU發(fā)熱量確比AMD 大。 五、服務(wù)器需要協(xié)調(diào)發(fā)展 服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的一臺(tái)電腦，它需要偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)上其他電腦（客戶機(jī)）提交的服務(wù)請(qǐng)求，并以此為依據(jù)提供相應(yīng)的服務(wù)；服務(wù)器必須具有承擔(dān)服務(wù)并保障服務(wù)質(zhì)量的能力。因此DIY服務(wù)器的原則將圍繞這個(gè)應(yīng)用核心進(jìn)行。 在DIY服務(wù)器架設(shè)過(guò)程中，不要過(guò)分注重某些部件的性能，否則容易忽視系統(tǒng)整體性能各方面的平衡。例如：只追求處理器頻率的提升，往往忽視與之相對(duì)應(yīng)的前端總線（外頻）的速率以及內(nèi)存的頻率的提升。這樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)瓶頸的產(chǎn)生：處理器的計(jì)算能力雖然非常出色，但是由于它與內(nèi)存之間的通信渠道受前端總線頻率的限制，使得服務(wù)器系統(tǒng)的性能無(wú)法發(fā)揮到最大。 如何平衡并提升系統(tǒng)各部件的性能，消除系統(tǒng)瓶頸，將系統(tǒng)的整體性能發(fā)揮到最大?提升性能有幾種方式：提升處理器的主頻、修改處理器架構(gòu)以擴(kuò)展內(nèi)存尋址能力（EM64T技術(shù)）、在處理器內(nèi)部集成更大的高速緩存等。此外，利用Nocona處理器所具備的DBS（按需切換技術(shù)），可以根據(jù)系統(tǒng)使用率的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器主頻和電壓，以達(dá)到降低處理器平均功耗的目的。由于主頻的提升、緩存的增大、前端總線頻率的提高，新一代Nocona處理器的性能比前一代提高了30%。Intel最新發(fā)布了升級(jí)版64位至強(qiáng)Irwindale處理器。其帶有增強(qiáng)的2M二級(jí)高速緩存，與上代Nocona版本相比，可實(shí)現(xiàn)18%的性能提升。六、DIY服務(wù)器CPU的選擇DIY一臺(tái)服務(wù)器，選擇一顆滿意的“芯”尤其重要。Intel的服務(wù)器CPU占服務(wù)器處理器市場(chǎng)主流，產(chǎn)品線非常長(zhǎng)從Itanium（安騰）系列、Xeon（至強(qiáng)）系列到P4，涵蓋了高中低檔應(yīng)用需求。盡管AMD最近推出的CPU得到HP、IBM等服務(wù)器巨頭的青睞，但考慮到其他配件的搭配和技術(shù)的成熟度，Intel系列的CPU仍是DIY服務(wù)器的較佳選擇。目前的主流應(yīng)用是32位，從性價(jià)比來(lái)說(shuō)，筆者認(rèn)為目前Intel的Prescott/Northwoo處理器都是DIY服務(wù)器的首選CPU(但舊型130納米P 4 3.2GC Northwoo快停產(chǎn))。Prescott使用90納米制造工藝，擁有1MB L2緩存和SSE3指令，目前的高端875主板支持單路CPU，它擁有高速的系統(tǒng)總線（外頻 800MHz），基于增強(qiáng)型NetBurst架構(gòu)Enhanced Architecture，采用了甚長(zhǎng)管道技術(shù)，這樣做可以使得頻率提升更加容易。Prescott 90納米的制造工藝能減少核心尺寸，容納更大的緩存。L1 數(shù)據(jù)緩存的容量由8KB提升到了16KB， L2緩存的容量提升到了1MB，與CPU核心連接的總線寬度為256bit。3.4GHz Prescott的緩存帶寬達(dá)到了108GB/S。最新推出的Prescott核心 P4 XE 3.73Ghz，L2更增大到2MB。與AMD提升緩存不同，Prescott的緩存容量提升與其頻率的增長(zhǎng)同步。Prescott的另外一個(gè)亮點(diǎn)是改進(jìn)的Hyper-threading技術(shù)，有效地提升多線程的實(shí)際執(zhí)行效率。 對(duì)于DIY服務(wù)器來(lái)說(shuō)，Intel將推出的支持64位和超線程（HT）技術(shù)的 6xx系列P4新產(chǎn)品也是不錯(cuò)的選擇，L2緩存加大到2MB，采用EM64T技術(shù)，發(fā)熱量也因EIST、C1E與TM2省電技術(shù)大為降低。第一季內(nèi)推出P4 660（3.8GHz）供應(yīng)市場(chǎng)，Intel也推出600系列的低頻版本，如600，620和640供應(yīng)零售市場(chǎng)。EIST 運(yùn)作TM2 操作實(shí)例七、P4和單雙至強(qiáng)之爭(zhēng)服務(wù)器采用單P4 CPU作數(shù)字庫(kù)時(shí)，如CPU經(jīng)常出現(xiàn)占用率90%以上時(shí)就要考慮轉(zhuǎn)用至強(qiáng)CPU了。近一年多來(lái)舊至強(qiáng)處理器幾乎沒(méi)有變化，外頻停留在400、533MHz、其性能差過(guò)P4，只在緩存上有一定優(yōu)勢(shì)而己。最近采用90納米工藝的新至強(qiáng) Nocona外頻上升到800MHz、 L2緩存 1M，比舊至強(qiáng)性能高達(dá)35，但是， 90納米的工藝并沒(méi)有給新至強(qiáng)帶來(lái)涼爽，反到因?yàn)轭l率的提升(由2.8至3.6GHz)，功耗首次沖破100W，散熱也成為新至強(qiáng)處理器特別迫切的問(wèn)題，在1U狹小的空間中解決這一難題困難重重。由于新至強(qiáng)處理器功耗比前代產(chǎn)品上升了45%，雖然引入了在手提電腦處理器上廣泛使用的SpeedStep技術(shù)來(lái)調(diào)整功耗，但服務(wù)器是持續(xù)運(yùn)行，要如何徹底解決新至強(qiáng)新一代服務(wù)器的散熱 ，確是需要費(fèi)一翻工夫的。采用90納米工藝的新至強(qiáng) Nocona外頻上升到800MHz、支持64位擴(kuò)展計(jì)算，是其PC服務(wù)器產(chǎn)品線歷史上最大的動(dòng)作。外頻的提升讓新至強(qiáng)的總線帶寬提升了一大截，而且還將32位總線擴(kuò)展到64位，通過(guò)與即將發(fā)布的Windows* x64版相配合，實(shí)際的性能提升恐怕不能用一個(gè)數(shù)量級(jí)來(lái)形容了。兼容前代至強(qiáng)處理器，繼續(xù)通過(guò)DBS提供節(jié)能特性，并通過(guò)支持DDR2-400內(nèi)存和PCI Express來(lái)提供增強(qiáng)的性能和靈活性。正如前面提到的，服務(wù)器整體性能的提升需要均衡發(fā)展。盡管新至強(qiáng)帶來(lái)一些提升，但單路至強(qiáng)與新的P4相比，性能沒(méi)提高多少。因此專業(yè)服務(wù)器廠家一直比較注重2、4、8路服務(wù)器的發(fā)展。雙新至強(qiáng)與單個(gè)不支持HT的P4的對(duì)比起來(lái)差異就很大了。如在P4服務(wù)器上運(yùn)行一個(gè)中型的商務(wù)信息網(wǎng)站，CPU經(jīng)常都是使用率50%以上的，改為雙新至強(qiáng)服務(wù)器，CPU使用率就降至10%以下。一般數(shù)字庫(kù)程序應(yīng)用在雙新自強(qiáng)CPU平臺(tái)環(huán)境會(huì)運(yùn)行更快，加上雙新自強(qiáng)CPU能比單P4 CPU整體性能有30-35%提升，由于雙CPU支持“ 多線程” 能大大提 高CPU 的使用率。單CPU一次只能執(zhí)行一個(gè)線程，雙CPU在執(zhí)行多線程數(shù)字庫(kù)程序運(yùn)行的速度要比單CPU的系統(tǒng)快上50-70% 。對(duì)于訪問(wèn)量大的網(wǎng)站服務(wù)器，CPU性能對(duì)IIS 服務(wù)同時(shí)在線訪問(wèn)人數(shù)限制也至關(guān)重要。以P4 2.8G CPU 做的Web服務(wù)器可支持2000人以上同時(shí)在線，其內(nèi)存最好在512M以上，1G更佳。采用雙新至強(qiáng)2.8G CPU的Web服務(wù)器，則可支持高達(dá)30004000人同時(shí)在線。綜上所述，如果目前要由P4升級(jí)筆者建議應(yīng)選最新雙至強(qiáng)。愛(ài)所愛(ài) 恨所恨 2 樓 | Posted:2005-10-18 18:09|嵐風(fēng)飛葉級(jí)別: 劍盟精靈精華: 0發(fā)帖: 255威望: 215 點(diǎn)貨幣: 9 JMB注冊(cè)時(shí)間:2005-09-04最后登陸:2005-11-11 服務(wù)器硬件優(yōu)化探討(四)上期筆者主要介紹了DIY服務(wù)器CPU的選擇，及雙核心等一些CPU技術(shù)的最新發(fā)展。在隨后的一年里，Intel將不斷推出服務(wù)器CPU的新產(chǎn)品，如 Dempsey（雙核心Xeon），Paxville，Tulsa和Montvale（雙核心Itanium）。雖然目前部分處理器具體技術(shù)參數(shù)還未正式明朗，不過(guò)雙核心設(shè)計(jì)全面化是必然的了。作為服務(wù)器DIY一族，我們要時(shí)刻留意CPU發(fā)展，內(nèi)存、硬盤等技術(shù)和廠商的最新動(dòng)向，在合適的時(shí)機(jī)選購(gòu)性價(jià)比高的產(chǎn)品。內(nèi) 存（RAM）一、 DDR內(nèi)存工作原理DRAM內(nèi)存晶片是PC和服務(wù)器中使用的主要存儲(chǔ)晶片內(nèi)存的速度越快，計(jì)算機(jī)的工作就越流暢。目前PC中使用的內(nèi)存晶片大多數(shù)是DDR（double date rate）內(nèi)存晶片，數(shù)據(jù)處理速度為每秒鐘266Mbps-400Mbps。下圖所示為DDR 內(nèi)存的結(jié)構(gòu)和工作流程圖。DDR內(nèi)存能在控制時(shí)鐘觸發(fā)沿的上、下沿都能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而普通SDRAM內(nèi)存只在控制時(shí)鐘的下降沿進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此在一次控制信號(hào)過(guò)程中，DDR 內(nèi)存能進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)交換。這也是它相對(duì)同樣實(shí)際頻率的普通內(nèi)存有雙倍帶寬的原理。在普通內(nèi)存中，存儲(chǔ)單元(Cell)的數(shù)據(jù)容量和內(nèi)存顆粒的位寬是相等的，通常為4bit、8bit或16bit；而在DDR內(nèi)存中，Cell的容量是內(nèi)存晶片位元寬的2倍，這就是常說(shuō)的兩位預(yù)取，也稱為2-bit Prefetch。到了DDR2則進(jìn)一步擴(kuò)大為4-bit Prefetch。二、DDR2和DDR3隨著CPU和主板晶片組的不斷發(fā)展，DDR內(nèi)存所能提供的頻率和帶寬已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘，比DDR速度更快的DDR2內(nèi)存正逐步取代DDR成為主流配置。英特爾公司已經(jīng)宣布其未來(lái)的所有晶片組將支援DDR2。DDR2內(nèi)存具有高數(shù)據(jù)速率、低功耗以及高密度特點(diǎn)，它的速度和帶寬比DDR 內(nèi)存高很多，1.8V工作電壓也使得它比其上一代產(chǎn)品功耗低50%。 目前普及的DDR2數(shù)據(jù)傳輸速率為533Mbps，是DDR 266的兩倍。除了在原始帶寬方面的一些提高外，它還采用了多項(xiàng)新技術(shù)以方便系統(tǒng)設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)的性能和功效。DDR2 4位預(yù)取架構(gòu)，作為外部總線每個(gè)時(shí)鐘從存儲(chǔ)器單元陣列讀/寫的數(shù)據(jù)量是原來(lái)的四倍，而且其工作頻率比內(nèi)部總線頻率快四倍。利用DDR2的片上端接(ODT)來(lái)簡(jiǎn)化DQ總線設(shè)計(jì)，以片外驅(qū)動(dòng)器(OCD)校準(zhǔn)，修正不同DRAM供應(yīng)商之間的工藝差異。前置CAS和附加延遲，簡(jiǎn)化控制器設(shè)計(jì)以避免指令總線上的沖突。細(xì)間距球柵陣列(FBGA)封裝，以減小系統(tǒng)尺寸，增加各模塊之間的空氣流動(dòng)空間從而提高了熱性能和可靠性。最近三星研制出1066MHz的DDR 3內(nèi)存，未來(lái)可能代替昂貴的DDR 2內(nèi)存。DDR 3采用0.08微米制程，而DDR 2則是0.09微米。DDR 3內(nèi)存將工作在1.5V的電壓下，耗電量要小于DDR2內(nèi)存晶片，且其數(shù)據(jù)處理速度可達(dá)1.06Gbps，內(nèi)存容量達(dá)512Mb。目前，半導(dǎo)體制造商們已經(jīng)開(kāi)始從DDR1轉(zhuǎn)向DDR2了，DDR2已開(kāi)始逐漸成為主流，價(jià)格逐漸走低，到今年第二季度末，其價(jià)格很有可能將會(huì)和DDR1差不多。 據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，DDR3內(nèi)存晶片將在2007年將成為普及產(chǎn)品。到2009年DDR3晶片將成占市場(chǎng)份額的2/3以上。三、內(nèi)存優(yōu)劣判斷技巧DDR內(nèi)存條主要由PCB、內(nèi)存顆粒等組成。內(nèi)存條的品牌雖多，不過(guò)能夠生產(chǎn)內(nèi)存顆粒的還是那么幾家大廠。三星(SAMSUNG)、現(xiàn)代(Hynix)、英飛凌(Infi neon)等等。除內(nèi)存顆粒外，我們還可以從下面幾個(gè)方面來(lái)判斷內(nèi)存條的優(yōu)劣：金手指、設(shè)計(jì)、工藝。金手指 (插腳)：內(nèi)存的金手指通常有兩種制造方法，電鍍和化學(xué)鍍。電鍍金手指耐磨度和電氣性能較化學(xué)鍍的金手指好，電鍍的薄20微米左右，不過(guò)肉眼很難看得出。電鍍的金手指在末端會(huì)有一個(gè)“小辮子”（這是生產(chǎn)工藝造成，電鍍必須要各金手指是導(dǎo)通的，電鍍完后再分板將導(dǎo)通線切斷）。設(shè)計(jì)：根據(jù)JEDEC規(guī)范，DDR400內(nèi)存條PCB應(yīng)為6層，其中第2層為接地層，第5層為電源層，其余4層均為信號(hào)層。采用6層PCB板，有4層可以走信號(hào)線，表面布線比較寬松（同層布線），大面積覆銅設(shè)計(jì)，能降低EMI（電磁干擾）。不過(guò)為了控制成本，一些廠商通常采用折衷的辦法，采用四層板，然后使用單面；或者采用六層板，雙面都使用。工藝：內(nèi)存上顆粒、電阻、電容等如果焊點(diǎn)圓滑飽滿富有光澤，那么這根內(nèi)存所使用的焊錫和焊接工藝是比較好的。四、DIY內(nèi)存選擇內(nèi)存從DDR到DDR2再到DDR3，技術(shù)在不斷進(jìn)步，且價(jià)格也差異巨大。作為DIY一族，怎樣抉擇？大家都知道，CPU獲得數(shù)據(jù)的途徑和優(yōu)先級(jí)是L1L2內(nèi)存，CPU在L2緩存中如果沒(méi)有找到需要的數(shù)據(jù)，就通過(guò)前端總線（FSB）向內(nèi)存控制器發(fā)出請(qǐng)求繼而在內(nèi)存中尋找需要的數(shù)據(jù)或指令，最終通過(guò)前端總線返回給CPU，這樣就存在一個(gè)內(nèi)存帶寬要和前端總線帶寬相匹配的問(wèn)題。所以選購(gòu)內(nèi)存的時(shí)候一定要注意頻率夠用就可以了。比如購(gòu)買DDR內(nèi)存，如果CPU是P4 3.2GC配合800Mhz外頻雙通道主板，那么買DDR 400的內(nèi)存已經(jīng)足夠，不需要浪費(fèi)金錢買DDR 466、DDR 500等規(guī)格。DDR2雖然采用了大量新技術(shù)，會(huì)取代通行的標(biāo)準(zhǔn)DDR，但畢竟推出時(shí)間較短，價(jià)格昂貴。AMD就在最近宣布，盡管市場(chǎng)將向DDR2標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移，但今年不準(zhǔn)備修改當(dāng)前的晶片以支援該標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，筆者認(rèn)為DDR仍是目前服務(wù)器記憶體的首選。DDR2取代DDR只是時(shí)間問(wèn)題，但因?yàn)閮r(jià)格高于DDR 70-80%且受CPU外頻限制，效率提升并不顯著，待到雙核心CPU普及(雙核心天價(jià)及高熱量是目前的發(fā)展局限)后再選不遲。最新的DDR3即將量產(chǎn)，是未來(lái)主流。站在DIY的角度，目前服務(wù)器最佳配搭性價(jià)比推介新至強(qiáng)配DDR400記憶體和華碩 NCCH-DR主板。硬 盤(Harddisk)硬盤介面是硬盤與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件，作用是在硬盤緩存和主機(jī)內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。不同的硬盤介面決定著硬盤與電腦之間的連接速度，在整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)中，硬盤介面的優(yōu)劣直接影響著程式運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞。一、硬盤介面的“串列”革命在過(guò)去的20年中，并行（Paralle）介面在占據(jù)了主導(dǎo)的地位。人們習(xí)慣用IDE來(lái)稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1，這種并行介面已經(jīng)被淘汰。隨著CPU時(shí)鐘頻率和內(nèi)存帶寬的不斷提升，兩種主要的并行總線接口技術(shù)ATA和SCSI逐漸顯現(xiàn)出不足。對(duì)于ATA和SCSI技術(shù)，由于采用并行總線介面，傳輸數(shù)據(jù)和信號(hào)的總線是復(fù)用的，因此傳輸速率會(huì)受到一定的限制。如果要提高傳輸?shù)乃俾?，那么傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信號(hào)往往會(huì)產(chǎn)生干擾，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。 在上述情況下，串列（Serial）總線接口技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。串列總線接口技術(shù)并不是并行技術(shù)的改進(jìn)，而是一種完全嶄新的總線架構(gòu)。同ATA和SCSI相對(duì)應(yīng)的是SATA（Serial ATA）和SAS（Serial Attached SCSI）兩種技術(shù)，它們克服了原先并行總線接口技術(shù)中的不足。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，數(shù)據(jù)線和信號(hào)線獨(dú)立使用，并且傳輸?shù)臅r(shí)鐘頻率保持獨(dú)立，串列總線的傳輸速率可以達(dá)到并行的30倍。 二、SATA顯優(yōu)勢(shì)由于并行ATA的峰值傳輸速率有限，隨著硬盤數(shù)據(jù)傳輸速率提高、磁盤轉(zhuǎn)速更快，SATA得到廣泛應(yīng)用。SATA的進(jìn)步不僅僅在傳輸性能上，還包括了功耗、安裝簡(jiǎn)便性、線纜、內(nèi)部散熱以及驅(qū)動(dòng)器配置方面帶來(lái)很多的好處。這些因素可能會(huì)比數(shù)據(jù)傳輸速率更為重要，尤其是對(duì)于那些需要節(jié)省時(shí)間和金錢的DIY族而言。相對(duì)于并行ATA又短又寬的笨重線纜而言，SATA串列線纜又小又細(xì)，并可以延伸至1米，使得在系統(tǒng)上安裝設(shè)備和布線變得非常容易，采用這種線纜有效的改進(jìn)了服務(wù)器內(nèi)部散熱，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定。在電壓方面，SATA使用兩條數(shù)據(jù)通道分別發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，500毫伏的電壓就可以運(yùn)行SATA了，這使得系統(tǒng)功耗有所減少。在標(biāo)準(zhǔn)的SATA系統(tǒng)中，采用平均4通道的SATA主適配器時(shí)平均磁盤訪問(wèn)時(shí)間是14.5毫秒。磁盤讀取平均最大值是47 mbps，寫平均最大值是36.6 mbps。平均高峰傳輸速率為79.4 mbps（理論值達(dá)150 mbps）。三、 NCQ的秘密NCQ（Native Command Queuing，原命令隊(duì)列）是被設(shè)計(jì)用于改進(jìn)在日益增加的負(fù)荷情況下硬盤的性能和穩(wěn)定性的技術(shù)。當(dāng)用戶的應(yīng)用程式發(fā)送多條指令到用戶的硬盤，NCQ硬盤可以優(yōu)化完成這些指令的順序，從而降低機(jī)械負(fù)荷達(dá)到提升性能的目的。其實(shí)NCQ是屬于SATA 300規(guī)范中的一條，它是一項(xiàng)提升硬盤性能的技術(shù)，NCQ允許設(shè)備重新排列命令，來(lái)進(jìn)行更有效的數(shù)據(jù)傳輸。支援NCQ的系統(tǒng)在執(zhí)行4條指令的情況（A、B、C、D），它并非