你可能還不了解的POWER

責任編輯:editor04

作者:于澤

2015-04-21 20:43:11

摘自:ZDNet至頂網(wǎng)

看到這個題目,你是不是會想POWER歷史都這么悠久了,誰還能不了解,寫這簡直就是多此一舉。除此之外,性能層面,PowerKVM較KVM有著較為明顯的優(yōu)勢,特別是在云計算時代,這里不得不提到PowerKVM中所采用的微核模式(與微核模式相對應(yīng)的是整核模式)。

看到這個題目,你是不是會想POWER歷史都這么悠久了,誰還能不了解,寫這簡直就是多此一舉。但筆者想說的是,如今的POWER你還真不一定了解,用“一日不見如隔三秋”來形容當前POWER的發(fā)展真是一點都不夸張。比如,今天一早筆者就看到這樣一則消息:由華勝天成和IBM合作研發(fā)的國產(chǎn)高端可信服務(wù)器正式面世,而像這樣的新聞可以說比比皆是。

IBM究竟怎么了,這是要干嘛?簡單地說,以開放的思維、開放的心態(tài)推進POWER生態(tài)系統(tǒng)的建立、繁榮。為此,IBM不僅推動成立了OpenPOWER基金會,還引導成立了中國Power技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟。

而這些組織可不是等閑之輩,以O(shè)penPOWER基金會為例,成立至今還不到兩年時間,已經(jīng)有大量成果面世,包括IBM第一臺OpenPOWER高性能計算服務(wù)器原型機,第一臺商用OpenPOWER服務(wù)器TYAN TN71-BP012,第一款搭載GPU的OpenPOWER開發(fā)者平臺Cirrascale RM4950以及融合OpenPOWER、Open Compute以及OpenStack的開放服務(wù)器規(guī)格以及主板模型等。

再看中國Power技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟,雖然其規(guī)模不及OpenPOWER基金會,實力同樣不可小覷。比如,由核心成員蘇州中晟宏芯研發(fā)的第一款為中國市場定制的POWER芯片CP1將于今年面世,其將首先應(yīng)用于由無錫中太數(shù)據(jù)開發(fā)的名為“瑞德動力”(RedPower)的全新服務(wù)器中,而這也將是中國第一款于2015年上市的OpenPOWER雙路服務(wù)器。

POWER的硬實力

故事講到這,問題就來了,為什么會有這么多世界頂級廠商愿意和IBM一起來推動POWER系統(tǒng)的發(fā)展?不愿意看到x86一家獨大是一個原因沒錯,但并非主要因素。在筆者看來,POWER在技術(shù)層面的領(lǐng)先性和在戰(zhàn)略層面的徹底性才是根本原因。

關(guān)于POWER的戰(zhàn)略層面前文已有介紹,這里不再多言,說到底就是兩個字開放,或者說更徹底的開放(IBM將POWER的底層技術(shù)開放給了合作伙伴)。本文要重點介紹的是POWER在技術(shù)層面的領(lǐng)先性,也就是POWER的硬實力,要知道這么多合作伙伴都是奔著IBM的技術(shù)去的。

那IBM的技術(shù)到底有多厲害?放在過去,一提POWER,代表的是出色的性能、可靠性、穩(wěn)定性、可用性、可擴展性。如今,在繼承這些優(yōu)良品質(zhì)的基礎(chǔ)上,POWER8又面向橫向擴展(Scale out,也可理解為云計算、大數(shù)據(jù)、移動、社交等新興業(yè)務(wù))市場增添了很多新的特性,比如單核心最高8線程的處理能力、更大的內(nèi)存支持(每CPU插槽內(nèi)存可達1TB)等。

這些也意味著POWER已經(jīng)從過去更多面向縱向擴展(Scale up,也可以理解為傳統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務(wù))市場轉(zhuǎn)而面向更廣泛的市場。為什么這么說,還要回到云計算、大數(shù)據(jù)等工作負載的本質(zhì)。從根本上講,云計算要提高的是設(shè)備的利用率。如何提高?通過虛擬化、云管理平臺等形成一個巨大的資源池、隨需調(diào)用只是第一步,要想再提高則要從CPU的處理能力上下功夫。

眾所周知,技術(shù)的不斷進步使得x86架構(gòu)處理器的內(nèi)核數(shù)不斷上升,這也使得整個CPU的處理能力不斷提升,不過多任務(wù)處理能力(多線程處理能力)卻一直是x86架構(gòu)的短板,最新x86架構(gòu)處理器的單個核心仍然為雙線程,而POWER8單核心能同時處理8線程的任務(wù)。這意味著什么,簡單理解一個POWER8的核心能抵上4個x86處理器的核心,這也是為什么會有一臺POWER服務(wù)器替換24臺x86服務(wù)器案例出現(xiàn)的一個重要原因。

同樣的道理,大數(shù)據(jù)更多考驗的是系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析、處理能力,而內(nèi)存相較硬盤有著天然的優(yōu)勢,這也可以解釋為什么近兩年支持大內(nèi)存的服務(wù)器層出不窮,因為應(yīng)用的需要。綜上可見,POWER8確實為新興工作負載做了很多改進,也為其未來的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

POWER的軟實力

說完了硬件層面,我們再說說POWER系統(tǒng)的軟件層面,也就是POWER的軟實力。首先我們看看PowerLinux中的虛擬化功能如何。之所以強調(diào)虛擬化,是因為如今無論是面向傳統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務(wù),還是新興工作負載,虛擬化都是達成目標的第一步。

那PowerLinux和Linux兩個操作系統(tǒng)中的虛擬化功能PowerKVM和KVM究竟有何異同。本質(zhì)來看PowerKVM和KVM的區(qū)別不大。比如,在技術(shù)架構(gòu)上PowerKVM完全遵照KVM的技術(shù)架構(gòu)、大體上采用同樣的術(shù)語、功能大致相同。因此,從KVM到PowerKVM,用戶幾乎不用學習新的知識、技能,沿用舊時的操作習慣、使用方法即可。

但從細節(jié)來看,PowerKVM較KVM又有不少提升,比如EEH(Extended error handling)PCI設(shè)備故障隔離技術(shù)就為PowerKVM獨有,其能確保某個PCI設(shè)備出現(xiàn)錯誤時不影響其它設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),從而增加系統(tǒng)的可靠性。

除此之外,性能層面,PowerKVM較KVM有著較為明顯的優(yōu)勢,特別是在云計算時代,這里不得不提到PowerKVM中所采用的微核模式(與微核模式相對應(yīng)的是整核模式)。

為了更好地理解所講內(nèi)容,我們假設(shè)服務(wù)器只有一個物理CPU核,整核模式下,所有虛擬機輪流獲取這一個物理CPU核的計算資源,而在微核模式下,4個虛擬機為一組輪流獲取這個物理CPU核的計算資源。顯然,相同硬件條件下,當虛擬機數(shù)量遠超過物理CPU核數(shù)時,微核所能承載的虛擬機更多,這意味著能夠以更少的硬件運行更多的任務(wù)。

從上述信息也能看出,就虛擬化這一項來看PowerLinux較Linux是有過之而無不及的。其實這也可理解為PowerLinux與Linux之間比較的一個縮影,二者差距真不大,用戶大可不必為遷移可能帶來的操作系統(tǒng)的使用、配置煩惱。

操作系統(tǒng)層沒啥問題,那上層的應(yīng)用的遷移如何呢?其實也沒啥大問題,比如由JAVA和Python語言編寫的程序根本不依賴底層操作系統(tǒng),從Linux到PowerLinux只需重新運行即可,而由C/C++語言編寫的程序雖然與操作系統(tǒng)有一定關(guān)系,但95%以上的程序并不需要做改動,只需在PowerLinux中重新編譯、運行即可。

因此,如果說前文重點講的用戶應(yīng)該從x86遷移至POWER平臺硬件層面的原因,包括更強的性能、更高的穩(wěn)定性、可用性和可擴展性,以及為云計算、大數(shù)據(jù)等優(yōu)化而生的重要特性等,那PowerLinux則從軟件層面為用戶遷移提供了充分的理由。

說了這么多,就是想帶你更全面地認識一下如今的POWER。在此也做個相關(guān)預告,4月24日下午2點,主題為“POWER開放心,中國行”活動首映禮將全面上線,屆時會有最新的POWER資訊、解決方案呈現(xiàn),也會有IBM關(guān)于開放思維的真知灼見,歡迎廣大網(wǎng)友關(guān)注ZDNet直播間http://server.zdnet.com.cn/special/IBM_Power_2015

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