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技术研究
IBM POWER4+ Vs  HP Itanium2
IBM 互联网服务器部  孙玮

  Power4+ Itanium2 备注
现有速度 1.2GHz、1.45GHz、1.5GHz、1.7GHz 900MHz、1GHz、1.3GHz、1.4GHz、1.5GHz POWER4+的主频明显比Itanium2要高,而且用户可以选择的多个主频CPU都比Itanium2高。
高速缓存 L1:96KB (指令和数据)L2:1.5MBL3:16MB L1:32KB (指令和数据)L2:256KBL3:集成的1.5MB、3MB或4MB 6MB 虽然Itanium2同样使用的三层的缓存结构,但每一层的缓存的数量明显比POWER4+少了许多,对于复杂的运算环境和实际应用,POWER4将体现更高的处理性能。L1 POWER4+比Itanium2高200%,L2 POWER4+比Itanium2高290%,L3 POWER4+比Itanium2高40%,
芯片体系机构 基于RISC-Reduced Instruction Set Computing体系结构之上 基于EPIC-Explicitly Parallel Instruction Computing体系结构之上 RISC由处理器决定指令是否并行,而EPIC由编译器决定指令是否并行。
系统总线 400 MHz for 1.2 GHz processors483 MHz for 1.45 GHz processors500 MHz for 1.5 GHz processors567 MHz for 1.7 GHz processors 400MHz 由于POWER4+的
处理器带宽主频都较Itanium2高,处理器能够获得的带宽也较Itanium2高,多SMP和大量内存的计算会体系优秀的计算性能。
每个处理器带宽 12GB/s 6.4GB/s 而每个处理器可以获得的带宽也明显突出POWER4+的优势。POWER4+比Itanium2高87%,
支持操作系统 操作系统支持:AIX、Linux 操作系统支持:HP-UX*、Linux*、Windows* Server 2003 目前HP-UX的版本还没有正式使用,实际应用更少,根本无法与AIX的丰富应用软件媲美。而Windows Server 2003还没有承担企业机运算的能力和应用实例。
芯片生产技术 0.13微米 Madison 0.13 微米Montecito 0.09 微米 同一使用0.13微米技术,但,性能相差了一倍多,说明POWER4+的设计、结构都比Itanium2要先进。
电压 1.5V 1.5V  
功耗 110W (2 Core) 130W (1 CPU) 功耗方面,POWER4+比Itanium2低1.4倍,处理器的结构先进性和可靠性比Itanium2高
芯片面积 267mm2 374mm2 同等性能的前提, POWER4+的体积比Itanium2小280%,性能/面积比POWER4+比Itanium2高560%,
晶体管数 1.84亿个晶体管 4.1亿晶体管 同等性能的前提, POWER4+的晶体管数比Itanium2少445%,而可实现的技术优越性POWER4+比Itanium2高4倍。
TPC-C/$ 763898.39 tpmC(IBM P690 32路1.7GHz)/$8.31/tpmC 707102 tpmC (HP Superdome Windows Server 2003 64 路 1.5GHz) /$8.44/tpmC POWER4+的单一处理器性能为23872tpmC,Itanium2为11048tpmC,POWER4+性能比Itanium2高1.16倍。而且测试是基于Windows Server 2003,而Windows Server 2003目前没有承担大性企业平台的能力和实例。

从以上的比较表可见,IBM的POWER4+芯片的主机系统提供相当强的技术、性能、扩展空间、可靠性等方面的领先,而且,由于IBM的pSeries主机系统对RS6000系列服务器的很好的技术延续,和AIX的二进制兼容性,使得基于AIX平台上的丰富软件,可以通过平滑地从RS6000平台延伸到pSeries,良好地获得pSeries和POWER4+的优秀性能。而且,选择Itanium2平台的用户仍需要面临几个问题:

1.  而Itanium2的平台虽然已经可以实现在HP的UNIX服务器上,但只能使用Itanium2的UNIX是包括HP9000系列中的rx2600(2路)、rx5670(4路)和Superdome系列,可见完整的服务器系列并没有形成。

2.  当前真正实现的操作系统只能是Linux和Windows Server2003上,而HP9000和Superdome系列的未来主要操作系统平台HP-UX一直没有参与真实的第三方测试。说明HP-UX还没有实现Itanium2平台的真正意义的运行。

3.  Itanium2是EPIC-Explicitly Parallel Instruction Computing的新的体系结构,它的体系结构的合理性、安全性和性能方面都将要通过广泛的测试来证明。

4.  由于HP-UX 11i V2版本与Itanium2结合的性能不好,用户未来面临的是大量的性能问题需要解决。

5.  运行于Itanium2的新的体系结构需要一个全新的应用编译器,对许多原来PA-RISC上的软件在Itanium2平台的实现提供应用环境。

6.  由于RISC的许多软件经过长时间的测试和修正,由于EPIC和RISC结构和对应用的支持方式不同,而大量的PA-RISC的ISV软件商需要相当长的时间和金钱,将大量应用软件实现在Itanium2上的HP-UX上运行,这需要相当长的时间进行测试、优化和再测试,甚至包括大量的代码移植工作需要进行。如果没有经过长时间的测试和修正,会带来应用的不稳定性和性能下降(已知可能会比PA-RISC性能下降40%),会对用户造成大量的时间、金钱和人力的浪费。

7.  到目前为止,Itanium2的三个操作系统平台(HP-UX、Linux、Windows Server 2003)可用的应用软件总共只由300个。

8.  如果用户原有的应用软件希望不更改代码和性能下降无关重要的前提下,运行PA-RISC平台开发的软件于Itanium2的HP-UX,需要依赖HP提供HP-UX的模拟器(Aires),它将使用户的应用性能大大的下降。用户不得不购买比预想要大的硬件平台来支撑原来的应用而没有获得性能回报。所以,HP推荐用户采用移植的方式实现PA-RISC到Itanium2的过渡。

9.  HP向用户宣传当前的HP9000系列服务器可以实现IA64的支持,用户可以容易实现PA—RISC到IA64的平台切换。实际情况是,需要对当前的Superdome的处理器、CPU板(cellboard)、背板和I/O控制芯片,实行完全替换成新的处理器、CPU板(cellboard)、背板和I/O控制芯片。而且还需要新的版本的操作系统、新的版本的应用软件代码、新的版本的数据库和中间件软件。这需要用户为此安排出专门的费用和时间。

10.  不光是用户需要面对和重新学习新的系统使用和管理,而且HP也面临相同的问题,同样缺乏维护、管理、故障排除等等方面的经验。包括HP和Gartner Group平估,Itanium2平台在未来的2-5年内,将鲜有用户会使用Itanium2而不使用主流的RISC平台。

11.   当前使用Itanium2的Superdome运行HP-UX 11i V2只支持nPar功能,还没有支持vPar功能,无法支持动态资源调度。