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多核处理器标志着下一个存储时代的到来

多核处理器技术不仅代表了存储技术的下一个时代,而且也代表了一切旧的东西又重新被更新了。

在技术供应商的演示中,人们不时会听到“滴答声”的说法。滴答滴答是描述在指定时间范围内发生的事件的一种感知模式的术语。在认识到这种模式的同时,滴答滴答的叙述提供了一个有序的视角来看待技术进步中看似巨大的无序,同时也提供了一个预测未来的框架。两者都让我们觉得未来不再那么可怕。

正如我们将在本文中讨论的,多核处理器很可能是存储的下一个发展方向。

从电脑芯片制造商英特尔(Intel)的角度来看,这个序列的“滴答”部分包括创造新的微处理器技术或者是对现有产品的改进。“股票”部分是技术创新的商业化——导致它的采用/吸收整个消费者基础。

蜱虫——英特尔将微电路中的晶体管数量增加了一倍,并找到了新的更好的方法来提高处理器的时钟速度。——密度更大、速度更快的芯片被大规模生产,然后进入市场,嵌入服务器、个人电脑、平板电脑、智能手机等。其结果是计算基础设施的性能和容量的全面改进——更不用说为创新供应商聚集了巨大的利润。滴答滴答。

摩尔定律

摩尔定律被用来描述处理器中晶体管数量增加的速度。1965年,英特尔联合创始人戈登。摩尔他预测,集成电路中的晶体管数量每两年就会翻一番——这个假设一直持续到2012年左右。

这是一个略有不同版本的相同论点,在1975年由英特尔的高管提出大卫的房子他认为,晶体管数量增加一倍的同时,CPU速度大约每18个月就会增加一倍,这不仅使芯片的密度增加,而且每一代芯片的速度也会增加一倍。

然而,事实证明,豪斯的假设不如摩尔的持久。在2005年,由于热问题和其他因素,处理器速度的提高开始停滞。其结果是,领先的芯片制造公司从单核处理器设计转向了"多核“处理器。因此,晶体管加倍的滴答声继续着,尽管时钟速度的加倍保持相当静止。

多核是新一代

多核处理器已经成为新技术的基础有一段时间了。年复一年,我们看到cpu在同一个芯片上提供两倍的处理器核,尽管芯片速度没有显著或根本没有提高。芯片上的每个物理核都是一个单独的CPU,每个核都推进了多线程或“多线程”的实践。(也就是说,以足够的速度在多个工作负载之间分割单个资源的使用,我们似乎有多个并发进程),这是单核或单处理器系统的标志。

线程化使一个单核变成两个或多个逻辑核,这些逻辑核的进程可以被调度以如此快的速度执行,从而模拟并发或并行处理。多线程,加上稳定增加的时钟速度,使一个强大的滴答声有利于单核,持续到时钟速度提高限制。

多核处理器已经成为新技术的基础有一段时间了。

从那时起,我们看到在单个物理芯片上嵌入多个多线程单核CPU,因此逻辑核(CPU线程)的数量是规定的物理核资源数量的两倍。买一个四核处理器,你有八个逻辑核;一个八核处理器有16个逻辑核。

芯片工程有细微差别,但很重要

为什么这个关于芯片工程的细微差别在存储栏中如此重要?简单:如果我们可以分配逻辑内核执行特定任务或角色(比如I / O处理)与活泼一样我们可以分配部分磁盘阵列的存储和检索一个特定应用程序的数据,我们可以做一些严肃的整个计算系统的优化。如果我们能够分配一定数量的逻辑核来处理给定工作负载的I/O,那么我们就有可能将应用程序的性能提高许多数量级。这反过来又可以使给定服务器上的应用程序或虚拟机密度发生巨大变化。

那么,为什么我们还没有做呢?一方面,大多数用于多处理器环境工程的智能设备已经离开了这个领域。

回到过去(20世纪70年代到90年代初),每一家创新科技公司都在努力开发多处理器系统。大的名字IBM优利系统等较小的名字安可,团队努力找出从操作系统支持到主板和互连设计,使多个微处理器上实现相同的系统和共享工作负载在一个睿智而有效的方式呈现给他们。然而,当单核处理器被引入市场,个人电脑和服务器(更大的个人电脑)成为主导系统策略时,他们的研究就被封存了。

微软从简单的cpu中受益,Windows操作系统的每一次进化都利用了时钟速度和多线程技术的稳步改进。事实上,多年来,芯片的改进和Windows的采用成为了计算机技术进步本身的象征。

为了真正释放多核处理器、多线程芯片的潜在能力,我们需要回到多处理、并行计算的设计上来。

然而,另一种思考方式是,计算机科学的目标暂时被放弃了。业界似乎对提高系统的效率并不是特别感兴趣,只是想利用芯片速度和时间切片的强力改进,使芯片运行得更大更快,以保持消费者购买每一代芯片和操作系统。VMware只是最新的一个使用时间切片的系统,多核芯片架构(他们开始为多租户利用某些芯片功能,将物理核专门用于虚拟机)。

释放多核、多线程芯片的力量

才能真正释放潜力多核处理器的强大功能至于多线程芯片,我们需要回到多处理并行计算的设计。

DataCore Software是第一个重新审视这些概念的公司,该公司联合创始人兼董事会主席Ziya(咸海在20世纪80年代起到了先锋作用该公司已经找到了一种方法,可以在服务器上使用用户指定的逻辑核心部分,并专门为存储I/O处理分配它们。

他们使用的技术越来越细粒度化,最终将允许将非常特定的处理器资源分配给谨慎工作负载的I/O处理。最重要的是,一旦设置,它将自适应和自调优用于处理I/O工作负载的多核处理器的数量。

DataCore的存储性能委员会SPC-1基准数据告诉我们:在存储性能方面,他们已经让硬件厂商大吃一惊,同时每I/O的成本大大低于目前的低成本领导者——使用任何和所有现成的互连和存储设备。

我们即将进入一个全新的时代,基于多处理器体系结构和应用于多核处理器驱动系统的工程,存储——或许还有完整的服务器网络存储堆栈——将迎来一个全新的时代。

一切旧的都是新的。

第八条第6条

下一个步骤

为什么多核处理器是有意义的

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