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高效能处理器在各种设备上普及
根据Intel的统计与预测,到2016年的时候,不论是网络、储存设备、工作站或是高效能运算等环境的处理器,都会比2011年的需求量高出一倍,并且势必对稳定性与效能的要求都更高。
最近几年来,我们看到不只是服务器采用x86架构的处理器,有越来越多原本搭配专属处理器的设备开始跟进采用,例如储存设备与网络设备。例如2007年时,Xeon系列处理器仅使用在服务器等级产品上,但现在已经有不少储存设备与网络设备,也都开始用这系列处理器。
另一方面,目前全球的移动设备与个人计算机数量都呈大幅度的增加,甚至各种内建计算机的装置数量,都快速成长,而这些装置基本上都随时处于联机的状态,也就是随时都有数据传输的需求,因此各个数据中心所要处理的数据量、网络带宽越来越高。而对于一般人的日常生活而言,我们接下来所要面临的是更无所不在的e化应用,这将会是所谓的智能城市。我们在日本NECSolutionFair中所看到的智慧城市应用,以及IBM过去几年所提出的SmartCity,都是基于相同的概念。
智慧城市的概念,就是生活中,随时随地都会存在着内建感测接收与发送,或是计算机与手机等装置。例如具有车用计算机的汽机车、可透过摄影机分析观众性别年龄的信息广告牌,或是能自动分析交通路况的监视器等。
随着这些包含传统计算机、各式移动设备、感测与记录装置的计算机普遍受到应用,连带所产生的数据量非常庞大,而这就是接下来将面临的大数据趋势。
事实上,大数据的冲击并不只是挑战后端系统的负荷能力、软件功能和储存空间耗用,或是只和IT人所熟悉的基础架构虚拟化技术有关,它和上述的连网装置大量应用也是密不可分的。因此在这样的条件下,不论装置是实体、虚拟,是固定位置或持续移动,在接收、发送与处理这些数据的时候,也都必须透过处理器来运算与处理,因此能否因应这些冲击,也与处理器的能耐有关。
用处理器建立智慧城市的运算基础
在现在的生活中,因为移动设备普及,加上行车计算机、交通监视器与空气质量侦测装置等,各种充斥在生活中的感测装置,让我们生活中随时都有大量的数据在传送,而Intel认为,只要在这些不同的情境中,选择适当的与合适的处理器,就可以兼顾效能与节能,因此他们的处理器从热设计功耗仅有6瓦的Atom,到高达150瓦的高效能Xeon处理器都有,就是为了让各种不同等级的应用,都有合适的处理器选择。
不同规模、属性的产品,因应运算需求
面对大数据、虚拟化,以及节能等趋势,目前Intel除了透过处理器提升来提高效能、降低耗电,还企图结合网络、安全防护、储存装置,以同时达到提升速度、减低数据传输的瓶颈,以及能源的高使用率等目标。
以服务器平台为例子,IntelXeon系列的处理器,分成可适用于8路、4路、2路与单路服务器架构的产品;同时,他们也有耗电量仅6瓦,研发代号为Centerton的Atom处理器,主打入门级服务器、NAS与微型服务器;另外,Intel还有17瓦的IvyBridge笔电等级处理器。
藉由提供不同等级的处理器,用户或系统厂商可以使用符合环境规模与运算效能需求的产品,以减少无谓的电力消耗,并提供适当的运算效能,而非被迫搭配高效能、高功耗的产品。
此外,针对高效能运算(HPC)环境,Intel也预计在今年底推出采用MIC架构(Many Integrated Core Architecture)的新一代XeonPhi处理器,将内建超过50组的运算核心。
为了提高安全与效率,现阶段Intel也在部分处理器内,开始大量采用受信任执行技术(Trusted Execution Technology,TXT)与可信赖执行模块(Trusted Platform Module,TPM),藉由硬件内建的防护技术,提高恶意软件的防护效果。
这几年来,Xeon处理器所陆续支持的多种传输规格,在实际应用上,也可望承载云计算与大数据带来的执行需求。
这些技术所带来的性能提升,主要跟I/O存取相关。例如,可减低运算延迟的整合式I/O(IntegratedI/O),以及较上一代规格提供2倍I/O带宽的PCIe3.0接口、超高速的以太网络接口10GbE,都是为了提供更快的执行速度,并降低运算与数据传输瓶颈的各种规格。
其他Intel处理器内建的功能部分,也有助于大数据的处理与云计算的应用,像是Intel虚拟化技术(VT),以及相关的周边装置直接存取技术VT-d、VT-C,这些都是Intel在许多处理器产品上所支持的指令集,可将原本需要透过软件执行的处理,直接由处理器来运算或协调,缩短实际执行过程。
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