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X86服務器的誕生(二)X86架構用于服務器

責任編輯:vivian

2012-03-31 09:01:36

摘自:服務器在線

正如X86處理器剛剛推出時那樣,X86架構服務器剛剛推出時并未產生太大的反響,在此后的幾年中,康柏也只是少量銷售了X86架構服務器。

雖然8086在上市后獲得極大的好評,IBM PC的選用更是使其成為個人電腦的標準計算平臺,X86幾乎自20世紀80年代末就統治了個人電腦的江山,但X86架構進入服務器領域,那還要等到很多年之后。

這一等,就是十一年。

當時的數據中心,大型機、中型機和小型機占據著90%的服務器市場份額,而剩下的那10%,則留給了更為龐大的巨型機系統所填補——是的,在X86平臺已經發布11年后,你根本無法從其中看到哪怕是一臺基于X86處理器的服務器,但在當時的人們看來卻習以為常。

由于指令集的不同和系統架構的巨大差異,大型機、中型機和小型機市場所代表的上世紀八十年代的服務器市場,是一個極為封閉、龐大、復雜和昂貴的市場,說它封閉,是因為各個供應商之間從不共享任何系統數據,導致用戶被供應商牢牢的攥在手里;說它龐大,不僅是因為他們共同聯手占據了100%的服務器市場,更是因為,在一個文章開頭所說的32U機柜中,即使是最頂級的大型機,其計算量也遠遠滿足不了人們日益增長的需求;說它復雜,直到今天,大型機編程都是一件極具挑戰性的工作,必須要對匯編甚至是機器語言擁有足夠的了解;說它昂貴,當時大型機的價格之貴,甚至今日動輒千萬、上億的大型機采購的無法比擬。

而巨大的占地空間和昂貴互不兼容的硬件則成為了當時服務器市場最大的問題:往往一千平米的數據中心,能塞進去的計算量(或者說是服務器),幾乎就像是杯水車薪般被淹沒;而一旦出現任何問題或是想進行簡單的故障硬件維修,大型機等服務器幾乎就是“服務器費和替換硬件”的無底洞。

X86服務器遲遲沒有出現的原因,除了英特爾作為處理器廠商確實還沒有推出一款合適的處理器之外,更重要的原因是:從未有人想到要利用英特爾的或是其他兼容廠商推出的X86處理器來造服務器。

是啊,誰會想到用這樣的一個產品去設計服務器呢?

它看上去性能還有待提高,可靠性也從未被驗證過,更重要的是,X86架構及其硬件生態環境當時的所有的設計都是為了PC而改進的,是為了更加廉價、更加標準化和更加通用而設計的——在企業級市場,昂貴、封閉和專有是供應商的利潤法寶,是他們為了鎖定用戶、應用和利潤的重要的手段。沒有人會想到去變革,因為誰也不知道這是否會創造性的利潤還是把現在的利潤推入墳墓。

但變革還是來了,這是產業發展的結果,也是用戶需求的巨大推動力,沒有人、沒有企業能夠抗拒,最重要的,是看到誰在這樣的變革與推動過程中,積極、有效和真正的為用戶服務。

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X86處理器進入服務器,還要從386和486這兩款性能提升極大的處理器說起。

在 386和486時代,英特爾開始有意識的推出尾號為DX的處理器型號,從386DX到486DX,都是其系列中性能較高的產品。386DX不同于廉價版的 386SX,最高能夠支持4GB內存,支持“protected mode”與“real mode”的切換,并增加了“virtual mode”,在這個模式下可以運行一些“protected mode”下無法運行的軟件。

在486DX中,晶體管以120萬個首次突破百萬大關,主頻也提升到了前所未有的50MHz,加上板載緩存的設計,優化的指令集和增強的總線接口單元,讓486DX成為了一款性能提升極大,產品知名度極高的成功產品。

正 是在386、486時代,曾經的IT巨頭康柏看到了契機,這家公司雖然如今已經不在,但是當年確實在小型機領域占有不小市場份額的IT巨頭,但在80年代 末,康柏面臨競爭對手越來越強大的競爭壓力,而對于康柏來說,其在PC行業一直沒有撈到什么油水,與競爭對手IBM在X86架構的PC上差距越來越大,縱 使最先進入中國市場,但這也無法讓康柏的股東們滿意。

于是,康柏決定從新的市場:X86服務器市場入手。有當時經歷過X86服務器市場初 期的產品經理曾經說過:“當康柏的工程師看到486時感嘆,他們找到了一個契機,能夠完成他們一直以來希望做的一件事情,那就是在他們設計一款的服務器中 加入486,讓其在完成當時服務器所需要完成的一切工作之外,更加開放、通用和標準化,讓用戶能夠以更低的成本擁有服務器,擁有較強的計算量。”

在 1989年,康柏推出全球第一款IA架構服務器:SystemPro,這是此后服務器市場上一個值得銘記的名字。從SystemPro開始,人們終于有理 由相信自己的夢想可以實現,可以擺脫那些“封閉的大盒子”。在1990年早些時候改用486處理器之后,SystemPro憑借486極高的性能提升滿足 了服務器級別運算的需要——可以說,486成就了SystemPro的成功,而386則成就了SystemPro的誕生。

SystemPro 被認為是X86服務器的開山之作,并不僅僅是因為這是第一款使用英特爾X86架構處理器的服務器,而是因為它是第一臺真正意義上的X86架構的“標準服務 器”。首先,SystemPro是符合EISA(Extended Industry Standard Architecture 擴展工業標準結構)的產品,而EISA正是當時所有服務器所遵從的工業標準,同時,雖然SystemPro是以標準PC為藍本設計的,但是,其應用完全從 一個“網絡服務器”的角度來設計,并在安全性、可靠性、穩定性和擴展性方面,完全符合服務器的需求。

其次,最重要的是,可以當之無愧的稱 為“神奇”的康柏工程師,制造了一個采用多處理器系統,擁有硬件RAID保護、基于總線的網絡接口卡的系統,對于SystemPro來說,它技術支持當時 所有的主流服務器操作系統,從SCO Unix、OS/2,到Novell NetWare和當時才僅僅3.1版本的Windows NT。

但是,正如X86處理器剛剛推出時那樣,X86架構服務器剛剛推出時并未產生太大的反響,在此后的幾年中,康柏也只是少量銷售了X86架構服務器。

事實上,雖然戴爾、康柏、IBM、惠普等供應商在1995年前后都已經涉足PC服務器(也就是X86架構服務器),但是市場的整體銷量還是難以和傳統舊有架構的服務器比肩。

這個市場有多小呢?據統計,那時市場上只有不到75萬套的服務器是基于英特爾架構的(即使加上當時使用AMD所生產的X86芯片制造的X86服務器,也不超過100萬臺,這足見當時X86服務器數量很小。),只占整個服務器硬件市場價值的10%。

直到Pentium Pro的出現。

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1993 年,英特爾正式推出Pentium(奔騰)系列,該系列的推出,將X86架構處理器帶上了一個新的高度,Pentium的推出,突破了之前處理器的幾個性 能瓶頸。主要有64bit總線帶寬,2個執行處理器單元,以及大幅改善的浮點運算單元和更高的核心頻率。Pentium最初推出的核心頻率為60MHz, 后來最高頻率達到了233MHz。在其生命周期內,Pentium處理器的生產工藝也由0.8微米提升至0.35微米,晶體管的數量由310萬個提升至了 450萬個。

兩年之后秋天,英特爾發布了Pentium Pro處理器。已經初步占據了一部分處理器市場的英特爾并沒有停下自己的腳步,在其他公司還在不斷追趕自己的奔騰之際,又推出了最新一代的第六代X86系 列處理器 P6。P6只是它的核心架構代號,上市后P6有了一個非常響亮的名字Pentimu Pro。此款處理器的內部含有高達550萬個的晶體管,內部時鐘頻率為133MHZ,處理速度幾乎是Pentium的2倍。

Pentium Pro等于是介于Pentium跟Pentium II之間的中央處理器芯片(處理器),其架構等于是沒有MMX的Pentium II。Pentium Pro除了內建L2 Cache以外,也支持多處理器架構——這是Pentium處理器,或者說是X86處理器在服務器領域最大的一次飛躍。

英特爾奔騰 Pro的關鍵點在于,這款處理器是英特爾首款針對服務器工作負載進行優化的產品,而不僅僅是直接使用PC系統上的處理器,如386、486、奔騰MMX, 這也就意味著,當時尚與普通PC使用同一處理器平臺和處理器設計理念的X86服務器市場開始與傳統的PC市場決裂。

因此,1995年之 后,X86服務器市場真正的形成了自己的市場格局與系統設計理念,尤其是,從系統最核心的部分,也就是處理器開始,與傳統的臺式PC開始劃清界線,我們可 以說,正是1995年Pentium Pro的推出,使得X86架構服務器的性能達到了前所未有的高度。

值得一提的是,當我們翻閱這段 歷史,發現1996年《計算機世界報》第41期曾經報道了這樣一條消息:“為了能夠躋身全球PC服務器供應商前5名的行列,Dell日前宣布了基于 Pentium Pro處理器的PowerEdge服務器新系列。Dell服務器部副總裁兼總經理Larry Evans稱,"Dell在爭取服務器市場份額方面速度比Compaq、HP和IBM這三大廠商快得多,而且伴隨著這些低成本產品的推出,Dell的市場 份額還將繼續增加。" 此次Dell新推出的服務器系列包括單處理器的初始級機型PowerEdge 2100、單或雙處理器的中檔系統PowerEdge 4100和最多可支持4個處理器的高檔產品PowerEdge 6100。”

這 也就說明,至少從1996年開始,戴爾就已經在中國市場發布和銷售過基于英特爾Pentium Pro處理器的PowerEdge服務器,而僅僅在一年前,戴爾才進入中國開辦了中國的第一家辦事處,而在五年后的2000年,戴爾就正式宣布了“第一百 萬臺戴爾PowerEdge服務器下線”的消息。四年后,戴爾則在中國的X86服務器市場開始撰寫一個傳奇,當然,這是后面才要談到的故事了。

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