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编程技术

2001年8月，ibm针对其eserver x系列服务器的企业级x架构技术，引进了ibm大型机和中型系统设计经验，enterprise x-architecture(exa，企业级x架构)主要移植了四项ibm大型机技术----xpand on demand扩展、xcel4服务器加速缓存、active内存和远程i/o技术，开发了"ibm企业级x架构"。
　　企业级x架构的各项先进技术的实现是基于ibm自行研制的summit芯片组，它集成了ibm对intel处理器的服务器所有设想。通过一组 ibm芯片和intel处理器的配合使用，summit芯片组可以提高服务器的性能和扩展能力，即将多个处理器连在一起创建更大系统的能力。
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　　1、exa四大核心功能
　　●xpand on demand（模块化设计，按需扩展）
　　真正的"pay as you grow（可伸缩的配置）"设计，支付得起的模块化服务器；符合工业标准的高性能对称多处理扩展模块（cec），实现一个系统支持4， 8， 12， 16路对称多处理；用户完全可以根据实际需要扩展原有的处理器架构，无须额外或预先为庞大的架构付费；支持物理的和逻辑的系统分区（system partition）。
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　　物理分区：一个系统里可以包含多个节点（node：有cpu，内存，存储，i/o设备等的机器），它们可以分别运行不同的操作系统，集合在一起便于做集中的管理和资源动态分配，以成为一个更为茁壮的系统。还可以把这些节点集合起来安装一个操作系统。
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　　逻辑分区：为在一个系统里安装并同时运行多个操作系统提供了支持。通过vmware软件，一个系统可以在cpu级别进行分区（例如0.5个 cpu运转windows，另外0.5个cpu运转linux），安装不同的操作系统。当硬件配置改变或需求变化，可以重新分配资源，而不需要重起系统。
　　●active memory（热插拔内存）
　　采用i和z系列的内存'位冗余' 技术（redundant bit steering或称为protecxion），将磁盘阵列技术中的"热后备"（hot spare）技术移植到内存系统中。将内存的故障位进行重定向到冗余位上。与普通ecc内存相比，稳定性提高了200倍。
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　　采用p系列成熟的chipkill内存技术（第三代），用普通内存实现纠正每条内存多达4位的错误，每个内存控制器 8位的错误。普通的ecc内存只能在单字节错误时纠错，双字节错误时检错。chipkill技术的使用，相当于protecxion之后的又一道防线，使用chipkill技术的内存系统与普通ecc系统相比，稳定性提高了100倍。
　　支持动态热添加和热替换内存条的内存镜像技术，镜像由硬件完成，不占用系统时间，且与操作系统无关。由于有镜像，其中一半的内存可以停掉进行维修和替代。应用四路或者两路快速内存交换（fast interleave）技术，支付一次系统开销，同时读两块或四块数据。
　　●remote i/o （远程i/o）
　　追根溯源，"远程i/o"是eserver x系列服务器从大型机移植下来的技术，用外置的pci-x扩展柜实现多达3倍的i/o容量，采用了在ibm p系列和i系列上使用的高速互连技术（high speed link），与外接的pci扩展柜或另一个节点相连。为扩展i/o设备提供了无以伦比的灵活性，外部i/o机箱的一个优势是它可以实现多台服务器共享，" 远程i/o" 和系统连接的速度是2gbps。
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　　●xcel4 server accelerator cache（4级缓存加速器）
　　每4路cpu系统用32mb/64mb的2倍速（ddr）4级缓存，缓解了越来越快的i/o设备和cpu争夺内存的矛盾。提高性能多达20%，缓存越大越快，cpu要访问的数据就越有可能从缓存中得到，内存则可更多地为i/o设备服务。优化内存性能，大量的l4缓存和更快的前端总线（400mhz）减少了内存的延迟。
　　2、ibm 第一代企业级x架构（exa）技术
　　ibm第一代企业级服务器x架构的主要包括下面的特性：
　　xpand on demand scalability(按需扩展)、system partitioning(系统隔离)、pci-x i/o subsystem(pci-x输入/输出子系统)、active pci-x(活动pci-x适配器)、remote i/o(远程输入/输出)、active memory(活动内存技术)、256gb memory capacity(256gb的内存容量)、high-speed (ddr) memory(高性能的ddr内存)、memory protection(内存保护系统)、chipkill memory(内存纠正修复技术)、memory mirroring(内存镜象技术)、hot-add/hot-swap memory(内存自由添加或热拨插技术)、400mhz front side bus (fsb)(400mhz的前端总线速度)、　xcel4 server accelerator cache(四级缓存技术)、active diagnostics(活动诊断) 等技术。
　　构建在ibm xa-32芯片集上的ibm xseries 440是完全采用第一代exa技术的ia-32平台。作为第一个由exa技术驱动的可扩展企业节点x440前所未有的将可扩展性、可用性、性能和可管理性集成在一个4u机架密度的节点中，为优化it 资源提供了全新的经济模式。
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　　构建在业界标准处理器、内存和i/o上的 exa设计使这些技术得以更好的兼容。x440通过业界领先的系统管理工具实现子系统和组件容错功能，从而实现了提供onforever可用性的承诺，简化了it维护工作且最终提高了用户生产力。采用exa技术的active pci-x和 active memory可以通过提供可热插和热交换的pci-x适配器及一套业界领先的存储技术（包括热交换存储、存储镜像和memory protexion）来扩展onforever可用性。作为eliza 项目的一部分，x440可通过自治愈和自配置提供增强可靠性的新工具。通过x440中部署的最新服务器管理工具， it 管理人员可以更轻松的监控和维护其关键任务服务器，从而简化基础设施管理工作。
　　3、ibm 第二代企业级x架构（exa）技术
　　当英特尔发布了开发代号为foster（二级缓存仅有512kb）的xeon mp处理器时，ibm几乎是同时就推出了基于exa 32芯片组的eserver 440服务器；但是当英特尔推出开发代号为gallatin（二级缓存2mb）的第二代xeon处理器时，直到2003年6月30日ibm的exa芯片组才迎来了自己的第二代产品，并能够支持英特尔的主频为2.8ghz的第二代xeon mp处理器。
　　新一代的企业级x-架构主要有以下几方面的改进：采用了配合新至强处理器的xa-32第二代芯片组，该芯片组支持cpu的xpand-on- demand按需扩展，最高可到32路；内存不仅支持热插拔，还支持热添加；四级缓存提升到64mb；对远程i/o的支持也更加增强，而且在第二代企业级 x-架构中还增加了铜诊断(copper diagnostics)技术。
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　　ibm xseries 445是符合行业标准的第二代企业x-架构（exa），最新的exa技术提供增强的处理器、内存和i/o性能，具有高度的可用性；xpand on demand 按照系统扩展需求付费的可扩展性和投资保护，支持包括热插拔和热添加内存的3级内存保护(chipkill内存、memory protexion、内存镜像)。这款可扩展的企业服务器提供可扩展性、业界领先的性价比以及出色的任务关键型可用性，可满足当今随需应变世界的要求。
　　xseries 445致力于优化服务器整合和高端数据库，借助高性能的intel xeon，可灵活地向外或向上扩展。采用第二代企业x-架构，这款4u 机架优化式业界标准服务器支持"按需增长付费"的可扩展性，可将两台xseries 445机架简单地互连成一个8u配置，可最多扩展到16路服务器，并可最多支持32路。这种创新、模块化的服务器体系结构提供顶级的企业解决方案：高性能、高可用性、远程可管理性和投资保护。
　　4、ibm 第三代企业级x架构（exa）技术
　　ibm计划于2005年初发布一款使用64位英特尔"至强"（nocona）处理器的服务器，该系统是ibm自1998年开始在自己的服务器中使用英特尔芯片之后推出的第三代exa产品，这些产品进一步拉近了ibm与英特尔之间的距离。ibm认为，尽管英特尔极力提倡其itanium处理器，高端至强服务器在未来依然很有希望。
　　新款64处理器（nocona）的服务器和第一代支持16路"至强"处理器的x440和第二代支持32路"至强"处理器的x445一样，使用了 ibm的exa芯片组，代号为summit。ibm的第三代exa芯片组对于带有四个或更多处理器的系统，需要功能更强大的"potomac"xeon处理器，这是一款用于多处理器服务器的更高端处理器，ibm的第三代exa芯片组预计将在2005年推出。下面是三代exa芯片组的一个简单比较。
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　　据析，ibm近期将推出采用第三代exa技术的新四路服务器机型，这款令人期待的新款服务器有些什么特性呢？我们期待着进一步的消息。

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