IBMUNIX服务器的技术优势最近传来一个喜讯：IBMp690服务器（32路CPU）打破了HPSuperdome服务器（64路CPU）新近创造的单机TPC/C记录，再一次创造了业界单机最高的TPC/C记录值680613tpmC。从S80服务器开始，IBM的UNIX服务器（p系列服务器）一直不断的创造业界新的TPC/C记录（当然也同时保持着一些其它的基准测试记录）。为什么IBM的p系列服务器能以少胜多─IBM32路CPU服务器的处理能力超过其它厂家64路CPU服务器的处理能力！这是因为IBM在技术的研发上有高人一筹的地方：既注重CPU半导体技术的研发和CPU技术的设计，也注重服务器体系结构的设计。本文主要讨论IBMp系列服务器体系结构与其它厂商的高端服务器所采用的MBB体系结构的区别。从中我们可以了解到为什么其它厂商的UNIX服务器虽然有更多的CPU却达不到所期望的更高性能。1.什么是MBB结构2.MBB结构的优点3.MBB结构的缺陷4.以POWER4为芯片的IBMUNIX服务器的设计5.关于IBMUNIX服务器上的一些"限制"6.结束语1.什么是MBB结构MBB的全称是ModularBuildingBlock，每个BB（BuildingBlock）可包含4路CPU，若干内存和I/O卡。在Sun服务器上称BB为board；在HP服务器上称BB为cell；在原先的Compaq服务器上称BB为quad。不同BB内的CPU可以有不同的时钟频率。所有的BB通过一种称为crossbarswitch的交换机制连接在一起。crossbarswitch可以提供BB之间的点对点的高速连接。采用MBB技术可以比较容易的设计出拥有更多数量CPU的服务器。在这种服务器上既可以运行一个操作系统，也可以在一个或多个BB上运行多个操作系统。这就是所谓的服务器（基于物理分区）的逻辑分区。MBB技术从出现到现在已经超过十年了，最早是由Sequent(NumaQ)公司在八十年代末到九十年代初时发明并采用的。Cray公司在九十年代初时在它的Cray6400上采用了MBB技术，该机型是SunE10000的前身；Compaq公司在2000年一季度发布了它的基于MBB技术的机型Wildfire(GS320)；HP公司发布了业界最后一款基于MBB技术的机型Superdome，那是在2000年三季度。Sun公司在2001年三季度发布的Starfire(F15K)在体系结构上并无变化，只是将原来E10000上的CPU换成了SPARC3而已。2.MBB结构的优点基于MBB技术的服务器是由多个BB构成的，所以它天生具有物理分区（PhysicalPartition）的特性。前面提到在MBB服务器上存在一个连接BB的互连机制（crossbarswitch），它工作在一个固定的时钟频率上。例如，在Sunfire服务器上的Uniboard机制就是完成这种互连功能的。其总线时钟是150MHz，不管CPU的主频是多少（600，750，900，1050MHz），它是固定不变的。所带来的问题是数据／指令被传送出去的等待时间过长。这是典型的高CPU时钟频率和低总线速度的矛盾。所有的MBB结构的服务器都具有一个"显著"的优势：可以热插拔CPU板和内存板。这是因为每一个BB是物理分开的，每个4路CPU板可以单独从系统中隔离出来并将其下电。但有一点需要注意：在一个运行的系统中，从一个BB中拔出CPU、内存或I/O板是有限制的，这基于每个机型的设计不同而不同。例如，Sun6800服务器就有一个警告标签，其注明每个Uniboard槽在系统运行时空槽位的时间不能超过60秒（而且电源、温度等环境因素必须控制在一定的范围内）。由此推断，F12K／F15K可能时间会更短。3.MBB结构的缺陷HP公司当初发布Superdome服务器时，曾公布了它与HP其它UNIX服务器的相对性能值。64路CPU的Superdome（MBB结构）的相对性能值是20，8路N4000（共享结构）的相对性能值是6.3。我们可以看到，8倍数量的CPU换来的只是3倍性能的提升。造成这种现象的根本原因就在MBB结构上。Superdome上的每个cell（BB）里的CPU、内存或I/O卡可能需要访问其它cell里的数据。crossbarswitch在cell之间建立点对点的连接，但同时带来延迟（latency）。即如果一个连接请求建立不成功时，则会再试一次直到建立连接成功，而此时其它的连接请求将会等待。在实际环境中，很多客户通过建立物理分区（每个分区中最多12到16个CPU）的方法来尽量减少这种延迟的影响。这种做法将原来CPU个数较多的机器分成了若干个有较少CPU个数的机器，当然也就不是原来宣称的服务器的扩展性了（例如具有64路CPU的服务器）...
