一直以来关注服务器行业动态的人们想必都不会忽视两周前AMD对英特尔发起的那次“挑衅”——就在6月27日英特尔在中国发布首款采用全新Core架构、核心代号为Woodcrest的双路服务器处理器(正名产品名称为至强5100系列)的前一天下午,AMD在北京举办了一个以服务器节能为主题的发布会,会上它直言英特尔Woodcrest处理器的功耗虽然有所降低,但其处理器平台整体功耗却远远高于它即将发布的新一代Socket F接口Opteron处理器(核心代号为Santa Rosa,下文中简称Santa Rosa处理器)平台。AMD表示,它在服务器上仍牢牢把握着节能优势。
回顾AMD的功耗比较细节
AMD这一结论,是源自它对Woodcrest处理器平台和Santa Rosa处理器平台理论峰值功耗,即两个平台中处理器、内存控制器和内存三大组件峰值功耗之和的比较(见图1)。它为两个平台均配备了16GB内存(16根内存,每根容量为1GB),不同的是,Santa Rosa处理器平台采用了带Register功能的DDR2内存(下文中简称REG DDR2内存),而Woodcrest处理器平台则搭配了FB-DIMM内存(全缓冲内存)。
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| 图1:AMD对Woodcrest处理器平台和Santa Rosa处理器 平台理论峰值功耗比较的示意图。 |
根据AMD的推算,在Woodcrest处理器平台中,两个Woodcrest处理器的峰值功耗为144W(每个72W),其外置内存控制器峰值功耗为38W,它采用的16GB FB-DIMM内存最为耗电,峰值功耗达到了167W(每根约为10.4W),这使得Woodcrest处理器平台整体峰值功耗达到了349W。相比之下,Santa Rosa处理器平台采用的16GB REG DDR2内存峰值功耗只有70W(每根约为4.4W),两个集成了内存控制器的Santa Rosa处理器峰值功耗为190W(每个95W),使得Santa Rosa处理器平台的整体峰值功耗为260W,要比英特尔的Woodcrest处理器平台节能34%。
对于这一比较结果,AMD还补充道,正是由于FB-DIMM的拖累使Woodcrest处理器平台在功耗比较落在下风,这种新型内存增添的AMB(Adanvance Memory Buffer)芯片带来了比REG DDR2内存高出6W的功耗提升,在同样16根的配置下,FB-DIMM内存的功耗就比REG DDR2内存多出了约96W。
业界人士质疑AMD功耗比较结果
由于正赶上英特尔发布Woodcrest处理器前的关键时刻,AMD在这个发布会上透露的功耗比较结果因其针对性和“杀伤力”几乎立刻就在业内激起了轩然大波。不过,它这个看似有理有据的比较却无法让人们真正接受,因为有许多看过这一比较结果的服务器业内人士指出,即使无需仔细观察,他们也可以发现这一比较中存在两个非常明显的疑点,它们分别是:
一、AMD有何根据将Woodcrest处理器的峰值功耗值标为72W?从英特尔方面的数据来看,这款处理器标准版本的TDP(设计热功耗,即理论上的峰值功耗)只有65W;
二、AMD在计算Woodcrest处理器平台功耗时,似乎把该平台中芯片组,即英特尔5000系列芯片组的北桥芯片(MCH,Memory Controller Hub)“顾名思义”地视为一个外置内存控制器,将它与PCI-E桥分开了(见图1)。而事实上,这个北桥芯片虽然名为“内存控制器中心”,但它除有内存控制器功能外,还将PCI-E桥集成在内(见图2)。
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| 图2:英特尔5000系列芯片组中5000P芯片组的架构示意图 |
据一位了解AMD这次发布会详情、对处理器产业有深入了解的IT媒体人士透露,曾有人就第一个疑点咨询AMD,而AMD的解释是:它为Woodcrest处理器标注的功耗数值并不是其TDP值,而是其最大功耗(Max Power)值,这一数值要高于65W。
“我们无法确定AMD所说的这个最大功耗是一个什么样的概念,也不知道它是如何得出72W这一数值的”,这位IT媒体人士表示:“AMD在比较中为它自己处理器标注的是TDP值,却为英特尔的处理器标上了这个所谓的最大功耗值,它这种对人对已双重标准的做法实在让人难以理解。”
对于第二个疑点,这位IT媒体人士认为,AMD确实是把Woodcrest处理器平台芯片组的北桥芯片等同于单纯的内存控制器了,而且,这个北桥芯片的峰值功耗也没达到AMD所说的38W,从英特尔发布的相关设计指南来看,它虽然集成了内存控制器和PCI-E桥,但TDP也只有30W而已。
“AMD不可能不清楚竞争对手的北桥芯片中集成了PCI-E桥,”该人士称:“它之所以将其仅仅视为内存控制器,并将它与PCI-E桥分开,很可能是有意而为,因为这样一来,它在计算自家Santa Rosa处理器平台的功耗时,就可以忽略其中PCI-E桥芯片的功耗(保守估算约在10W左右),而只计入处理器和内存的功耗。正是这种忽略,让它的功耗比较失去了公平性和可信度。”
AMD功耗比较中问题多多
上述两个疑点,已让AMD这次功耗比较的结果难以令人信服,可是它的问题还不止于此,51CTO网站记者从国内某服务器制造商的一位资深产品研发人员处了解到,AMD的功耗比较除了这两个疑点外,还存在三个不合理处,它们分别是:
第一个不合理处,就是AMD并没有使用它已经发布的,用户可以买得到、用得上的Opteron处理器平台参与这次与Woodcrest处理器平台的功耗比较,而是采用了至少要等到8月才能发布的Santa Rosa处理器平台进行对比。究其原因,可能是AMD认为Santa Rosa处理器平台才是它用来迎战Woodcrest处理器平台的对手,但它可能还有另一个考虑,那就是现有Opteron处理器平台采用的DDR内存,在功耗上要略高于Santa Rosa处理器平台中的DDR2内存,如果AMD要想在功耗比较中尽量突出自己的节能优势,使用尚未发布、但可以支持DDR2内存的新平台明显更划算。
第二个不合理处,是AMD对FB-DIMM内存的功耗推算有误,FB-DIMM内存的功耗虽高,但也没有达到10.4W。AMD提出的这一数值,是在REG DDR2内存功耗(约4.4W)基础上再加上AMB芯片功耗(约6W)后得出的,可是AMD忘记了FB-DIMM内存上并没有使用Register和PLL芯片,FB-DIMM内存的功耗应当是REG DDR2内存功耗(约4.4W)减去Register和PLL芯片功耗(约1.2W),再加上AMB芯片的功耗(约6W),约为9.3W。
第三个不合理处,就是AMD仅用了16根内存的配置对两个平台进行比较。根据目前已知的信息,基于Woodcrest处理器的服务器中确实有配备16根内存的机型,基于AMD Santa Rosa处理器的服务器可能也拥有这一能力。但是市场上绝大多数双路服务器都只配备4或8根内存,AMD的功耗比较要做到全面,就应该在均配备4及8根内存的情况下对两个平台也进行一些比较,可它没有这样做或没有发布这种比较结果的原因,可能是考虑到只有在配备16根内存的情况下,Woodcrest处理器平台中FB-DIMM内存的功耗才能达到“吓人”的效果,才能反衬出Santa Rosa处理器平台REG DDR2内存的节能优势。
AMD功耗比较有欺骗用户之嫌
针对上述AMD功耗比较中的种种疑点和不合理处,如果将它们一一纠正后再重新推算Woodcrest处理器平台和AMD Santa Rosa处理器平台的理论峰值功耗,人们就会发现其结果与AMD公布的结果截然不同(见图3):在均配备4GB内存(4根内存、每根容量1GB)的情况下,Woodcrest处理器平台峰值功耗约为197W,而Santa Rosa处理器平台则为约217W;在均配备8GB(8根内存、每根容量1GB)时,Woodcrest处理器平台峰值功耗约为234W,Santa Rosa处理器平台约为235W,两者的差别已微乎其微。
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| 图3:重新进行Woodcrest处理器平台和Santa Rosa处理器平台理论 峰值功耗比较的示意图,两个平台均配备了4根内存,容量为4GB。 |
新结果让AMD处理器平台的低功耗神话彻底破灭。当然,如果仍按AMD为两个平台同时搭配16根内存的情况来计算,AMD似乎还能够挽回一些优势,而这或许可以进一步说明为何它只发布了在16根内存配置下进行比较的结果。
AMD这次功耗比较中的种种不合理处,以及纠正这些不合理处后得出的完全不同的比较结果,似乎都表明了同一个问题,那就是它在这次比较中似乎在使尽一切方法,甚至包括一些不太光明正大的手段来有意“营造”自家产品的节能形象,打击劲敌英特尔的Woodcrest处理器。
AMD这种“刻意”的做法,实际上早已被国外的分析师们看穿(请见报道:“难挡Core架构攻势 分析师称AMD优势不再”,链接:http://digi.it.sohu.com/20060613/n243710508.shtml)。很多国内IT业界人士可能有所不知,早在6月初,AMD就已向包括美林、高盛、花旗在内的多家投资顾问和市场调研机构发布了关于Woodcrest处理器平台和自家处理器平台的理论峰值功耗比较结果。可这些机构的分析师们纷纷对它的数据表示质疑。以Global Crown Capital公司的分析师David Wu为例,他明确指出:“AMD在比较中忽略了自己平台中芯片组北桥芯片(即PCI-E桥芯片)的功耗,而且它也没有以双路服务器常见的8根内存(8个DIMM)的配置作为比较标准,而是在采用了16根内存的前提下进行比较。”AMD这种有意提升Woodcrest处理器平台功耗、以反衬自家处理器平台所谓节能优势的做法,在分析师们看来有作弊、误导市场和欺骗用户之嫌。
对此,那位在AMD功耗比较中发现诸多不合理处的服务器产品资深研发人员的看法是:“AMD这次功耗比较中的‘小动作’太多了些,在明眼人看来,这反而暴露出了它在面对Woodcrest时的无奈。”
服务器功耗比较岂能纸上谈兵
虽然在发布新处理器之前遭到竞争对手的迎头一棒,虽然这个对手的公布的数据引起了业界争议,但英特尔一直没有在公开场合对此进行评论或反击。
谈到英特尔沉默的原因,许多服务器业内人士倒是有着基本一致的分析:“不同的厂商对处理器平台中各组件的功耗值以及计算方法意见不一,英特尔就此回应或是进行争论恐怕很难有结果,而且还会陷入与AMD无休止的口水战中。此外,AMD这种纯理论的功耗比较纯属‘纸上谈兵’,对于广大用户在服务器的选购和使用上起不到任何实际指导作用。”
众所周知,处理器、芯片组或其他组件的TDP或峰值功耗,就是这些组件真正全速工作状态下的功耗。可在现实应用中,除非使用专门用来测试TDP的软件,这些组件是不太可能、尤其是不可能同时处于这种极端状态下的,它们的实际功耗自然也不会达到TDP的水平。英特尔和AMD之所以为处理器、芯片组标出TDP值,实际上是出于安全方面的考虑、是要让服务器制造商在设计相关服务器产品时配备与之相应的散热和供电系统,以保证这些组件真地遭遇全速工作状态时,服务器仍然能够保证持续稳定的运行。
既然TDP或峰值功耗主要是标给制造商看的,那么用简单的加法和乘法算出的处理器平台TDP或整体功耗也只是对他们才有意义,而且,服务器的组件并不只是有处理器平台,因此处理器平台的功耗水平并不一定能够代表整个服务器的功耗水平。
由此来看,要准确评价谁的处理器平台能够给服务器带来更低的功耗,用AMD这种比较理论上峰值功耗的方法显然不太合适。国外很多分析师,以及接受记者采访的服务器业内人士均表示,不论是比性能还是比功耗,业界公认的最好的方法都是必须对产品进行实测。因为在实际运行中,服务器的功耗是由负载的状况决定的,是时刻处于动态变化中的,因此要比较两台服务器谁的功耗更低,谁的节能优势更强,就应该让它们在硬件配置基本相同、在运行相同的软件或在相同的负载前提下,对它们当时的实际功耗进行测量和比较。只有这种实测方法才最贴近用户真正使用服务器时的状态,才能为他们选购服务器产品提供客观、权威、真实的依据和参考。
服务器功耗实测:Woodcrest力挫Opteron
事实上,即使没有人注意到AMD这次处理器平台理论峰值功耗比较中存在的诸多问题,英特尔也无需通过这种“纸上谈兵”的方式与它对抗,因为截止目前,已经拥有足够多的第三方实测结果证明了采用Woodcrest处理器的服务器在功耗方面的优势。
据了解,早在Woodcrest处理器正式发布之前的数个月内,英特尔就已经委托多家第三方评测机构对基于这款处理器的服务器和采用AMD现有Opteron处理器(只能搭配DDR内存)的同级别服务器进行了关于性能和功耗表现的全面横向测试。当然,由于目前尚无法拿到基于AMD Santa Rosa处理器的服务器,因此也无法通过实测了解它的实力及它与Woodcrest服务器的差距。
根据一家第三方权威评测机构提供的报告:它通过运行金融相关的64位Sungard ACR和Black-Scholes、多媒体相关的WMLS、互联网相关的WebBench以及考察整数运算性能的SPECint_rate_base2000等应用和测试软件,对三台分别基于64位3.60GHz至强处理器(单核)、双核至强5160处理器(Woodcrest核心、3.0GHz)、双核Opteron 285处理器(2.6GHz),配置水平基本相同(图4)的双路服务器进行了横向测试。结果表明:在运行所有测试软件时,基于双核至强5160的服务器在性能和功耗上都要远远优于基于双核Opteron 285的服务器。以64位SunGard ACR这一测试项目为例,在它处于2、4、8线程运行状态下,基于双核至强5160的服务器性能要比采用双核Opteron 285的服务器分别快了约28%、25%和24%(图5),而在平均功耗上则比后者分别低了约20%、14%和14%(图6),在该项目整个测试过程中,基于双核至强5160的服务器系统空闲时功耗和加载应用后的平均功耗要比基于双核Opteron 285的服务器低了41%和14%(见图7和图8)。
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| 图4:参与评测的三款服务器具体配置表,除了处理器平台不同外, 它们的内存容量和硬盘型号完全一致。 |
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| 图5:三款参与评测的服务器在运行64位Sungard ACR软件时分别在2、4、8线程状态下 所用的完成时间(越短越好),基于Woodcrest处理器的服务器性能优势非常明显。 |
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| 图6:三款参与评测的服务器在运行64位Sungard ACR软件时分别在2、4、8线程状态下的 平均功耗值(越小越好),基于Woodcrest处理器的服务器优势同样明显。 |
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| 图7:三款服务器在使用64位Sungard ACR软件进行测试时的功耗变化曲线图。 |
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| 图8:三款服务器在使用64位Sungard ACR软件进行测试时的空闲功耗和平均功耗值。 |
另据分析机构Thomas Weisel Partners发布的评测报告,它也使用了Sungard软件对一台基于双核至强5160处理器的双路服务器和两台基于双核Opteron 285处理器的双路服务器(分别来自Sun和Monarch)进行了性能和功耗上的测试,这三台服务器均采用了4GB容量的内存(4根内存)。测试结果则表明:在性能上,基于双核至强5160的服务器只用了442秒就完成了测试任务,而Sun和Monarch基于双核Opteron 285的服务器则分别花了584和571秒;在功耗上,基于双核至强5160的服务器与Monarch基于双核Opteron 285的服务器相比,空闲功耗要低67W(152W比219W)、满载功耗要低61W(245W比306W),而与Sun基于双核Opteron 285的服务器相比,空闲功耗更是低了106W(151W比257W)、满载功耗则低了75W(243W比318W)。
上述列举的评测结果,以及来自更多第三方评测机构的结果均表明,基于Woodcrest处理器的服务器不论是在性能上、还是在功耗上,以及在系统性能/功耗比(即每瓦性能)上,都比基于现有双核Opteron处理器的服务器强出很多。而且值得注意的是,很多评测机构测试的Woodcrest服务器并没有采用Woodcrest处理器65W TDP的标准版本,而是使用了它的高端版本——速度高达3.0GHz、TDP为80W的双核至强5160处理器。这种配置如果是参与AMD那种处理器平台TDP或峰值功耗比较可能有些吃亏,但在实测中,它却获得了对AMD压倒性的优势。这一强烈的反差,或许可以进一步说明AMD那种“纸上谈兵”的功耗比较对于用户采购和使用服务器没有什么实用价值。
值得一提的是,由于Woodcrest系统可以用比现有Opteron系统更快的速度或更短的时间完成一个应用,同时它在运行该应用时所费的功耗又比Opteron系统低,这就意味着它可以尽量减少完成单位应用所需的功耗,即拥有较高的系统功耗/应用比。
由于缺乏实测数据的验证,面对Woodcrest处理器为服务器带来的系统性能/功耗比和功耗/应用比优势,AMD即将在8月发布的Santa Rosa核心Opteron处理器是否有足够的能力应战还未可知。不过有人推测:从Santa Rosa处理器相对于现有Opteron处理器的有限改进上来看,它不太可能在与Woodcrest的竞争中占得上风,或许正是因为AMD对基于Santa Rosa处理器的服务器测试结果不够理想,才最终促使它不得不祭出理论峰值功耗比较这一招,并在比较中作弊,误导和干扰市场对Woodcrest的认知,以缓解英特尔这款新品给它带来的巨大压力。









