張越

在企業(yè)級服務器領域，聯(lián)想ThinkServer系列產(chǎn)品擁有自己牢固的市場范圍。隨著英特爾發(fā)布新一代志強處理器，聯(lián)想也隨之推出了新一代的雙路服務器產(chǎn)品。我們曾經(jīng)對ThinkServer RD630進行過新品測試，而這次收到的則是基于志強E5 V2平臺的Think Server RD640以及ThinkServer RD540服務器。

作為ThinkServer家族新品的最新力作，RD640可搭載兩顆Intel最新Ivy Bridge平臺的Xeon E5-2600 V2系列高端處理器，最高可達24顆處理核心帶來強勁計算動力；采用20DIMM內存，容量可高達640GB，用戶還可選配低功耗LV-RDIMM內存，滿足業(yè)務嚴苛性能需求的同時，進一步優(yōu)化能效。

我們收到的這臺樣機配備的是志強E5-2609 V2處理器，工作頻率為2.5GHz。早在2007年英特爾正式提出Tick-Tock芯片設計制造業(yè)務的戰(zhàn)略模式，即每一次處理器微架構的更新和每一次芯片制程的更新遵循“Tick-Tock”規(guī)律。對于至強系列處理器而言，遵循“Tick-Tock”規(guī)律，09年發(fā)布代號“Nehalem-EP”的至強5500處理器可以說是一個戰(zhàn)略重點，該處理器首度集成內容控制器、全新QPI總線架構以及超線程等一系列全新技術。而在此后的產(chǎn)品更替換代中，英特爾陸續(xù)發(fā)布了至強5600和至強E5-2600、2400產(chǎn)品，而最新一代至強E5新產(chǎn)品，英特爾至強E5-2600v2也在2013年9月份正式登臺亮相。英特爾將至強E5-2600v2產(chǎn)品家族（代號為"IvyBridge-EP"）定位在重新定義數(shù)據(jù)中心的服務器、存儲與網(wǎng)絡基礎設施上，宣稱較前代提升45%電源、使用效率及最高50%的性能。

新處理器代號為IvyBridge-EP，采用22納米制程，共推出18款型號，最多內建12個核心，適用于高密度運算應用，每顆處理器報價從202到2614美元；英特爾還推出三款用于工作站的單插槽XeonE5-1600，從294美元到1080美元。每一次“Tock”代表著在上一次“Tick”的芯片制程的基礎上，更新微處理器架構提升性能。IvyBridge屬于英特爾Tick-Tock戰(zhàn)略中的Tick+，相比SandyBridge其制程工藝提升至22nm，而且架構也得到進一步優(yōu)化。考慮到制程的提升，因此在單線程性能方面的提升幅度并不會很大，內核在IPC方面的提升還是較為有限。

之前的32nmSandyBridge就實現(xiàn)了處理器、圖形核心、視頻引擎的單芯片封裝，其中圖形核心擁有最多12個執(zhí)行單元，支持DX10.1、OpenGL2.1。而22nmIvyBridge將執(zhí)行單元的數(shù)量翻一番，達到最多24個，自然會帶來性能上變化。新一代的IvyBridge-EP提供了更多的核心，有4-12個多種偶數(shù)核心規(guī)格供選擇。而在最多的12核心處理器中，我們可以看到幾個明顯的特點：更多的環(huán)形總線、雙內存控制器和更大的L3緩存。高端的10-12核心處理器上看到3條環(huán)形總線、2個三級緩存和2個內存控制器。增加了更多的緩存和內存控制器，英特爾讓每個核心到達緩存的距離一致，降低延遲。而在環(huán)形總線方面，通過一條巨大的總線實現(xiàn)了所有核心部件之間的連接，這主要是實現(xiàn)核心之間通信的便捷。

隨著x86服務器成為云計算基礎設施部署的主要產(chǎn)品，其中虛擬化技術是對新一代x86產(chǎn)品最重要的考驗。每一代新至強芯片都會減少虛擬機的進入（VMentry）和退出（VMexit）操作周期，但還有一種降低硬件虛擬化資源代價的方法就是盡量避免VMexits?？蛻鬙S需要檢查中斷享有優(yōu)先權，并通過檢查APICTaskPriorityRegister（TPR）來實現(xiàn)。早在08年時英特爾就在至強7400上引入了一種外部中斷的優(yōu)化方案，它主要是借助英特爾的VTFlexPriority來實現(xiàn)。通過確認虛擬化APICTPR推出虛擬備份，客戶OS無需VMexit即可讀取寄存器。IvyBridge內核通過“內部”中斷可以減少VMexits。虛擬化處理器需要訪問APIC寄存器，而寄存器是要求VMexit的。解決出路是APICv，新的至強處理器通過微代碼可以被客戶OS讀取到，而無需VMexit。與此相關的，SandyBridge引入了對更大頁面VT-d的支持，但實際上仍然會分成4KB的頁面大小。IvyBridge在VT-d中完全能夠支持大頁面。

在虛擬化特性上，至強E5-2600v2對服務器虛擬化的CPU占有率更少，性能方面接近于物理性能。此外，至強E5-2600v2還對一些特殊的應用做了優(yōu)化，比如在高性能計算方面和至強Phi之間更好的結合和應用，新擴展的指令集對于高性能計算相關的應用也特別有幫助。另外一個很重要的改進是“FS和GS基址寄存器快速訪問”，寄存器在當代的64位OS尋址系統(tǒng)中不需要使用（除了二進制VMM）這一點已經(jīng)令我們印象頗受，但對于大批量線程的服務器工作負載的“關鍵優(yōu)化”的承諾，使得至強E5-2600V2更具誘惑。

在內存延遲與內存帶寬方面，IvyBridge-EP相比上一代的SandyBridge-EP架構來說可以提供更快的內存速度，更好能效比和近似的延遲性能。可以看到，使用上一代SandyBridge-EP平臺最高可以達到80GB內存帶寬，而IvyBridge-EP處理器其帶寬可以達到近90GB，若使用DDR3-1866的內存帶寬可以達到100GB。ThinkServer RD640最多可以支持640GB內存，其20個DIMM插槽也保證了內存擴充的靈活性。

在存儲空間方面，ThinkServer RD640不僅支持傳統(tǒng)的SATA、SAS硬盤，還支持高性能SSD固態(tài)硬盤，用戶可按需選擇8×3.5”和8/16×2.5”HDD硬盤配置，最大可實現(xiàn)32TB的存儲容量，數(shù)據(jù)讀寫性能超過12倍的提升，輕松滿足企業(yè)關鍵應用對于系統(tǒng)性能的苛刻要求。采用LSI提供的RAID選項包括1GB高速回寫緩存的ThinkServer RAID 710適配器、可選的LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0 和Fastpath技術，為用戶提供卓越的可靠性和IOP性能。此外，ThinkServer RD640新品還擁有2個x16，4個x8共6條PCI-E擴展口，為用戶提供更強大的I/O擴展力，實現(xiàn)靈活擴展。endprint

對于很多大型企業(yè)和機構類客戶而言，能耗是IT 運行中的一項重大成本，其中據(jù)統(tǒng)計，企業(yè)數(shù)據(jù)中心40%的能耗被服務器所消耗。ThinkServer RD640利用聯(lián)想創(chuàng)新的“智節(jié)能技術”，顯著提升系統(tǒng)能效。我們使用IXIA 400T測得送測RD640的峰值負載為2600。當我們以20%為階梯逐步降低負載時，可以從功耗儀上看到RD640明顯的功耗下降。RD640還采用了領先的動態(tài)承載電源，配備業(yè)界最高標準的Redundant hot-swap（白金電源），達到94%的電源轉換效率，并支持動態(tài)負載調節(jié)，保證電源的轉換效率。

ThinkServer RD640采用家族創(chuàng)新的智能能效管理技術（Smart Grid）。該系統(tǒng)采用無人值守化設計，用戶可利用web端的獨立管理界面，經(jīng)過簡單的幾步配置流程，輕松遠程管理數(shù)據(jù)中心能耗。其嵌入的智能算法可通過監(jiān)測電能消耗和服務器性能表現(xiàn)，給出趨勢和報告，并為用戶推薦優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心物理布局管理和電源管理策略?；趹贸绦蛐軇討B(tài)監(jiān)測的電源管理系統(tǒng)，全部基于動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可在不影響性能表現(xiàn)的前提下最大化節(jié)能，用戶還能開啟溫度監(jiān)測，獲得機房熱點報告，優(yōu)化機房空調規(guī)劃。

此外，ThinkServer RD640秉承Think“高品質”基因，采用ThinkServer家族獨有的超緩震技術，有效降低40%因震動引起的系統(tǒng)故障，大幅提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。其機箱采用雙體設計，強度比普通機箱提升20%；硬盤倉則采用雙層加固設計，強度比普通硬盤倉提升50%。ThinkServer家族創(chuàng)新的全息緩沖技術，可降低震動30%，該完美結合了在零部件上有廣泛應用的鋅鎂合金的耐沖擊性和TPU（熱塑性聚氨酯彈性體）的減震性，能夠覆蓋高中低各個頻率段；同時考慮了在水平和垂直方向的減震，有效吸收震動。對于機箱內的主要震動源風扇，ThinkServer采用多重阻尼技術，利用多達60個TPU減震材料填充的防震觸點，可降低40%來自風扇的震動。

對于企業(yè)IT 管理者來講，數(shù)據(jù)中心擴展是一件十分令人頭疼的事情，因為設備品牌不同，就需要進行多協(xié)議調節(jié)，甚至無法匹配，而該過程極為繁瑣和浪費時間。為此，ThinkServer RD640為用戶打造了真正開放式管理，采用開放的工業(yè)標準和協(xié)議、兼容多品牌產(chǎn)品環(huán)境，與應用環(huán)境無縫集成；通過ThinkServer家族的整機免工具設計，令管理員無需任何工具即可完成對服務器的拆裝，60秒上架，快速修復故障。

ThinkServer RD640為用戶提供了一系列實用管理工具，可以輕松實現(xiàn)批量部署、警報、系統(tǒng)管理。全新的ThinkServer服務器導航工具軟件Easy Startup可以幫助IT管理員同時部署大批量服務器，只需點擊兩次鼠標即可完成業(yè)界所有主流操作系統(tǒng)的安裝，并可在安裝過程中配置RAID，無需單獨配置，大幅降低服務器部署整體成本。而聯(lián)想獨創(chuàng)的DIT故障自診斷技術，可對CPU、內存、電源、風扇等主要部件進行精確故障定位，并將系統(tǒng)故障信息直觀的顯示在管理界面，幫助用戶快速定位，縮短故障時間。

聯(lián)想ThinkServer RD640除了擁有特有的固件智能升級系統(tǒng)，幫助IT管理員隨時隨地升級系統(tǒng)固件，持續(xù)優(yōu)化服務器的運行效率外，還有 VMware vCenter和Microsoft SCE最新的插件工具，以及采用VMware vSphere Operations Management管理軟件和Lenovo|EMC存儲技術打造的完整虛擬化管理解決方案均可以進一步幫助IT管理者提高企業(yè)管理效率。

聯(lián)想RD640服務器在搭載新的至強E5-2609 v2處理器平臺后，為服務器帶來強勁計算動力，同時，能夠為用戶提供更強大的I/O擴展力，以及出色的擴展能力支持；效能動態(tài)監(jiān)測的電源管理系統(tǒng)，可在不影響性能表現(xiàn)的前提下最大化節(jié)能。為用戶打造了真正開放式管理，采用開放的工業(yè)標準和協(xié)議、兼容多品牌產(chǎn)品環(huán)境，與應用環(huán)境無縫集成。完整虛擬化管理解決方案均可以進一步幫助IT管理者提高企業(yè)管理效率。可用于金融、軍工、能源、醫(yī)療、政府、教育、大中型企業(yè)等行業(yè)客戶，有助力客戶成功應對云計算、大數(shù)據(jù)時代所帶來的全新挑戰(zhàn)和機遇。

Thinkserver RD540與RD640一樣基于IvyBridge-EP平臺，我們測試的這臺樣機是配備了兩顆至強E5-2609 v2處理器。直以來，聯(lián)想的ThinkServer系列服務器在行業(yè)內占有很大的市場份額，其產(chǎn)品以易于使用管理、人性化、穩(wěn)定性高在業(yè)內享有不錯的聲譽。而本次的ThinkServer RD540機架式服務器更是其新一代機架服務器中的代表。在核心部件的選擇上，聯(lián)想ThinkServer RD540配置兩顆Intel最新Ivy Bridge Xeon E5-2600 v2系列高端兩路處理器，最高可達24顆處理核心。20 DIMM高達640GB內存，可選4盤、8盤3.5寸或2.5寸常規(guī)SATA或SAS硬盤，以及對2.5寸高性能SSD硬盤的支持，可提供強大的計算和處理能力。

在內部設計上，聯(lián)想ThinkServer RD540服務器細分了內部風道，搭載了高能效的Intel最新平臺處理器和低功耗的內存，支持低能耗高性能的SSD硬盤，并由冗余的80+金牌電源通過優(yōu)化的VR電路進行能源支持，使整體能效得到硬性提高。RD540也采用了SmartGrid能效管控系統(tǒng)，從軟件層面進一步為用戶節(jié)能降耗。該技術使用了英特爾公司的節(jié)點管理器產(chǎn)品，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心級的電源管理并可同時管理多達1000個服務器節(jié)點。

在內部空間的布局方面，ThinkServer RD540的設計十分整潔，所有的線纜都是被整齊的內貼在兩側。機身中間的8組風扇將整個服務器分成了兩部分，前面為處理器和內存設計區(qū)域，后面為IO部分，并在內存和處理器位置設計了導風罩以輔助整體散熱效果。而在能源方面，ThinkServer RD540服務器提供了2個功率為800W的電源互為冗余。送測樣機配置的是通過80Plus鉑金認證的產(chǎn)品，說明它的轉換效率可以達到94%以上。endprint

我們將采用IXIA 400T模擬客戶端通過Web訪問方式對ThinkServer 640和ThinkServer 540服務器進行網(wǎng)絡負載測試。從評測手段的對比而言，采用網(wǎng)絡測試儀器可以對服務器造成更大的負載。通過硬件來模擬網(wǎng)絡上的客戶端發(fā)送應用請求，使我們可以模擬更多的客戶端，更準確地衡量出服務器的Web性能。以HTTP性能測試為例，以往我們使用軟件最多可以模擬一百二十個用戶對服務器進行HTTP訪問，而IXIA測試儀的每個端口就可以模擬上千個用戶。在我們使用的IXIA 400T中，內置了很多針對不同應用環(huán)境的測試腳本。無論是Web服務器、Mail服務器還是FTP服務器或防火墻，IXIA 400T都可以有效地測試出服務器在真實網(wǎng)絡環(huán)境下的實際表現(xiàn)。

我們在服務器上搭建了一個ASP+MySQL系統(tǒng)，使用IXIA 400T模擬用戶對服務器進行訪問，并記錄下服務器所能達到最大請求響應數(shù)。這樣我們所得到的測試成績就可以視作服務器的一個整體成績，而并非僅僅是處理器性能成績或者其他子系統(tǒng)性能。在IXIA 400T所使用的ixload軟件中，測試人員可以自由控制連接到服務器的用戶數(shù)、Request、Transaction Rate、Connection Rate等參數(shù)，從而獲得不同的負載壓力。IXIA 400T可以模擬20000個用戶連接服務器，測試中IXIA400T會以每4個用戶一組逐步遞增，直至到達預先設定的最大用戶數(shù)，對于一般我們所測試的雙路或四路服務器已經(jīng)足以生成足夠的負載壓力。在測試中，RD640的測試成績?yōu)?400，RD540成績達到了2000。在我們以往對ThinkServer RD 530測試中，其成績?yōu)?600，可以說新處理器的確為服務器帶來了不小的性能提升。

在動態(tài)功耗測試時，使用網(wǎng)絡測試儀和功耗儀作為功耗測試平臺，主要是因為我們平時所使用的Benchmark測試軟件都無法對系統(tǒng)負載進行精確的控制。Benchmark軟件在測試時運行的是預置的腳本程序，其中涉及到多種程序的運行、切換，期間系統(tǒng)的負載也是在不斷變化。而且我們希望通過不同的“系統(tǒng)”負載作為測試的基準點，而不是單純的處理器占用率。

在針對RD640和RD540的功耗測試中，我們通過調整Transaction Rate來控制整個服務器的負載水平。通過預測試，RD640的測試曲線到達峰值時候，Transaction Rate為2400，RD540 為2000。我們將該數(shù)值作為滿載功耗的基準點，以200為單位逐步減少對服務器的負載，從而得出服務器不同負載下的功耗。從曲線圖中可以看出，當服務器負載在逐步下降時候，兩臺ThinkServer服務器的功耗也明顯降低，當服務器負載將至零時，兩臺服務器的功耗也迅速降低到待機功耗?？梢哉f這兩臺ThinkServer在功耗控制技術上的表現(xiàn)非常出色，可以根據(jù)系統(tǒng)負載的不同，動態(tài)對功耗進行調整，以達到性能和功耗最佳的平衡狀態(tài)。

編輯評價

對于需要高性能服務器的用戶，RD640、RD540是非常好的選擇。endprint