中财网警方辟谣祖孙三代吸毒:关于Power5与Power6处理器的综合对比
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/13 02:27:18
第1页：软件与硬件方面的技术优势
一、从IBM处理器起源和应用来看Power技术优势
大家知道，IBM目前共拥有四条处理器产品线：POWER体系结构，PowerPC 系列的处理器，Star 系列以及 IBM 大型机上所采用的芯片。其中PowerPC 源自于 POWER 体系结构，在 1993 年首次引入。PowerPC 是 Apple、IBM 和摩托罗拉联盟的产物，它基于 POWER 体系结构，但是与 POWER 又有很多的不同。
例如，PowerPC 是开放的，它既支持高端的内存模型，也支持低端的内存模型，而 POWER 芯片是高端的。最初的 PowerPC 设计也着重于浮点性能和多处理能力的研究。当然，它也包含了大部分 POWER 指令。很多应用程序都能在 PowerPC 上正常工作，这可能需要重新编译以进行一些转换。嵌入式的PowerPC处理器也在那个时代开始得到广泛应用，不仅出现在激光打印机和汽车中，也出现在登陆火星的火星车上。
RS64 芯片首次于 1998 年面世，在 IBM 内部称之为 Star 系列，这是因为大部分代码字节中都包含了单词“star”或类似的单词(其中一个比较出名的例外是最初的 RS64，其代号是“Apache”)。Star 系列芯片源自于对 PowerPC 体系结构的修改，同时还从 POWER 产品线中继承了很多特点。从一开始起，这些芯片就只针对于一种应用进行优化：商业应用。这种专用化使其在 UNIX 服务器领域几乎在 10 年的时间中都牢居霸主地位。
RS64 系列将诸如分支预测、浮点处理以及硬件预取之类的问题留给其兄弟 POWER3 芯片来解决，自己则专注于整数运算性能和大型复杂的片上、片外缓存的处理。RS64 系列从面世以来就一直是 64 位的，2000 年在 RS64 IV 中引入了多线程的设计。
RS64 可以在一台机器内扩展到多达 24 个处理器，功耗则只需要每个处理器15 瓦即可，这一点与其兄弟 POWER 芯片有很大的区别。这些特性使 RS64 芯片非常适合一些系统，例如联机事务处理(OLTP)、商业智能、企业资源计划(ERP)以及其他一些大型的、功能强大的、具有多用户和多任务而缓存命中率很低的系统，其中包括 Web 服务。RS64 芯片只装备在 IBM 的 eServer iSeries(RS 系列)和 pSeries(AS 系列)服务器中。
因此在Power处理器的体系结构基础上产生了PowerPC 系列和Star 系列的处理器，显示出Power处理器的强大优势，说明Power应用无所不在。
二、双核和64位处理器应用的先锋
IBM Power处理器从1990年诞生为Power1，接着有Power2、Power3、Power4、Power5和即将发布的Power6产品。Power4、Power5等处理器基本上都是双核。POWER4处理器芯片包含两个微处理器核心、芯片和系统渗透功能，POWER4芯片是业界第一个双内核处理器，虽然现在几乎所有处理器厂家都开始推出各自的双内核产品，但POWER4芯片有一个重大的不同。
IBM并不是由于单处理器性能提高遇到瓶颈而被动地设计和生产双内核处理器，而是在处理器设计的阶段就将系统设计纳入设计目标，双内核设计只是IBM公司实现高性能服务器系统的一个手段。每个POWER4处理器内核的性能和服务器系统的整体性能都随着处理器时钟的提高而同步地得到提高，数年来一直保持了在业界的性能领先地位。这一成绩充分证明了IBM在POWER4芯片上System On Chip设计策略的成功。
POWER4的每个处理器都有 2 个 64 位的 1GHz+ 的PowerPC 核心，这是第一个单板上具有多核心设计的服务器处理器，每个处理器都可以并行执行 200 条指令。64位处理器相比原来的32处理器的处理速度快，集成了内存控制器，执行效率高，POWER4+(也称为 POWER4-II)功能与之类似，但是主频更高，功耗更低，而且在硬件上保持了32位和64位的双向兼容，使软件尽可能地避开故障。
三、开放和支持Linux系统
Power.org将开放标准引入了Power 架构技术，这将会像Java 技术和Linux 对软件世界的影响那样，大大加速硬件世界的改变。开放标准的出现为客户带来了更多的市场选择，同时也降低了不同产品和技术整合的门槛。
Power 架构技术是当今业界拥有最广泛和最多样化市场的微处理器，它是所有三种下一代游戏机的数字心脏，也是世界上最高性能超级计算机的电子大脑。另外， Power 架构技术也是支持各种企业服务器、汽车系统(动力系统、高级安全系统和信息通信系统)、无线和有线基础架构以及企业路由和交换的领先平台。
IBM推出 Power ISA v2.03 之后，半导体厂商可在自己的产品中实现比以前更多类别的功能。从未来的发展看，软件和系统开发人员在为广泛的市场和应用开发基于 Power 架构技术的产品和平台时，可以获得一个更加一致和兼容的框架。
Power.org 联盟还发布第一个合作开发的开放平台架构，该架构被称为 Power 架构平台参考规范(Power Architecture Platform. Reference specification， PAPR)。 PAPR为针对特定应用快速开发基于 Linux操作系统的标准 Power 架构平台奠定了基础。这一技术规范及相关的参考为 Power.org 成员及 Power 架构开发团体优化商品化 Linux 版本和应用的开发提供了一个标准平台。
用于 POWER 微处理器体系结构的 Linux 是 Linux 发展中的一个令人兴奋的成就，并且指明了 Linux 以后的演化方向。现在，用于POWER 的Linux 也为一个具有64 位RISC 体系结构的平台带来了便利。Linux 可以与AIX 或OS/400 在同一个POWER 系统上同时运行，带来zSeries 用户才可以享受到的同样的双重功能。
对软件开发人员和系统管理员来说，用于 POWER 的 Linux 意味着可以用类似的方法来在不同的平台上进行软件开发和系统管理，可能会使一个单一解决方案的应用领域扩展到全部计算平台。通过使用 Linux，现在有可能开发一个可以从 xSeries 扩展到 POWER 再到 zSeries 系统的解决方案。
四、IBM Power处理器充分发挥半导体技术的优势
在最近 10 年中，IBM 在半导体领域实现了一个又一个的突破：铜技术，绝缘硅，硅锗合金，应变硅和 low-k 绝缘体，这些新技术给它的服务器CPU发展奠定了扎实的基础。IBM的Power结构体系为广泛的处理器提供了技术基础，包括IBM的高端服务器芯片，以及到为计算机，服务器，手持设备和网络产品设计的PowerPC处理器。半导体业界一直有梦想能使用铜作为介质，这样可以获得比铝好 40% 以上的电流传输效率。
但是直到最近制造流程才实现了这个目标。IBM 的研究人员使用钨来生产基于铜的芯片，其速度比铝快 25 倍到 30 倍。采用了这种技术，通常称之为 CMOS XS (其中 X 是一个数字)，应用到IBM Power 3-II处理器上。low-k 绝缘体这种技术使用 SiLK 来防止铜线“串扰”，
硅锗合金(SiGe)在二极管芯片制造中用来代替功耗更高的砷化镓，SiGe 可以显著地改善操作频率、电流、噪音和电源容量。 绝缘硅(SoI)在硅表面之间放上很薄的一层绝缘体，可以防止晶体管的“电子效应”，这样可以实现更高的性能和更低的功耗。这些先进技术在IBM Power4及以后的处理器已经广泛应用。
五、IBM Power处理器使用低功耗、高频和并发多线程
Power处理器使用的应变硅这种技术对硅进行拉伸，从而加速电子在芯片内的流动，不用进行小型化就可以提高性能和降低功耗。如果与绝缘硅技术一起使用，应变硅技术可以更大程度地提高性能并降低功耗。POWER5芯片比POWER4芯片多集成了约一亿个晶体管，所以同样时钟频率时POWER5芯片具有较大的功耗。
但IBM在POWER5种提供了最先进的功耗管理技术，打开动态功耗管理器时POWER5的功耗会下降到与POWER4相当的程度。其先进性在于，其它功耗管理技术都是通过在处理器负荷不重时降低芯片频率/电压，从而降低处理器性能而实现的。Power5依然采用多核心高频设计，设计却全面依赖自动化工具和逻辑设计。
POWER5在性能提升方面是在在处理器内核中加入了对并发多线程的支持，这是业界首个双内核双线程的芯片。每个POWER5处理器支持两个并发线程，显著提高了处理器执行单元的使用率。在操作系统和应用看来，一个“双核心”、“双线程”的POWER5芯片可以提供四个逻辑处理器，并且对应用程序毫无特殊要求。并发多线程技术的价值在于，它更充分地利用了POWER5内核中的8个执行单元，减少了闲置、提高了效率，用较少的代价提供了更高的性能。
六、“Power定律”和虚拟化发挥IBM Power处理器的最大优势
“Power是未来Unix世界的必然方向”这个所谓“定律”的含义时说，Power作为业界成熟稳健的技术架构，在十余年的发展历程中已历经5代重大升级，现在新的p5系统在系统效用、性能表现、灵活性和IT管理成本上的重大突破，成就了IBM在Unix领域的技术分水岭，进一步拉大了IBM与竞争对手间的差距。
Power等式：IBM对Power的最新解释是，Power是Performance(可靠)、Optimization(优化)、Wisdom(智能)、Efficiency(高效)和Reliability(可靠)的缩写。POWER架构处理器始终保持1-2年的领先性，现在的主流产品为POWER5，而回溯历史上的POWER3、POWER4，无不是如期交付;展望未来的POWER6、POWER7，无不给用户信心保证。作为一家技术领先的公司，IBM对于Power架构研发有着持续巨大的投入，仅2004年4月以来，已有超过1400余名研发人员加入了Power架构团队。Power架构所采用的铜芯片、绝缘硅、多内核和并发多线程技术领先使得IBM Power处理器发挥更大优势。
通过IBM AIX操作系统对POWER处理器实现虚拟化技术管理，采用这种虚拟化的技术可以提高资源的利用率，也就是说可以完全按照需求准确的分配资源;可以随时部署新的操作系统的映像(逻辑分区)，因为可以通过I/O的虚拟化和处理器的虚拟化实现这样一个目标;通过虚拟化可以提高响应能力，比如在10毫秒甚至更快的速度内，就可以针对新的操作系统的映像规划资源。
这样就可以让用户及时的满足预期的需求或者是超过预期的一些峰值的需求。使用虚拟化带来的好处，用户可以从IT的投资当中获得收益的最大化。
作为用户他们需要了解产品可以满足他们怎样的发展需求，作为技术人员他们需要对产品的特点及新技术有一个初步的了解，作为厂商他们需要让更多用户去了解并使用他们的产品。作为媒体则是一个厂商与用户之间的桥梁。回顾Power架构的发展已经经历了风雨27载，而从第一颗Power处理器的诞生到现在也已经过了18年。
第2页：制造工艺优势与未来展望
1.铜芯片（Copper），1997年9月――出于很多技术原因，大多数人认为在芯片中取代铝线布线基本不可能。但IBM的工作小组克服了这些技术问题，很快地将铜线投入到生产中，其结果使芯片性能立刻得到提高。现在，IBM的开创性技术仍然是行业的标准。
2.绝缘硅（SOI），1998年8月――绝缘硅（Silicon on Insulator）技术通过在现代芯片上绝缘隔离数以百万计的晶体管，从而实现了功耗的降低和性能的提高。在IBM开发出这项技术前，半导体行业对绝缘硅技术的研究已经进行了15年。
3.应变硅（Strained Silicon），2001年6月――该项技术可以拉伸芯片内的材料，降低阻抗和加快电子流过晶体管的速度，从而提高性能和降低功耗。
4.双内核微处理器（Dual-Core Microprocessors），2001年10月――全球第一个双内核微处理器POWER4作为Regatta的一部分发布，Regatta是一款System p服务器，是当时世界上功能最强大的服务器。自此两年多以后――对于技术行业这是一个漫长的时间，我们的第一个竞争对手才将双内核芯片投放市场。
5.浸没式光刻（Immersion Lithography ），2004年12月――IBM宣布在全球首次采用这项新的制造技术，即可以使芯片尺寸可以做得更小的技术，来生产商用微处理器。
6.冷冻硅锗芯片（Frozen SiGe Chip），2006年6月――上世纪90年代，IBM首次采用硅锗（SiGe）取代了更加昂贵和不稳定的材料，制造出了尺寸更小、速度更快和成本更低的芯片，这使IBM开始向经营无线产品，如移动电话和路由器的公司销售芯片。去年，IBM通过与NASA提供支持的Georgia科技公司合作，又突破了硅锗技术的限制，向全球展示了第一款能够在500GHz频率以上工作的硅基芯片――通过将芯片冷冻到接近绝对零度来实现。
7.高电介质（High-k），2007年1月――IBM宣布推出一种解决方案来解决业界最头痛的问题之一，即晶体管电流泄漏问题。通过采用新的材料，IBM将制造出具有“高电介质金属门（High-k metal gates）”的芯片，从而使产品的性能更好、尺寸更小、能源效率更高。
8.嵌入式动态随机访问存储器（eDRAM），2007年2月――通过在微处理器芯片上采用创新的新型快速动态随机访问存储器（DRAM）取代静态存储器（SRAM），IBM能够实现三倍以上容量的嵌入式内存，并使性能得到极大提高。
9.三维芯片堆叠（3-D Chip Stacking），2007年4月――IBM宣布采用“穿透硅通道（through-silicon vias）”技术制造三维芯片，穿透硅通道使半导体可以垂直叠放，而原来只能接近水平依次排放，这样就可以将关键线路路径的长度缩短最高达1000倍。
10.Airgap，2007年5月――使用“自组装”纳米技术，IBM在Power架构的微处理器内数英里长的线路之间创造出一种真空状态，这样就减少了不必要的电容，提高了性能和能源效率。小熊在线www.beareyes.com.cn
在2004年5月IBM公司推出了最新研发的POWER 5处理器，它是一款新一代的64位微处理器，适用于64位计算系统，同时还向下兼容32位系统。它除了在性能方面得到明显提高外，在可扩展性、灵活性和可靠性方面也有所加强。POWER5芯片具有27,600万个晶体管，比最初的POWER4芯片（具有17,400万个晶体管）多10,000万个。芯片面积为389平方毫米，包括2313个信号I/O和3057个电源I/O。
基于Power 4及Power 4+的设计，POWER 5增加了并发多线程能力（SMT），可以将一个处理器转变为两个处理器，从而允许一个芯片同时运行两个应用，由此大大降低了完成一项任务所需要的时间。一个POWER5系统最终将支持多达64个处理器，这样从软件运行角度来看，就好像是128个处理器在工作。
POWER5的设计是IBM系统设计师、芯片架构设计师、软件工程师和技术人员紧密协作的成果。对于功耗而言，POWER5在不影响性能的前提下使用动态电源管理来显著降低最大功耗。功耗由两部分组成：交换功耗和泄漏功耗，这两项功耗在POWER5中均得到了认真的调整，从而保证了在新的芯片中功耗降为最低。POWER5微处理器将采用130纳米结点CMOS工艺制造，同时采用绝缘硅器件和铜线布线技术。
就芯片技术而言，Power 5将达到大型机的95%或97%。而且，Power 5几乎能够检测和恢复系统所有错误，其性能估计可达到前一代产品--Power 4的4倍。另外，Power 5还提供了IBM的Fast Path新技术，即在出现问题时，一个微处理器可快速接管问题微处理器所运行的软件任务和其控制的网络、硬盘等硬件设备。小熊在线www.beareyes.com.cn
来源：服务器在线
IBM POWER 6处理器缘何背道而驰
编者按：于5月24日正式发布的IBM POWER 6处理器给人们带来了许多“意料之外”，如它与业界趋势背道而驰，注重提升主频而非增加内核；又如它性能比前一代产品提升一倍但功耗却与后者持平；再如它一反常规，率先被用于IBM p系列服务器而非i系列……这些变化到底因何所致，本文将做详细分析。
CNET科技资讯网6月5日北京报道 就在越来越多的厂商热衷内核数量竞赛，推崇多核的时候，IBM却在刚刚推出的POWER 6处理器上延续了双核设计；就在人们已经不再“热捧”高主频，因为它会让处理器散热困难、功耗过高时，IBM却推出业界最快的处理器——POWER 6，主频达到4.7GHz，并且在功耗上与上一代产品持平。POWER 6这些“背道而驰”的做法，带给业界的是一片哗然，带给用户的是更多的期许，而带给IBM自己的，不知道是“筹码”，还是“风险”。
为何提速度不增内核
其实了解IBM的人都知道，它的处理器多核化步伐比竞争对手走得都要快，早在2001年第二季度，它就推出了世界上第一款双核处理器——POWER 4。但是为什么在业界普遍推崇多核的今天，IBM却驻足双核，逆势而为呢？
据IBM POWER系统项目管理副总裁Erich K. Baier介绍，伴随芯片主频的提升，散热问题会变得越来越严重，一方面这将消耗更多的电能，另一方面，散热问题也会限制芯片的制造材质。由此推断，在IBM看来，别的竞争对手之所以主攻多核，是因为他们已经无法再继续提高单一处理器的主频了。
但IBM推出的POWER 6，一方面在功耗控制方面采用了独特的技术，另一方面在制造环节上采用了65纳米绝缘硅（SOI）及10层金属互连工艺，这两方面因素让IBM在提高单一处理器主频时能够做到无后顾之忧，使得POWER 6的主频能够达到目前业界的最快——4.7GHz，而与上一代POWER处理器相比，POWER 6却在功耗不变的情况下，将性能提升了1倍。
IBM System i系列全球首席科学家Frank G.Soltis博士也告诉记者，其实IBM处理器技术的独到之处不在于内核的数量而在于带宽，此次POWER 6的带宽就达到了300GB/s，可以在大约60秒内下载整个iTunes目录。Erich还表示：“很多竞争对手都把主要精力放在如何提升处理器的性能上，却忽略了整个服务器系统向处理器传递数据的能力，这样很难发挥处理器的速度优势。”
这让记者联想到了英特尔的酷睿架构处理器，这款处理器虽然性能强劲，但是由于带宽不足，目前只能发挥约70%的性能，而明年英特尔在新一代Nehalem架构处理器平台上，将导入点到点的串行高带宽直连总线以取代现有的并行前端总线，以充分释放其性能潜力。
虽然POWER 6延续了双核的设计，但这并不表示IBM对多核不积极，据介绍，IBM与东芝、索尼共同开发的Cell处理器就是目前最受业界瞩目的一款多核、而且是异构多核处理器，它已经在包括索尼PS3游戏机、IBM刀片服务器在内的多种产品上得到成功应用。
擎起性能的“杀手锏”
据Frank博士介绍，POWER 6处理器在实验室的主频已达到6－7GHz，IBM只是根据市场应用情况，目前率先推出4.7GHz主频的型号而已，这一频率已是POWER 5主频2.2GHz的2倍多。
对于POWER 6为何能在性能上达到上一代产品2倍的问题，Frank博士表示，IBM在这款处理器中采用了一种可提高芯片性能的新方法，它主要是通过在保持指令队列阶段（在一个时钟周期内必须完成大量的操作）的数目不变的情况下使得每个阶段更快速，同时去除不必要的工作，并尽可能多的进行并行操作，这样，执行时间就能削减一半。
记者在上文中提到的POWER 6在总线带宽上的优势，也是其性能获得提升的一个保证。为了与300GB/s的带宽保持同步，POWER 6还配备了高达8MB的二级缓存。据了解，POWER 6还添加了能够加速许多多媒体计算任务的全新指令集，可通过对多个数据元素执行同一条指令，来提高运行多媒体和高性能计算任务时的数据处理效率。
除了这些新添的特性外，POWER 6高性能表现的基础还是在于它双核+单核同时双线程的设计，这实际上符合了未来处理器融合CMP（芯片多线程）和SMT（同时多线程）技术的设计思想。
谈到这一设计思想，就不能不提Sun公司的UltraSPARC T1处理器，它采用的CMT（芯片多线程）技术实际上也是CMP+SMT的产物，不过该处理器可集成8个内核，每个内核同时拥有4线程处理能力，这使得它拥有最高达32个线程的并行处理能力。
对于竞争对手对更多线程处理能力的追求，IBM有不同看法，Frank博士称，多线程技术虽可提高同一时间内并行处理任务的效率和能力，但是却需要软件开发商提供相关软件的支持。以IBM AS400来说，早在1995年就实现了双线程，但是IBM当时在改造支持双线程的系统软件上花了很多功夫。
由此看来，目前多线程技术的推出可能容易，但是软件厂商、客户自行开发相关应用却很难，在Frank博士看来，这可能需要5－10年。而与此相反，目前很多企业的应用却还非常需要单线程技术。
值得一提的是，为了满足部分高端用户对更高性能的需求，IBM还将推出封装4颗POWER 6处理器芯片及大容量三级缓存的MCM（多处理器模块）作为POWER 6的高端型号。
如何做到功耗不变
Frank博士告诉记者，芯片性能和功耗一直是成正比关系的，而POWER 6在时钟频率增加1倍的情况下，能够做到功耗不变，秘诀在何处呢？
我们发现，POWER 6将那些不支持低电压工作的电路隔离到自己的供电线路上，这样就降低了芯片其余部分的功耗；另外，POWER 6上的电压/频率是可调的，这一功能通过一个控制系统来实现，而电压/频率究竟应该是多少的决策权在用户手中，他们可以决定系统需要耗费多少电能。
此外，POWER 6还采用其他一些技术来节省电力，比如在没有工作负载时，处理器时钟可以动态关闭，而需要执行指令时可立即开启，当检测到服务器温度过高时，POWER 6芯片可降低指令执行的速度，以保证其在用户定义的可接受范围内工作。
这一优势还能让IBM刀片服务器受益。据记者了解，在以往IBM的刀片服务器产品上，是不能采用POWER 5或者POWER 5+处理器的，因为它们的功耗过高，正因为如此，IBM的刀片服务器才会拥有自己的特殊处理器——POWER PC。
而今，由于POWER 6的设计使它在低电压下也能运行，并且可以控制功耗，如此一来，POWER 6除了可用于IBM的System i和p系列服务器，还可用在它的刀片服务器产品线上。
p570创25项基准测试纪录
POWER 6处理器的性能究竟如何，我们可以从IBM率先采用POWER 6的服务器产品——System p570身上找到答案。
System p570囊括了四大UNIX基准测试速度记录。这四项性能基准测试包括：SPECint2006——衡量业务应用中常用的整数计算吞吐量，p570是市场上相关产品最好性能的2.3倍；SPECfp2006——衡量科学应用所需要的浮点计算吞吐量，p570是市场上相关产品最好性能的2.3倍；SPECjbb2005——衡量每秒业务运行的Java性能，p570是市场上相关产品最好性能的2倍；TPC-C——衡量交易处理能力。据了解，System p570在一系列业务和技术应用性能基准测试中拥有25项记录。
就p570的实际应用表现来说，由于POWER 6是业界首款在硬件上支持十进制浮点运算的处理器，而此前涉及十进制和浮点十进制的计算都是由软件完成，p570通过POWER 6获得的内置十进制浮点运算能力带来的最大好处，就在于让企业运行比较复杂的税收、金融和ERP程序时可以获得更高的效率。
p570的另一大优势，就是为客户提供了在保持连续可用性的条件下，将正在运行的虚拟机从一台实际UNIX服务器迁移到另外一台服务器上的能力。凭借POWER 6的实时分区迁移功能（Live Partition Mobility），该项技术（目前正处于测试阶段，计划于今年底正式推出）将使客户能够在不中断操作的情况下迁移运行中的虚拟分区，而其他竞争产品则需要对UNIX系统和软件堆栈进行中断性重启。
IBM的扩张“阴谋”
借助POWER 6，IBM打算使用组合拳进攻对手，很多看似无意的举措背后，早就有着深思熟虑。
在POWER 6的发布会上，与POWER 6同时出现的是p570服务器，可谓赚尽风头。而在以往，POWER芯片都会在IBM的i系列产品上率先推出，正因为如此，i系列一直给用户一种技术领先的感觉。那么为什么这次POWER 6却把i系列放在后面，转而优先照顾p系列呢？
当记者把这个问题抛给IBM System i系列服务器亚太区总经理韩忠恒时，他表示，因为p系列更需要POWER 6。i系列产品需要的不是性能多么强的处理器，而是更好的应用，i系列的用户看重的是产品的解决方案，而并不关注是否用了POWER 6。
在记者看来，IBM优先选择p570，还在于p系列定位在主流的行业市场段上，而p570则在p系列服务器中占据着最大的市场份额和营业额，更加重要的是，IBM的竞争对手在这一市场段同样拥有较高的市场份额，选择在p570上采用POWER 6，也是在向竞争对手宣战。而且，销售情况一直较好的、采用POWER 5+的p570也不会因为POWER 6的到来而消失，两类产品将在市场上并行前进，以双拳攻击对手。
多数业内人士一直都不怀疑IBM有能力巩固现有的用户，但他们对IBM去争取新的用户转向IBM平台则缺乏足够的信心，毕竟在Unix阵营，IBM的竞争对手还有Sun与富士通主导的SPARC阵营，以及英特尔、惠普、SGI、NEC等厂商组成的安腾阵营。
对此，Erich表示，针对竞争对手，IBM已推出了用户迁移计划，打算通过迁移工厂（Migration Factory）和大集中工厂（Consolidation Factory）来帮助用户从现有平台迁移到IBM平台上，据他介绍，去年IBM的迁移工厂已经迁移了430个客户，其中超过80%是从惠普、Sun的平台上迁移过来的。
而最让人震惊的是，IBM除希望通过迁移计划把竞争对手的用户“抢”过来外，它还在推进另一个计划。据Frank博士透露，IBM希望开发一个能够兼容不同处理器的插槽，有了这样一个标准化的插槽，处理器类型的差别将完全变得微不足道，不过英特尔已经对这一计划说“不”。Frank博士称，IBM这一计划现在已经得到了AMD的支持，他认为这将对POWER 7的设计思路带来影响。
竞争对手从容面对
对于POWER 6的发布，它的竞争对手们并没有给予任何激烈的回应，如果说POWER 6能给他们带来什么意外的话，那就是这款处理器的发布时间要比他们预期的时间晚了许多。
作为IBM在RISC+UNIX服务器市场上目前最主要的竞争对手，Sun在IBM发布POWER 6的同一周也在中国推出了它与富士通合作研发、采用UltraSPARC T1及富士通SPARC 64-VI处理器的SPARC Enterprise系列服务器新品，创下了SPARC服务器系统的性能新高，而且其中还有数款机型融入了可与大型机比肩的RAS (可靠性、可用性和可服务性)特性。谈及POWER 6时，SUN方面仅表示，从技术上来说，每家厂商都有一些自己独有的优势，关键是看这些优势在哪个领域能发挥得更好。
据记者了解，面对POWER 6的攻势，SUN用来应战的武器应是面向高端市场、借助CMT技术可实现32线程并行处理的ROCK处理器，该处理器目前已进入Tapeout (完成设计交付制造) 阶段，将于2008年上市。
POWER 6必须面对的另一个竞争对手，就是英特尔的安腾。对于POWER 6，英特尔方面未做任何评论。不过，在记者日前参加英特尔服务器处理器信息沟通会时，英特尔向记者展示了市场调研机构IDC对安腾服务器的市场追踪数据。IDC的数据称去年安腾服务器系统在全球的销售收入同比增长了70.5%，而且在中国市场上，安腾服务器销售收入的增长速度也远远超过了基于POWER处理器的服务器。
英特尔给安腾的市场定位是要争夺高端UNIX服务器市场，为了达到这一目标，安腾处理器保持了非常高的产品更新速度，根据英特尔的产品路线图，它从今年起至2011年，几乎每两年就会推出一代新品，而且，计划在2008-2009年推出的代号为Tukwila的安腾处理器中将开始导入点到点高速串行总线，以解决处理器平台数据带宽不足的问题，此外，英特尔还计划在此期间与合作伙伴携手将安腾系统的可靠性提升到接近大型机的99.99999%，并将其性能再提升6倍左右。
不可忽视的用户惯性
在记者看来，IBM要想成功让更多用户从竞争对手的平台迁移到自己的平台上，面临的挑战还不仅仅是这些竞争对手新产品的狙击，如何克服用户的惯性也是关键所在。
就像用惯了POWER服务器+AIX操作系统产品组合的用户很难接受X86服务器+Windows/Linux这一组合一样，如果让习惯使用后一种组合的用户迁移到前一种组合上去，难度也非常大，这就是用户的惯性。
要让用户克服这种惯性，仅仅帮助他们迁移了硬件平台和应用还远远不够，相关人员的培训、技术支持和服务也必须做到位。英特尔在推广安腾时曾经与这种惯性进行了数年的较量，如今换成IBM，也同样不可能一蹴而就。
如果IBM希望达到争夺更多新用户的目标，仅仅秀出POWER 6及其服务器系统的性能指标还是不够的，它还需要在推进技术的开放性和拓展合作伙伴方面多下功夫。
文/张晓楠 袁超
POWER 大事记
POWER 架构发展史
1980 1990 1991 1993 1994 1995
1996 1997 1998 1999 2000 2001
2002 2003 2004 2005 2006
1980
IBM 发布了第一台基于 RISC（精简指令集计算机）架构的原型机。早在上世纪 70年代初，基于 IBM 科学家 John Cocke 的发明，RISC 的理念大大简化了计算机操作指令，加快系统运行速度，使得计算机性能得到大幅度提升。如今，RISC 架构已经广泛应用于众多工作站和 UNIX 服务器系统中，并被看作是未来主流的计算架构。
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1990
IBM 推出基于 RISC 系统、运行 AIX V3 的新产品线 RS/6000（现在称为 IBM eServer p 系列）。该系统架构后来被称为 POWER（POWER1），意为增强 RISC 性能优化（Performance Optimization With Enhanced RISC）架构。
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1991
IBM 和苹果、摩托罗拉公司达成一系列合作协议，内容包括：推出支持苹果 Macintosh 个人电脑与 IBM 网络相连的全新产品；推出面向 PC 机和低成本工作站的 RISC 架构 PowerPC 处理器；形成一个开放的系统环境，保证 IBM AIX 和苹果 Macintosh 软件程序在两家公司设计的 RISC 系统中都能运行。此外，开放的系统环境包括其他一些技术协议。
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1993
IBM 推出可升级的 POWER 并行系统，这是第一款采用 RS/6000 技术，基于微处理器的超级计算机。在该系统中，IBM 首次应用多处理器技术，可将复杂密集的任务进行分解，大大加快了计算机的运算速度，开创了业界先河。
IBM 和摩托罗拉公司推出 PowerPC 601 处理器，该处理器是与苹果共同开发的。PowerPC 上集成 280 多万个晶体管，主频为 50 MHz。
IBM 发布了 66 MHz 的 POWER2 处理器，首先应用于 RS/6000 系统。
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1994
IBM 推出可升级的 POWER 并行系统 2 (Scalable POWERparallel，SP2)。美国康乃尔理论研究中心配备了 SP2 超级计算机，运行速度高达 1360亿次/秒。欧洲粒子物理学实验室（CERN）采用一款64节点、运行 AIX 系统的 IBM SP2，速度位于欧洲前列。
IBM 成功研发出新一代 PowerPC 604 处理器，其强大的处理性能在批量生产的处理器产品中处于领先地位。IBM 技术人员还推出了业内最快的“无损”数据压缩芯片，每秒钟能处理 40 MB 数据。7 月，IBM 交付第一百万个 PowerPC 601 处理器。
IBM 发布首个基于 Power 架构的嵌入式控制器 PowerPC 403GA。
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1995
PowerPC64 位 RISC 处理器开始应用于 IBM AS/400 操作系统中。
8 月，苹果公司推出首款基于 Power 架构的笔记本电脑 PowerBook 500，它采用 IBM 的 PowerPC 603e 处理器 。
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1996
IBM 推出全新的 32 位 POWER2 超级芯片（P2SC），主频达 135 MHz ，首先应用于 RS/6000 系统。基于 POWER2 架构的 P2SC 采用了高密度 CMOS 技术，单个芯片上集成 1500 万个晶体管。
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1997
IBM“深蓝”超级计算机在经过多局较量后，击败了国际象棋冠军 Garry Kasparov。“深蓝”是一款 32 节点的 IBM RS/6000 SP 计算机，处理器采用 32 位 P2SC，运行 AIX 操作系统。在比赛期间，“深蓝”的平均运算速度为每秒 1 亿 2600 万步。目前，这台超级计算机被安放在美国华盛顿特区的史密森国家博物馆内。 IBM 为美国国家宇航局提供一款 32 位的 PowerPC 微处理器，其运算速度可达每秒 3500 万次，主要用于火星探测计划。经过洛克希德马丁实验室改造后，最终形成可抗辐射的 RAD 6000 芯片，植入火星登陆车 Sojourner Rover 内部的计算机系统中。
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1998
由 IBM 和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室共同研发的“蓝色太平洋”超级计算机问世。这台计算机采用 PowerPC 604 处理器，主频高达 332 MHz，系统包含 176 个节点，最高运算速度为每秒 3.9 万亿次（比一般台式电脑快 1.5 万倍），存储容量超过 2.6 TB （是普通 PC 机的 8 万倍）。“蓝色太平洋”一秒钟内的计算量相当于一个人使用计算器连续计算 6 万 3 千年的总和。
IBM 推出世界上第一组基于铜的微处理器 PowerPC 740/750，工作频率为 400 MHz。由于使用了铜芯片技术，处理性能提高了近 1/3。
全新 64 位 POWER3 处理器将 POWER2 架构(P2SC) 与 PowerPC 架构相结合，并对技术应用进行了优化。POWER3 的最高运算速度可达每秒 200 万次，比“深蓝”所采用的 POWER2 超级芯片快出一倍多。
IBM 公布了首个基于 Power 的嵌入式系统芯片（SoC）内核。不久之后，PowerPC 405 内核也将同其他 IP 相结合，形成嵌入式 SoC 微处理器和基于 Power 的特定应用集成电路（ASIC）解决方案。
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1999
IBM 研究院投资 1 亿美金开发一种新型的 Power 架构超级计算机。这种名为“蓝色基因”的计算机峰值速度超过 1 Peta FLOP，比当时最快的超级计算机高出 500 倍。它将被用来模拟复杂蛋白质的折叠。
自正式推出铜芯片一年后，IBM 交付了第一百万个铜技术 PowerPC 芯片。
6 月，IBM 发布了第一个基于 405 内核的系统芯片 PowerPC 405GP。下半年，IBM 即推出了再下一代嵌入式 PowerPC 内核。
IBM 与任天堂公司共同宣布了一项价值 10 亿美元的技术协议，IBM 将为任天堂的下一代家庭游戏机 GAMECUBE 提供增强版 PowerPC 芯片。新产品性能将超出任何其他家庭游戏系统，为玩家呈现更佳的图像效果和更逼真的动作画面。
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2000
IBM 宣布将高速 PowerPC 处理器与电视机顶盒（STB）组件一起整合到一个“单芯片系统”上，从而在系统性能、价格和设计等方面为机顶盒厂商带来竞争优势。该单芯片系统拥有众多的先进应用，并能帮助三星等公司灵活应对不断变化的客户需求。
IBM 将 RS/6000 更名为 IBM eServer p 系列。
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2001
IBM 新一代超机计算机“ASCI White”在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室投入使用，运算速度高达每秒 12.3 万亿次，主要用于模拟核爆炸试验。作为美国国家核安全管理局 (NNSA)提高战略运算能力计划(ASCI)的组成部分，该系统强大的运算能力可以在不到 1 分钟时间内处理地球上每个人发出的一次互联网操作请求。
在经过 5 年潜心研发后，IBM 推出世界上最强大的 UNIX 服务器— eServer p690（“Regatta”）。新系统基于先进的 POWER 4 处理器，集成了多项主机技术。由多台 p690 服务器连接而成的超级计算机拥有 1000 多个 POWER 4 处理器，能够完成最为复杂的运算任务。
索尼、东芝和 IBM 宣布合作，共同开发一种用于宽带设备的高级芯片架构，这款代号为“CELL”的芯片将采用业界最先进的芯片研发和制造技术。应用该产品的设备性能将超过 IBM“深蓝”超级计算机，并能以更低的功耗实现超高速宽带上网。
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2002
IBM 推出 64 位 PowerPC 970 处理器, 这款高性能产品可应用于普通台式机、入门级服务器等多种环境中。64 位的 PowerPC 970 芯片基于 POWER 4 服务器架构，采用独特的单指令多数据流（SIMD）单元，拥有超强处理性能。此外，它还采用了“Elastic I/O”内部总线结构，这是业界最快的处理器总线之一。
IBM 推出速度更快的 POWER4+ 。截至 2003 年，POWER4+ 已经应用于全部 pSeries 产品线。
IBM 推出 32 路 eServer iSeries 890 服务器，其处理性能为 i840 的两倍，采用 1.3 GHz POWER 4 处理器，单个芯片上集成了 1 亿 7400 万个晶体管。
IBM 推出嵌入式 PowerPC 440GP 和 PowerPC 440GX 处理器，主要运行嵌入式网络和存储应用。PowerPC 440GX 拥有 TCP/IP 负载加速功能，在全部的 5 项 EEMBC 基准测试中得分均高于任何其它的“单芯片系统”处理器。
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2003
IBM 宣布一个有关 32 位嵌入式 PowerPC 内核的公开授权计划。
IBM 和苹果公司联手推出世界上第一款 64 位台式机处理器—PowerPC G5，工作频率达 2.0 GHz。苹果公司称新的 Power Mac G5 电脑是“世界上最快的个人电脑”。
IBM 宣布推出划时代的“Blue Gene/L”原型机。这款超级计算机尺寸仅相当于 30 英寸彩电大小，它的问世将为科学界和 IT 业发展带来深远影响。最终版“Blue Gene/L”超级计算机将于 2005 年诞生，占地面积相当于半个网球场，总共包含 65536 个节点（PowerPC）和 64 个机架，预计其峰值速度将达到360Tera Flops。
IBM 宣布 eServer pSeries 630 将采用 POWER4+ 处理器。等到 eServer pSeriesp615 发布后，POWER4+ 已经应用于全部 pSeries 产品线。
IBM 推出首款采用 64 位 PowerPC 技术的刀片服务器 BladeCenter JS20，扩大了客户的选择范围，提高投资回报率，实现快速经济的计算性能扩展。
IBM 推出全新的 PowerPC 750GX。与 PowerPC 750 相比，新产品的二级缓存扩大了一倍，由原先的 512KB 变为 1MB。
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2004
IBM 宣布开发出一种制造低功耗、高性能微处理器的新方法，首次把绝缘硅（SOI）、应变硅和铜制程三种技术工艺结合在一起。64 位 PowerPC 970FX 成为首款采用新技术生产的处理器产品，并在业内评选中荣获大奖。
IBM 交付第 4000 台 eServer p690 服务器，该产品基于 POWER 架构，是世界上最受欢迎的 UNIX 服务器。
IBM 发布“Power Everywhere”战略，围绕 POWER 架构开展一系列合作计划，并建立 POWER 技术创新社区。从全球最强大的企业系统、超级计算机到普通游戏机、嵌入式设备，POWER 架构已经广泛应用于各类产品中。
索尼公司宣布取得 IBM Power 处理器架构授权。索尼表示，POWER 产品丰富的功能和低功耗、高性能的特点将使其成为客户设备的首选。
IBM 推出业界首款基于 Power 架构的刀片服务器—eServer BladeCenter JS20。
IBM 在全球范围内建立 Power 架构中心，为客户设计 POWER 系统提供支持。
IBM 推出一项创新的软件技术，帮助客户开发先进的 Power 架构处理器，并对设计流程进行整合，以实现更快速、更经济的研发目标。
IBM 正式发布新的 eServer i5 服务器，这是世界上第一台采用 POWER5 处理器的服务器产品。具有划时代意义的 POWER5 是 IBM 有史以来最强大的 64 位处理器。
IBM 推出基于 POWER 5 处理器的 OpenPower 720 服务器，相对于 HP 和 Sun 的入门级 UNIX 和 Linux 系统而言，这款 Linux 专用服务器有着明显的价格优势。
IBM 在其 developerWorks 网站上(www.ibm.com/developerWorks) 开辟了 Power 架构技术专区，为众多基于 POWER 平台的芯片设计人员、验证工程师、嵌入式系统及软件研发人员提供丰富的技术资源。
IBM 推出基于POWER 架构的 TotalStorage DS6000 和 DS8000 存储系统。
IBM 推出三款全新的 POWER 5 服务器，树立起高端计算领域的新标准。其中，IBM eServer p5 595、eServer i5 595 拥有强大的处理性能和虚拟能力，而 32 路的 IBM eServer p5 590 和 eServer pSeries p690 相比，速度高出 45%，价格则降低 45%。
在网络设备市场上，Power 架构服务器占据了三分之二的市场份额。
自 2004 年 4 月以来，已有超过 1400 名研发人员加入了 Power 架构团队。
IBM“Blue Gene/L”超越日本 NEC 公司的地球模拟器，成为世界上速度最快的超级计算机。在Linpack基准测试中，IBM“Blue Gene/L”系统的性能达到360Tera Flops，刷新了地球模拟器在 2002 年创造的 35.86 Tflop 的世界记录。
在全球排名前 10 位的超级计算机中，共有 5 台采用了 Power 架构，比第二位高出一倍。
IBM 预发布新的高密度 POWER 5 服务器系统— IBM eServer p5 575。该产品可以通过简单的集群方式组成高性能超级计算机，为未来超级计算机的发展指明了方向。
IBM 宣布，基于 POWER 5 处理器、运行 DB2 通用数据库的 IBM eServer 服务器在 TPC-C 基准测试中突破了每分钟 300 万次的处理极限，创造了新的世界纪录。
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2005
10 月，IBM 发布 System p5 产品线，采用基于POWER5处理器的增强版——POWER5+处理器，并提供一系列更优化功能。产品一经推出，就打破 15 项计算领域的世界纪录。
新的POWER5+处理器被称为“片上服务器”（server on a chip），它包括 2 个处理器，一个高带宽系统交换器，一个更大高速缓存和 I/O 界面。最新的 POWER5+有 1.5 和 1.9 GHz 两个主频选择，最大 72 MB 板上高速缓存，支持逻辑分区技术，可使 System p5 为用户提供更强大性能，而占用面积更小。
发布 QCM 技术，即四处理器内核模块。
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2006
2 月，发布破多项记录的 System p5 中端产品，最大限度满足用户对产品不同定位的需求。截至本次发布，System p5 产品所取得的世界记录已经达到 70 余项，其动力主要来自以全新 2.2 GHz POWER5+处理器为代表的 POWER 处理器，和显著提高计算密度的 QCM（4 内核处理器模块）处理器封装技术，后者可使产品在紧凑空间中成倍增加了计算能力。
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采用 POWER5 虚拟技术进行服务器整合
随着用户不断要求降低 IT 基础架构运行成本，服务器整合的重要性被提到了前所未有的高度。服务器整合指通过减少分散的基础设备的数量来简化和优化 IT 环境。服务器整合将首先从应用环境开始，包括应用服务器和数据库服务器，并相应的对涉及的物理服务器、网络和存储进行优化。服务器整合的优点本文不再赘述，而将重点放在基于 POWER5 的 p5 服务器进行服务器整合的实践和效果上。
服务器整合已经变得更加容易，原因在于新一代服务器硬件和逻辑分区可以整合分散在多个小系统上的应用，并集中到一台大服务器上。新近推出的 IBM eServer p5 家族产品传承了自大型主机上的虚拟引擎技术，该技术可提取硬件上的物理属性，通过整合实现更灵活更经济的系统运行模式。
IBM 先进的 POWER 虚拟技术
一直以来，IBM 都是虚拟化技术的倡导者和领航者。随着 eServer p5 服务器的发布，其上所附带的虚拟功能进一步扩大了 IBM 在该领域的领先优势。IBM 的 POWER 虚拟技术包括微分区和虚拟 I/O（磁盘和通信适配器的虚拟），下面将着重探讨微分区的实践。
微分区能实现在一台服务器上运行比物理处理器数量更多的分区，该功能成为 eServer p5 服务器上最富有革命性的新亮点。图一展示了分区技术的演进，其中最左边是传统的对称多处理器系统的结构图，由一个操作系统管理整个系统的计算资源。图一中间部分展示了逻辑分区（LPAR）的结构图，它于 2001 年在 p 系列 690 服务器和 AIX 5L 操作系统平台上首次公布。在逻辑分区的支持下，一个系统内可独立的运行多个分区，每个分区运行独立的操作系统。在这一环境下，逻辑分区的 CPU“颗粒”（Granularity）是和物理处理器一样大的，也就是说，每颗物理处理器的计算力不能被切割，只能对处理器进行捆绑，这样，也就不可能划分出比物理处理器数量更多的分区。2003 年，IBM 推出了 AIX 5L V5.2 操作系统，进一步扩展了这一代逻辑分区功能，可实现在联机状态下对逻辑分区中的计算资源进行调度，即所谓动态逻辑分区（DLPAR），但 CPU“颗粒”并没有进一步减小。今天，eServer p5 服务器上最新的微分区技术打破了分区上 CPU“颗粒”受物理处理器数量的限制，系统可以创建和运行比物理处理器数量更多的分区（如图一最右边），进一步提升了系统的灵活性。
为了测试 eServer p5 进行服务器整合的效果，并以测试数据说明整合对整个 IT 基础架构简化所起到的作用，我们搭建了一个分离的 IT 环境来模拟用户原有的基础架构，然后在此基础上进行服务器整合实践和测试，并得出测试结论。
系统整合规划
在进行系统整合之前，我们需要对整合做出全程规划。
先介绍一下我们所模拟的原有用户环境：原有 5 台服务器，每台均为 IBM RS/6000 44P-270，配置 375MHz 处理器，4MB L2 缓存，7GB 系统内存，每台服务器连接一台 IBM 串行磁盘系统 D40。每台服务器运行同样的软件堆栈：AIX 5L V5.2 操作系统，WebSphere WAS5.0，和数据库 DB2 Universal Database V8.1 FP4。应用服务器上的应用软件基于 J2EE 代码，运行多种类型的交易，负载轻重程度不同。
制定系统整合规划首先要确定遗留服务器上原有应用对处理器、内存和 I/O 的需求。我们通过测试应用环境，确定了服务器峰值 CPU 利用率。如果从一个长期角度来看，大多数服务器上 CPU 的利用率差异很大，但一般来说，峰值多出现在一天的某个时段。本次，我们以峰值使用情况作为系统整合规划的基准，但其实这么做也是保守的，因为在即将实施的 5 个系统分区完全有可能在同一时间冲击峰值。不过，考虑到峰值确保了即使在最困难的环境下，服务调度的质量也能得到保证。本例取现有服务器运行峰值的 1.33 倍为新系统计划值。
我们计划将 44P-270 所附带的 SSA 磁盘子系统移植到整合平台上，因为测试显示原有磁盘系统的性能足够满足新环境。这简化了客户移植过程，并能在新旧环境对比时结果更直观可靠。
系统整合规划中对原服务器和用于整合的 eServer p5 服务器的比对和规划基于IBM 服务器 rPerf 测试值列表（英文） 。44P-270 系统的 rPerf 测试值为 3.59，考虑到服务器的利用率在 60%左右，所以用于整合的服务器的 rPerf 测试值要高于 14.3（每台 3.59rPerf 测试值×60%利用率×5 台×1.33 增长空间=14.3rPerf 测试值）。根据该值，最适合原有环境的服务器是配置四颗 1.65GHz POWER5 处理器的 eServer p5 570，其 rPerf 测试值为 19.66。该配置 p5 570 的 rPerf 测试值比需求略高，不过也为以后的成长留了一定的空间。这样的空间一方面避免 rPerf 测试值与实际情况的差异，另一方面也为微分区功能留有余地，毕竟在高系统负荷下，并发执行多个分区也会占用系统资源，具体占用量视系统利用率和应用特征而不同。
虽然原有系统每台配置了 7GB 的内存，但实际中有比较多的富余，这在系统整合工作中经常遇到。为新系统中 5 个分区配置的内存数量为 16GB，这样每个分区 3GB 内存，对于新环境十分充足。
测试负载描述
性能测试应用是用来测试 p5 570 和原服务器所组成的 2 层测试环境的性能表现。第一层包括用来驱动“系统在测”（System Under Test）的设备，第二层包括 WebSphere 应用服务器和 DB2 数据库服务器，均运行 32 位内核的 AIX 5L。因为应用服务器和数据库服务器在同一操作系统中运行，所以之间不需要外部的通信连接。
测试环境使用了典型的请求和响应模式，模拟的用户通过 Web 浏览器提出请求，服务器处理请求并向用户发回反馈。应用基于 Java2 平台，并使用企业版技术（J2EE）。图 2 描述了整个流程。Enterprise Java Beans（EJBs）执行 IBM 应用服务器和 DB2 数据库服务器，经由 EJBs，负载通过 Web 层接入应用。此环境还利用了 Java Messaging service（JMS）和 Message Queue（MQ）基础架构来提高其复杂性和真实度。负载运行了多种交易类型，既有大 CPU 负载的运算，又有小负载的。
测试环境描述
测试环境包括一个基准平台（见图 3 右侧）和一个目标平台，每个平台都包括一个服务器（SUT）和一个驱动器。原有服务器平台包括的服务器驱动器都是 44P-270 系统，运行 32 位内核的 AIX 5L V5.2，均配置 4 路 375MHz 处理器和一个 10/100Mbps 网卡。原有服务器通过一块 SSA 适配器连接外部存储。系统整合平台包括一台 IBM eServer p5 570 服务器，运行 1.65GHz POWER5 处理器，并虚拟出 5 个微分区。为对应原来的服务器系统及测试目的，由相同的 44P-270 系统驱动每个分区。每个分区运行 32 位内核的 AIX 5L V5.3，并分配了 0.8 个 POWER5 处理器，分区对 CPU 的占用被锁定。每分区包括一个 SCSI 适配器、一个 SSA 适配器和一个 10/100Mbps 网卡，3GB 物理内存。用一个 Cisco100Mbps 全双工网络交换机组网，服务器和客户端通过它进行通讯。
每个分区和对应原有系统使用一个 9GB SCSI 硬盘用于 AIX 5L 镜像，16×9GB SSA 磁盘系统配置成 2 个环路（loop），运行数据库、DB2 日志、基于 Web 的 Java 的应用和数据分析仓库。写密集型数据库日志放在第二个环路中，确保得到最好的性能表现。
5 个分区和原有系统都采用相同的应用堆栈，并装有 JDK 1.4、WAS 5.1GM、MQ 和 DB2 V8+FixPack 4，同时安装了 DB2 JDBC 驱动器，来运行性能工作负荷。
评价整合效果—第一部分
下面我们将详细介绍系统的测试结果，从而展示在客户负载不断提高的情况下，实施微分区的服务器系统与原有服务器系统的性能差异。测试中，通过逼近原有服务器的峰值模拟不断增加的客户，随着驱动工作负载的客户数量的增加，负载开始倾斜。测试开始时，以 25 次/秒运行驱动一个服务器分区，其他 4 个分区运行 AIX 5L 但没有活动工作负载。然后，3 个分区空闲，2 个分区加上 25 次/秒运行的负荷。随后，加载分区数量不断增加，最后 5 个分区都加上了负载。
图 4 显示随着加载分区数量的不断增加，吞吐量的增加呈线性增长。
为评价系统提供服务的质量，我们对每种交易类型的响应时间进行了监测。因活动分区数与交易响应时间呈线性，我们将分析重点集中在中等强度的工作负荷交易上。图 5 显示了随着加载分区数量的增加响应的变化情况。图形说明平均响应时间并未随分区负载增加而显著提高，第 90 个百分点的响应时间也与传统服务器环境中随 CPU 利用率增加的情况类似。
实际上响应时间对于这样的工作负载来说，受微分区的影响非常小。管理程序的分派机制足够精细，能让分区迅速响应且效率很高，不会对分区吞吐量有显著影响。
图 6 比较了在相同运行情况下，分区服务器与原有服务器的响应时间。在持续不断的相同工作负荷下，每个活动分区的响应时间和吞吐量类似或好于原有服务器。这是因为 p5 570 有更强大的处理器，在 CPU 密集型的计算中更有效。
图 7 显示在所有测试中，所驱动的工作负荷都非常平缓。同时，与原有服务器的比较在所测量的工作负荷上非常精确。
数据还说明当原有服务器接近峰值时，分区服务器的升高始终低于原有服务器负载的升高。此外，性能的接近显示当初根据原有服务器的使用情况规划所需服务器的配置十分准确。在该工作负荷水平下，eServer p5 服务器上的 5 个活动分区正好能取代原来的设备。
评价整合效果—第二部分
下一个数据显示了在更高吞吐量下，分区服务器处理工作符合的能力。在工作负荷过载的情况下，该配置的分区服务器仍然能够提供相当理想的计算服务表现。
在图 8 的比较中，我们测试了加载的 5 个分区，并做了两种情况的比较。第一种情况，每个分区加载了 25 次/秒运行，第二种情况则加载了 33 次/秒运行。图 8 对比了在中等交易强度下，平均和第 90 个百分点的响应时间。在 33 次/秒运行负荷下，分区服务器系统利用率达到 90%。服务器利用率越高，响应时间越受影响，这一事实与测试中响应时间增加相关。不过测试证明，即使在如此高的利用率下，分区服务器的响应低于规划的标准。
结论
结论有三点：
第一，在一台 p5 570 上所虚拟的 5 个分区的性能与 5 台不堪重负的 44P-270 旗鼓相当。配置 IBM 虚拟引擎系统技术的 eServer p5 服务器具有相当的可扩展性和精细度，能有效的发挥 4 颗 POWER5 处理器的效能，在要求苛刻的 Web 应用服务环境中，比原有服务器上 20 颗 POWER3 处理器表现更好。
第二，eServer p5 虚拟技术所实现的分区服务器与 5 台按应用分配的原有服务器表现相当。微分区不会约束典型工作负载的响应。
第三，分区或未分区设备的计算性能可直接进行换算，证明利用微分区进行服务器整合简便易行。
一、从IBM处理器起源和应用来看Power技术优势
大家知道，IBM目前共拥有四条处理器产品线：POWER体系结构，PowerPC 系列的处理器，Star 系列以及 IBM 大型机上所采用的芯片。其中PowerPC 源自于 POWER 体系结构，在 1993 年首次引入。PowerPC 是 Apple、IBM 和摩托罗拉联盟的产物，它基于 POWER 体系结构，但是与 POWER 又有很多的不同。
例如，PowerPC 是开放的，它既支持高端的内存模型，也支持低端的内存模型，而 POWER 芯片是高端的。最初的 PowerPC 设计也着重于浮点性能和多处理能力的研究。当然，它也包含了大部分 POWER 指令。很多应用程序都能在 PowerPC 上正常工作，这可能需要重新编译以进行一些转换。嵌入式的PowerPC处理器也在那个时代开始得到广泛应用，不仅出现在激光打印机和汽车中，也出现在登陆火星的火星车上。
RS64 芯片首次于 1998 年面世，在 IBM 内部称之为 Star 系列，这是因为大部分代码字节中都包含了单词“star”或类似的单词(其中一个比较出名的例外是最初的 RS64，其代号是“Apache”)。Star 系列芯片源自于对 PowerPC 体系结构的修改，同时还从 POWER 产品线中继承了很多特点。从一开始起，这些芯片就只针对于一种应用进行优化：商业应用。这种专用化使其在 UNIX 服务器领域几乎在 10 年的时间中都牢居霸主地位。
RS64 系列将诸如分支预测、浮点处理以及硬件预取之类的问题留给其兄弟 POWER3 芯片来解决，自己则专注于整数运算性能和大型复杂的片上、片外缓存的处理。RS64 系列从面世以来就一直是 64 位的，2000 年在 RS64 IV 中引入了多线程的设计。
RS64 可以在一台机器内扩展到多达 24 个处理器，功耗则只需要每个处理器15 瓦即可，这一点与其兄弟 POWER 芯片有很大的区别。这些特性使 RS64 芯片非常适合一些系统，例如联机事务处理(OLTP)、商业智能、企业资源计划(ERP)以及其他一些大型的、功能强大的、具有多用户和多任务而缓存命中率很低的系统，其中包括 Web 服务。RS64 芯片只装备在 IBM 的 eServer iSeries(RS 系列)和 pSeries(AS 系列)服务器中。
因此在Power处理器的体系结构基础上产生了PowerPC 系列和Star 系列的处理器，显示出Power处理器的强大优势，说明Power应用无所不在。
二、双核和64位处理器应用的先锋
IBM Power处理器从1990年诞生为Power1，接着有Power2、Power3、Power4、Power5和即将发布的Power6产品。Power4、Power5等处理器基本上都是双核。POWER4处理器芯片包含两个微处理器核心、芯片和系统渗透功能，POWER4芯片是业界第一个双内核处理器，虽然现在几乎所有处理器厂家都开始推出各自的双内核产品，但POWER4芯片有一个重大的不同。
IBM并不是由于单处理器性能提高遇到瓶颈而被动地设计和生产双内核处理器，而是在处理器设计的阶段就将系统设计纳入设计目标，双内核设计只是IBM公司实现高性能服务器系统的一个手段。每个POWER4处理器内核的性能和服务器系统的整体性能都随着处理器时钟的提高而同步地得到提高，数年来一直保持了在业界的性能领先地位。这一成绩充分证明了IBM在POWER4芯片上System On Chip设计策略的成功。
POWER4的每个处理器都有 2 个 64 位的 1GHz+ 的PowerPC 核心，这是第一个单板上具有多核心设计的服务器处理器，每个处理器都可以并行执行 200 条指令。64位处理器相比原来的32处理器的处理速度快，集成了内存控制器，执行效率高，POWER4+(也称为 POWER4-II)功能与之类似，但是主频更高，功耗更低，而且在硬件上保持了32位和64位的双向兼容，使软件尽可能地避开故障。
三、开放和支持Linux系统
Power.org将开放标准引入了Power 架构技术，这将会像Java 技术和Linux 对软件世界的影响那样，大大加速硬件世界的改变。开放标准的出现为客户带来了更多的市场选择，同时也降低了不同产品和技术整合的门槛。
Power 架构技术是当今业界拥有最广泛和最多样化市场的微处理器，它是所有三种下一代游戏机的数字心脏，也是世界上最高性能超级计算机的电子大脑。另外， Power 架构技术也是支持各种企业服务器、汽车系统(动力系统、高级安全系统和信息通信系统)、无线和有线基础架构以及企业路由和交换的领先平台。
IBM推出 Power ISA v2.03 之后，半导体厂商可在自己的产品中实现比以前更多类别的功能。从未来的发展看，软件和系统开发人员在为广泛的市场和应用开发基于 Power 架构技术的产品和平台时，可以获得一个更加一致和兼容的框架。
Power.org 联盟还发布第一个合作开发的开放平台架构，该架构被称为 Power 架构平台参考规范(Power Architecture Platform. Reference specification， PAPR)。 PAPR为针对特定应用快速开发基于 Linux操作系统的标准 Power 架构平台奠定了基础。这一技术规范及相关的参考为 Power.org 成员及 Power 架构开发团体优化商品化 Linux 版本和应用的开发提供了一个标准平台。
用于 POWER 微处理器体系结构的 Linux 是 Linux 发展中的一个令人兴奋的成就，并且指明了 Linux 以后的演化方向。现在，用于POWER 的Linux 也为一个具有64 位RISC 体系结构的平台带来了便利。Linux 可以与AIX 或OS/400 在同一个POWER 系统上同时运行，带来zSeries 用户才可以享受到的同样的双重功能。
对软件开发人员和系统管理员来说，用于 POWER 的 Linux 意味着可以用类似的方法来在不同的平台上进行软件开发和系统管理，可能会使一个单一解决方案的应用领域扩展到全部计算平台。通过使用 Linux，现在有可能开发一个可以从 xSeries 扩展到 POWER 再到 zSeries 系统的解决方案。
四、IBM Power处理器充分发挥半导体技术的优势
在最近 10 年中，IBM 在半导体领域实现了一个又一个的突破：铜技术，绝缘硅，硅锗合金，应变硅和 low-k 绝缘体，这些新技术给它的服务器CPU发展奠定了扎实的基础。IBM的Power结构体系为广泛的处理器提供了技术基础，包括IBM的高端服务器芯片，以及到为计算机，服务器，手持设备和网络产品设计的PowerPC处理器。半导体业界一直有梦想能使用铜作为介质，这样可以获得比铝好 40% 以上的电流传输效率。
但是直到最近制造流程才实现了这个目标。IBM 的研究人员使用钨来生产基于铜的芯片，其速度比铝快 25 倍到 30 倍。采用了这种技术，通常称之为 CMOS XS (其中 X 是一个数字)，应用到IBM Power 3-II处理器上。low-k 绝缘体这种技术使用 SiLK 来防止铜线“串扰”，
硅锗合金(SiGe)在二极管芯片制造中用来代替功耗更高的砷化镓，SiGe 可以显著地改善操作频率、电流、噪音和电源容量。 绝缘硅(SoI)在硅表面之间放上很薄的一层绝缘体，可以防止晶体管的“电子效应”，这样可以实现更高的性能和更低的功耗。这些先进技术在IBM Power4及以后的处理器已经广泛应用。
五、IBM Power处理器使用低功耗、高频和并发多线程
Power处理器使用的应变硅这种技术对硅进行拉伸，从而加速电子在芯片内的流动，不用进行小型化就可以提高性能和降低功耗。如果与绝缘硅技术一起使用，应变硅技术可以更大程度地提高性能并降低功耗。POWER5芯片比POWER4芯片多集成了约一亿个晶体管，所以同样时钟频率时POWER5芯片具有较大的功耗。
但IBM在POWER5种提供了最先进的功耗管理技术，打开动态功耗管理器时POWER5的功耗会下降到与POWER4相当的程度。其先进性在于，其它功耗管理技术都是通过在处理器负荷不重时降低芯片频率/电压，从而降低处理器性能而实现的。Power5依然采用多核心高频设计，设计却全面依赖自动化工具和逻辑设计。
POWER5在性能提升方面是在在处理器内核中加入了对并发多线程的支持，这是业界首个双内核双线程的芯片。每个POWER5处理器支持两个并发线程，显著提高了处理器执行单元的使用率。在操作系统和应用看来，一个“双核心”、“双线程”的POWER5芯片可以提供四个逻辑处理器，并且对应用程序毫无特殊要求。并发多线程技术的价值在于，它更充分地利用了POWER5内核中的8个执行单元，减少了闲置、提高了效率，用较少的代价提供了更高的性能。
六、“Power定律”和虚拟化发挥IBM Power处理器的最大优势
“Power是未来Unix世界的必然方向”这个所谓“定律”的含义时说，Power作为业界成熟稳健的技术架构，在十余年的发展历程中已历经5代重大升级，现在新的p5系统在系统效用、性能表现、灵活性和IT管理成本上的重大突破，成就了IBM在Unix领域的技术分水岭，进一步拉大了IBM与竞争对手间的差距。
Power等式：IBM对Power的最新解释是，Power是Performance(可靠)、Optimization(优化)、Wisdom(智能)、Efficiency(高效)和Reliability(可靠)的缩写。POWER架构处理器始终保持1-2年的领先性，现在的主流产品为POWER5，而回溯历史上的POWER3、POWER4，无不是如期交付;展望未来的POWER6、POWER7，无不给用户信心保证。作为一家技术领先的公司，IBM对于Power架构研发有着持续巨大的投入，仅2004年4月以来，已有超过1400余名研发人员加入了Power架构团队。Power架构所采用的铜芯片、绝缘硅、多内核和并发多线程技术领先使得IBM Power处理器发挥更大优势。
通过IBM AIX操作系统对POWER处理器实现虚拟化技术管理，采用这种虚拟化的技术可以提高资源的利用率，也就是说可以完全按照需求准确的分配资源;可以随时部署新的操作系统的映像(逻辑分区)，因为可以通过I/O的虚拟化和处理器的虚拟化实现这样一个目标;通过虚拟化可以提高响应能力，比如在10毫秒甚至更快的速度内，就可以针对新的操作系统的映像规划资源。
这样就可以让用户及时的满足预期的需求或者是超过预期的一些峰值的需求。使用虚拟化带来的好处，用户可以从IT的投资当中获得收益的最大化。
作为用户他们需要了解产品可以满足他们怎样的发展需求，作为技术人员他们需要对产品的特点及新技术有一个初步的了解，作为厂商他们需要让更多用户去了解并使用他们的产品。作为媒体则是一个厂商与用户之间的桥梁。回顾Power架构的发展已经经历了风雨27载，而从第一颗Power处理器的诞生到现在也已经过了18年。
第2页：制造工艺优势与未来展望
1.铜芯片（Copper），1997年9月――出于很多技术原因，大多数人认为在芯片中取代铝线布线基本不可能。但IBM的工作小组克服了这些技术问题，很快地将铜线投入到生产中，其结果使芯片性能立刻得到提高。现在，IBM的开创性技术仍然是行业的标准。
2.绝缘硅（SOI），1998年8月――绝缘硅（Silicon on Insulator）技术通过在现代芯片上绝缘隔离数以百万计的晶体管，从而实现了功耗的降低和性能的提高。在IBM开发出这项技术前，半导体行业对绝缘硅技术的研究已经进行了15年。
3.应变硅（Strained Silicon），2001年6月――该项技术可以拉伸芯片内的材料，降低阻抗和加快电子流过晶体管的速度，从而提高性能和降低功耗。
4.双内核微处理器（Dual-Core Microprocessors），2001年10月――全球第一个双内核微处理器POWER4作为Regatta的一部分发布，Regatta是一款System p服务器，是当时世界上功能最强大的服务器。自此两年多以后――对于技术行业这是一个漫长的时间，我们的第一个竞争对手才将双内核芯片投放市场。
5.浸没式光刻（Immersion Lithography ），2004年12月――IBM宣布在全球首次采用这项新的制造技术，即可以使芯片尺寸可以做得更小的技术，来生产商用微处理器。
6.冷冻硅锗芯片（Frozen SiGe Chip），2006年6月――上世纪90年代，IBM首次采用硅锗（SiGe）取代了更加昂贵和不稳定的材料，制造出了尺寸更小、速度更快和成本更低的芯片，这使IBM开始向经营无线产品，如移动电话和路由器的公司销售芯片。去年，IBM通过与NASA提供支持的Georgia科技公司合作，又突破了硅锗技术的限制，向全球展示了第一款能够在500GHz频率以上工作的硅基芯片――通过将芯片冷冻到接近绝对零度来实现。
7.高电介质（High-k），2007年1月――IBM宣布推出一种解决方案来解决业界最头痛的问题之一，即晶体管电流泄漏问题。通过采用新的材料，IBM将制造出具有“高电介质金属门（High-k metal gates）”的芯片，从而使产品的性能更好、尺寸更小、能源效率更高。
8.嵌入式动态随机访问存储器（eDRAM），2007年2月――通过在微处理器芯片上采用创新的新型快速动态随机访问存储器（DRAM）取代静态存储器（SRAM），IBM能够实现三倍以上容量的嵌入式内存，并使性能得到极大提高。
9.三维芯片堆叠（3-D Chip Stacking），2007年4月――IBM宣布采用“穿透硅通道（through-silicon vias）”技术制造三维芯片，穿透硅通道使半导体可以垂直叠放，而原来只能接近水平依次排放，这样就可以将关键线路路径的长度缩短最高达1000倍。
10.Airgap，2007年5月――使用“自组装”纳米技术，IBM在Power架构的微处理器内数英里长的线路之间创造出一种真空状态，这样就减少了不必要的电容，提高了性能和能源效率。小熊在线www.beareyes.com.cn
在2004年5月IBM公司推出了最新研发的POWER 5处理器，它是一款新一代的64位微处理器，适用于64位计算系统，同时还向下兼容32位系统。它除了在性能方面得到明显提高外，在可扩展性、灵活性和可靠性方面也有所加强。POWER5芯片具有27,600万个晶体管，比最初的POWER4芯片（具有17,400万个晶体管）多10,000万个。芯片面积为389平方毫米，包括2313个信号I/O和3057个电源I/O。
基于Power 4及Power 4+的设计，POWER 5增加了并发多线程能力（SMT），可以将一个处理器转变为两个处理器，从而允许一个芯片同时运行两个应用，由此大大降低了完成一项任务所需要的时间。一个POWER5系统最终将支持多达64个处理器，这样从软件运行角度来看，就好像是128个处理器在工作。
POWER5的设计是IBM系统设计师、芯片架构设计师、软件工程师和技术人员紧密协作的成果。对于功耗而言，POWER5在不影响性能的前提下使用动态电源管理来显著降低最大功耗。功耗由两部分组成：交换功耗和泄漏功耗，这两项功耗在POWER5中均得到了认真的调整，从而保证了在新的芯片中功耗降为最低。POWER5微处理器将采用130纳米结点CMOS工艺制造，同时采用绝缘硅器件和铜线布线技术。
就芯片技术而言，Power 5将达到大型机的95%或97%。而且，Power 5几乎能够检测和恢复系统所有错误，其性能估计可达到前一代产品--Power 4的4倍。另外，Power 5还提供了IBM的Fast Path新技术，即在出现问题时，一个微处理器可快速接管问题微处理器所运行的软件任务和其控制的网络、硬盘等硬件设备。小熊在线www.beareyes.com.cn
来源：服务器在线
IBM POWER 6处理器缘何背道而驰
编者按：于5月24日正式发布的IBM POWER 6处理器给人们带来了许多“意料之外”，如它与业界趋势背道而驰，注重提升主频而非增加内核；又如它性能比前一代产品提升一倍但功耗却与后者持平；再如它一反常规，率先被用于IBM p系列服务器而非i系列……这些变化到底因何所致，本文将做详细分析。
CNET科技资讯网6月5日北京报道 就在越来越多的厂商热衷内核数量竞赛，推崇多核的时候，IBM却在刚刚推出的POWER 6处理器上延续了双核设计；就在人们已经不再“热捧”高主频，因为它会让处理器散热困难、功耗过高时，IBM却推出业界最快的处理器——POWER 6，主频达到4.7GHz，并且在功耗上与上一代产品持平。POWER 6这些“背道而驰”的做法，带给业界的是一片哗然，带给用户的是更多的期许，而带给IBM自己的，不知道是“筹码”，还是“风险”。
为何提速度不增内核
其实了解IBM的人都知道，它的处理器多核化步伐比竞争对手走得都要快，早在2001年第二季度，它就推出了世界上第一款双核处理器——POWER 4。但是为什么在业界普遍推崇多核的今天，IBM却驻足双核，逆势而为呢？
据IBM POWER系统项目管理副总裁Erich K. Baier介绍，伴随芯片主频的提升，散热问题会变得越来越严重，一方面这将消耗更多的电能，另一方面，散热问题也会限制芯片的制造材质。由此推断，在IBM看来，别的竞争对手之所以主攻多核，是因为他们已经无法再继续提高单一处理器的主频了。
但IBM推出的POWER 6，一方面在功耗控制方面采用了独特的技术，另一方面在制造环节上采用了65纳米绝缘硅（SOI）及10层金属互连工艺，这两方面因素让IBM在提高单一处理器主频时能够做到无后顾之忧，使得POWER 6的主频能够达到目前业界的最快——4.7GHz，而与上一代POWER处理器相比，POWER 6却在功耗不变的情况下，将性能提升了1倍。
IBM System i系列全球首席科学家Frank G.Soltis博士也告诉记者，其实IBM处理器技术的独到之处不在于内核的数量而在于带宽，此次POWER 6的带宽就达到了300GB/s，可以在大约60秒内下载整个iTunes目录。Erich还表示：“很多竞争对手都把主要精力放在如何提升处理器的性能上，却忽略了整个服务器系统向处理器传递数据的能力，这样很难发挥处理器的速度优势。”
这让记者联想到了英特尔的酷睿架构处理器，这款处理器虽然性能强劲，但是由于带宽不足，目前只能发挥约70%的性能，而明年英特尔在新一代Nehalem架构处理器平台上，将导入点到点的串行高带宽直连总线以取代现有的并行前端总线，以充分释放其性能潜力。
虽然POWER 6延续了双核的设计，但这并不表示IBM对多核不积极，据介绍，IBM与东芝、索尼共同开发的Cell处理器就是目前最受业界瞩目的一款多核、而且是异构多核处理器，它已经在包括索尼PS3游戏机、IBM刀片服务器在内的多种产品上得到成功应用。
擎起性能的“杀手锏”
据Frank博士介绍，POWER 6处理器在实验室的主频已达到6－7GHz，IBM只是根据市场应用情况，目前率先推出4.7GHz主频的型号而已，这一频率已是POWER 5主频2.2GHz的2倍多。
对于POWER 6为何能在性能上达到上一代产品2倍的问题，Frank博士表示，IBM在这款处理器中采用了一种可提高芯片性能的新方法，它主要是通过在保持指令队列阶段（在一个时钟周期内必须完成大量的操作）的数目不变的情况下使得每个阶段更快速，同时去除不必要的工作，并尽可能多的进行并行操作，这样，执行时间就能削减一半。
记者在上文中提到的POWER 6在总线带宽上的优势，也是其性能获得提升的一个保证。为了与300GB/s的带宽保持同步，POWER 6还配备了高达8MB的二级缓存。据了解，POWER 6还添加了能够加速许多多媒体计算任务的全新指令集，可通过对多个数据元素执行同一条指令，来提高运行多媒体和高性能计算任务时的数据处理效率。
除了这些新添的特性外，POWER 6高性能表现的基础还是在于它双核+单核同时双线程的设计，这实际上符合了未来处理器融合CMP（芯片多线程）和SMT（同时多线程）技术的设计思想。
谈到这一设计思想，就不能不提Sun公司的UltraSPARC T1处理器，它采用的CMT（芯片多线程）技术实际上也是CMP+SMT的产物，不过该处理器可集成8个内核，每个内核同时拥有4线程处理能力，这使得它拥有最高达32个线程的并行处理能力。
对于竞争对手对更多线程处理能力的追求，IBM有不同看法，Frank博士称，多线程技术虽可提高同一时间内并行处理任务的效率和能力，但是却需要软件开发商提供相关软件的支持。以IBM AS400来说，早在1995年就实现了双线程，但是IBM当时在改造支持双线程的系统软件上花了很多功夫。
由此看来，目前多线程技术的推出可能容易，但是软件厂商、客户自行开发相关应用却很难，在Frank博士看来，这可能需要5－10年。而与此相反，目前很多企业的应用却还非常需要单线程技术。
值得一提的是，为了满足部分高端用户对更高性能的需求，IBM还将推出封装4颗POWER 6处理器芯片及大容量三级缓存的MCM（多处理器模块）作为POWER 6的高端型号。
如何做到功耗不变
Frank博士告诉记者，芯片性能和功耗一直是成正比关系的，而POWER 6在时钟频率增加1倍的情况下，能够做到功耗不变，秘诀在何处呢？
我们发现，POWER 6将那些不支持低电压工作的电路隔离到自己的供电线路上，这样就降低了芯片其余部分的功耗；另外，POWER 6上的电压/频率是可调的，这一功能通过一个控制系统来实现，而电压/频率究竟应该是多少的决策权在用户手中，他们可以决定系统需要耗费多少电能。
此外，POWER 6还采用其他一些技术来节省电力，比如在没有工作负载时，处理器时钟可以动态关闭，而需要执行指令时可立即开启，当检测到服务器温度过高时，POWER 6芯片可降低指令执行的速度，以保证其在用户定义的可接受范围内工作。
这一优势还能让IBM刀片服务器受益。据记者了解，在以往IBM的刀片服务器产品上，是不能采用POWER 5或者POWER 5+处理器的，因为它们的功耗过高，正因为如此，IBM的刀片服务器才会拥有自己的特殊处理器——POWER PC。
而今，由于POWER 6的设计使它在低电压下也能运行，并且可以控制功耗，如此一来，POWER 6除了可用于IBM的System i和p系列服务器，还可用在它的刀片服务器产品线上。
p570创25项基准测试纪录
POWER 6处理器的性能究竟如何，我们可以从IBM率先采用POWER 6的服务器产品——System p570身上找到答案。
System p570囊括了四大UNIX基准测试速度记录。这四项性能基准测试包括：SPECint2006——衡量业务应用中常用的整数计算吞吐量，p570是市场上相关产品最好性能的2.3倍；SPECfp2006——衡量科学应用所需要的浮点计算吞吐量，p570是市场上相关产品最好性能的2.3倍；SPECjbb2005——衡量每秒业务运行的Java性能，p570是市场上相关产品最好性能的2倍；TPC-C——衡量交易处理能力。据了解，System p570在一系列业务和技术应用性能基准测试中拥有25项记录。
就p570的实际应用表现来说，由于POWER 6是业界首款在硬件上支持十进制浮点运算的处理器，而此前涉及十进制和浮点十进制的计算都是由软件完成，p570通过POWER 6获得的内置十进制浮点运算能力带来的最大好处，就在于让企业运行比较复杂的税收、金融和ERP程序时可以获得更高的效率。
p570的另一大优势，就是为客户提供了在保持连续可用性的条件下，将正在运行的虚拟机从一台实际UNIX服务器迁移到另外一台服务器上的能力。凭借POWER 6的实时分区迁移功能（Live Partition Mobility），该项技术（目前正处于测试阶段，计划于今年底正式推出）将使客户能够在不中断操作的情况下迁移运行中的虚拟分区，而其他竞争产品则需要对UNIX系统和软件堆栈进行中断性重启。
IBM的扩张“阴谋”
借助POWER 6，IBM打算使用组合拳进攻对手，很多看似无意的举措背后，早就有着深思熟虑。
在POWER 6的发布会上，与POWER 6同时出现的是p570服务器，可谓赚尽风头。而在以往，POWER芯片都会在IBM的i系列产品上率先推出，正因为如此，i系列一直给用户一种技术领先的感觉。那么为什么这次POWER 6却把i系列放在后面，转而优先照顾p系列呢？
当记者把这个问题抛给IBM System i系列服务器亚太区总经理韩忠恒时，他表示，因为p系列更需要POWER 6。i系列产品需要的不是性能多么强的处理器，而是更好的应用，i系列的用户看重的是产品的解决方案，而并不关注是否用了POWER 6。
在记者看来，IBM优先选择p570，还在于p系列定位在主流的行业市场段上，而p570则在p系列服务器中占据着最大的市场份额和营业额，更加重要的是，IBM的竞争对手在这一市场段同样拥有较高的市场份额，选择在p570上采用POWER 6，也是在向竞争对手宣战。而且，销售情况一直较好的、采用POWER 5+的p570也不会因为POWER 6的到来而消失，两类产品将在市场上并行前进，以双拳攻击对手。
多数业内人士一直都不怀疑IBM有能力巩固现有的用户，但他们对IBM去争取新的用户转向IBM平台则缺乏足够的信心，毕竟在Unix阵营，IBM的竞争对手还有Sun与富士通主导的SPARC阵营，以及英特尔、惠普、SGI、NEC等厂商组成的安腾阵营。
对此，Erich表示，针对竞争对手，IBM已推出了用户迁移计划，打算通过迁移工厂（Migration Factory）和大集中工厂（Consolidation Factory）来帮助用户从现有平台迁移到IBM平台上，据他介绍，去年IBM的迁移工厂已经迁移了430个客户，其中超过80%是从惠普、Sun的平台上迁移过来的。
而最让人震惊的是，IBM除希望通过迁移计划把竞争对手的用户“抢”过来外，它还在推进另一个计划。据Frank博士透露，IBM希望开发一个能够兼容不同处理器的插槽，有了这样一个标准化的插槽，处理器类型的差别将完全变得微不足道，不过英特尔已经对这一计划说“不”。Frank博士称，IBM这一计划现在已经得到了AMD的支持，他认为这将对POWER 7的设计思路带来影响。
竞争对手从容面对
对于POWER 6的发布，它的竞争对手们并没有给予任何激烈的回应，如果说POWER 6能给他们带来什么意外的话，那就是这款处理器的发布时间要比他们预期的时间晚了许多。
作为IBM在RISC+UNIX服务器市场上目前最主要的竞争对手，Sun在IBM发布POWER 6的同一周也在中国推出了它与富士通合作研发、采用UltraSPARC T1及富士通SPARC 64-VI处理器的SPARC Enterprise系列服务器新品，创下了SPARC服务器系统的性能新高，而且其中还有数款机型融入了可与大型机比肩的RAS (可靠性、可用性和可服务性)特性。谈及POWER 6时，SUN方面仅表示，从技术上来说，每家厂商都有一些自己独有的优势，关键是看这些优势在哪个领域能发挥得更好。
据记者了解，面对POWER 6的攻势，SUN用来应战的武器应是面向高端市场、借助CMT技术可实现32线程并行处理的ROCK处理器，该处理器目前已进入Tapeout (完成设计交付制造) 阶段，将于2008年上市。
POWER 6必须面对的另一个竞争对手，就是英特尔的安腾。对于POWER 6，英特尔方面未做任何评论。不过，在记者日前参加英特尔服务器处理器信息沟通会时，英特尔向记者展示了市场调研机构IDC对安腾服务器的市场追踪数据。IDC的数据称去年安腾服务器系统在全球的销售收入同比增长了70.5%，而且在中国市场上，安腾服务器销售收入的增长速度也远远超过了基于POWER处理器的服务器。
英特尔给安腾的市场定位是要争夺高端UNIX服务器市场，为了达到这一目标，安腾处理器保持了非常高的产品更新速度，根据英特尔的产品路线图，它从今年起至2011年，几乎每两年就会推出一代新品，而且，计划在2008-2009年推出的代号为Tukwila的安腾处理器中将开始导入点到点高速串行总线，以解决处理器平台数据带宽不足的问题，此外，英特尔还计划在此期间与合作伙伴携手将安腾系统的可靠性提升到接近大型机的99.99999%，并将其性能再提升6倍左右。
不可忽视的用户惯性
在记者看来，IBM要想成功让更多用户从竞争对手的平台迁移到自己的平台上，面临的挑战还不仅仅是这些竞争对手新产品的狙击，如何克服用户的惯性也是关键所在。
就像用惯了POWER服务器+AIX操作系统产品组合的用户很难接受X86服务器+Windows/Linux这一组合一样，如果让习惯使用后一种组合的用户迁移到前一种组合上去，难度也非常大，这就是用户的惯性。
要让用户克服这种惯性，仅仅帮助他们迁移了硬件平台和应用还远远不够，相关人员的培训、技术支持和服务也必须做到位。英特尔在推广安腾时曾经与这种惯性进行了数年的较量，如今换成IBM，也同样不可能一蹴而就。
如果IBM希望达到争夺更多新用户的目标，仅仅秀出POWER 6及其服务器系统的性能指标还是不够的，它还需要在推进技术的开放性和拓展合作伙伴方面多下功夫。
文/张晓楠 袁超
POWER 大事记
POWER 架构发展史
IBM 发布了第一台基于 RISC（精简指令集计算机）架构的原型机。早在上世纪 70年代初，基于 IBM 科学家 John Cocke 的发明，RISC 的理念大大简化了计算机操作指令，加快系统运行速度，使得计算机性能得到大幅度提升。如今，RISC 架构已经广泛应用于众多工作站和 UNIX 服务器系统中，并被看作是未来主流的计算架构。
1990
IBM 推出基于 RISC 系统、运行 AIX V3 的新产品线 RS/6000（现在称为 IBM eServer p 系列）。该系统架构后来被称为 POWER（POWER1），意为增强 RISC 性能优化（Performance Optimization With Enhanced RISC）架构。
1991
IBM 和苹果、摩托罗拉公司达成一系列合作协议，内容包括：推出支持苹果 Macintosh 个人电脑与 IBM 网络相连的全新产品；推出面向 PC 机和低成本工作站的 RISC 架构 PowerPC 处理器；形成一个开放的系统环境，保证 IBM AIX 和苹果 Macintosh 软件程序在两家公司设计的 RISC 系统中都能运行。此外，开放的系统环境包括其他一些技术协议。
1993
IBM 推出可升级的 POWER 并行系统，这是第一款采用 RS/6000 技术，基于微处理器的超级计算机。在该系统中，IBM 首次应用多处理器技术，可将复杂密集的任务进行分解，大大加快了计算机的运算速度，开创了业界先河。
IBM 和摩托罗拉公司推出 PowerPC 601 处理器，该处理器是与苹果共同开发的。PowerPC 上集成 280 多万个晶体管，主频为 50 MHz。
IBM 发布了 66 MHz 的 POWER2 处理器，首先应用于 RS/6000 系统。
1994
IBM 推出可升级的 POWER 并行系统 2 (Scalable POWERparallel，SP2)。美国康乃尔理论研究中心配备了 SP2 超级计算机，运行速度高达 1360亿次/秒。欧洲粒子物理学实验室（CERN）采用一款64节点、运行 AIX 系统的 IBM SP2，速度位于欧洲前列。
IBM 成功研发出新一代 PowerPC 604 处理器，其强大的处理性能在批量生产的处理器产品中处于领先地位。IBM 技术人员还推出了业内最快的“无损”数据压缩芯片，每秒钟能处理 40 MB 数据。7 月，IBM 交付第一百万个 PowerPC 601 处理器。
IBM 发布首个基于 Power 架构的嵌入式控制器 PowerPC 403GA。
1995
PowerPC64 位 RISC 处理器开始应用于 IBM AS/400 操作系统中。
8 月，苹果公司推出首款基于 Power 架构的笔记本电脑 PowerBook 500，它采用 IBM 的 PowerPC 603e 处理器 。
1996
IBM 推出全新的 32 位 POWER2 超级芯片（P2SC），主频达 135 MHz ，首先应用于 RS/6000 系统。基于 POWER2 架构的 P2SC 采用了高密度 CMOS 技术，单个芯片上集成 1500 万个晶体管。
1997
IBM“深蓝”超级计算机在经过多局较量后，击败了国际象棋冠军 Garry Kasparov。“深蓝”是一款 32 节点的 IBM RS/6000 SP 计算机，处理器采用 32 位 P2SC，运行 AIX 操作系统。在比赛期间，“深蓝”的平均运算速度为每秒 1 亿 2600 万步。目前，这台超级计算机被安放在美国华盛顿特区的史密森国家博物馆内。 IBM 为美国国家宇航局提供一款 32 位的 PowerPC 微处理器，其运算速度可达每秒 3500 万次，主要用于火星探测计划。经过洛克希德马丁实验室改造后，最终形成可抗辐射的 RAD 6000 芯片，植入火星登陆车 Sojourner Rover 内部的计算机系统中。
1998
由 IBM 和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室共同研发的“蓝色太平洋”超级计算机问世。这台计算机采用 PowerPC 604 处理器，主频高达 332 MHz，系统包含 176 个节点，最高运算速度为每秒 3.9 万亿次（比一般台式电脑快 1.5 万倍），存储容量超过 2.6 TB （是普通 PC 机的 8 万倍）。“蓝色太平洋”一秒钟内的计算量相当于一个人使用计算器连续计算 6 万 3 千年的总和。
IBM 推出世界上第一组基于铜的微处理器 PowerPC 740/750，工作频率为 400 MHz。由于使用了铜芯片技术，处理性能提高了近 1/3。
全新 64 位 POWER3 处理器将 POWER2 架构(P2SC) 与 PowerPC 架构相结合，并对技术应用进行了优化。POWER3 的最高运算速度可达每秒 200 万次，比“深蓝”所采用的 POWER2 超级芯片快出一倍多。
IBM 公布了首个基于 Power 的嵌入式系统芯片（SoC）内核。不久之后，PowerPC 405 内核也将同其他 IP 相结合，形成嵌入式 SoC 微处理器和基于 Power 的特定应用集成电路（ASIC）解决方案。
1999
IBM 研究院投资 1 亿美金开发一种新型的 Power 架构超级计算机。这种名为“蓝色基因”的计算机峰值速度超过 1 Peta FLOP，比当时最快的超级计算机高出 500 倍。它将被用来模拟复杂蛋白质的折叠。
自正式推出铜芯片一年后，IBM 交付了第一百万个铜技术 PowerPC 芯片。
6 月，IBM 发布了第一个基于 405 内核的系统芯片 PowerPC 405GP。下半年，IBM 即推出了再下一代嵌入式 PowerPC 内核。
IBM 与任天堂公司共同宣布了一项价值 10 亿美元的技术协议，IBM 将为任天堂的下一代家庭游戏机 GAMECUBE 提供增强版 PowerPC 芯片。新产品性能将超出任何其他家庭游戏系统，为玩家呈现更佳的图像效果和更逼真的动作画面。
2000
IBM 宣布将高速 PowerPC 处理器与电视机顶盒（STB）组件一起整合到一个“单芯片系统”上，从而在系统性能、价格和设计等方面为机顶盒厂商带来竞争优势。该单芯片系统拥有众多的先进应用，并能帮助三星等公司灵活应对不断变化的客户需求。
IBM 将 RS/6000 更名为 IBM eServer p 系列。
2001
IBM 新一代超机计算机“ASCI White”在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室投入使用，运算速度高达每秒 12.3 万亿次，主要用于模拟核爆炸试验。作为美国国家核安全管理局 (NNSA)提高战略运算能力计划(ASCI)的组成部分，该系统强大的运算能力可以在不到 1 分钟时间内处理地球上每个人发出的一次互联网操作请求。
在经过 5 年潜心研发后，IBM 推出世界上最强大的 UNIX 服务器— eServer p690（“Regatta”）。新系统基于先进的 POWER 4 处理器，集成了多项主机技术。由多台 p690 服务器连接而成的超级计算机拥有 1000 多个 POWER 4 处理器，能够完成最为复杂的运算任务。
索尼、东芝和 IBM 宣布合作，共同开发一种用于宽带设备的高级芯片架构，这款代号为“CELL”的芯片将采用业界最先进的芯片研发和制造技术。应用该产品的设备性能将超过 IBM“深蓝”超级计算机，并能以更低的功耗实现超高速宽带上网。
2002
IBM 推出 64 位 PowerPC 970 处理器, 这款高性能产品可应用于普通台式机、入门级服务器等多种环境中。64 位的 PowerPC 970 芯片基于 POWER 4 服务器架构，采用独特的单指令多数据流（SIMD）单元，拥有超强处理性能。此外，它还采用了“Elastic I/O”内部总线结构，这是业界最快的处理器总线之一。
IBM 推出速度更快的 POWER4+ 。截至 2003 年，POWER4+ 已经应用于全部 pSeries 产品线。
IBM 推出 32 路 eServer iSeries 890 服务器，其处理性能为 i840 的两倍，采用 1.3 GHz POWER 4 处理器，单个芯片上集成了 1 亿 7400 万个晶体管。
IBM 推出嵌入式 PowerPC 440GP 和 PowerPC 440GX 处理器，主要运行嵌入式网络和存储应用。PowerPC 440GX 拥有 TCP/IP 负载加速功能，在全部的 5 项 EEMBC 基准测试中得分均高于任何其它的“单芯片系统”处理器。
2003
IBM 宣布一个有关 32 位嵌入式 PowerPC 内核的公开授权计划。
IBM 和苹果公司联手推出世界上第一款 64 位台式机处理器—PowerPC G5，工作频率达 2.0 GHz。苹果公司称新的 Power Mac G5 电脑是“世界上最快的个人电脑”。
IBM 宣布推出划时代的“Blue Gene/L”原型机。这款超级计算机尺寸仅相当于 30 英寸彩电大小，它的问世将为科学界和 IT 业发展带来深远影响。最终版“Blue Gene/L”超级计算机将于 2005 年诞生，占地面积相当于半个网球场，总共包含 65536 个节点（PowerPC）和 64 个机架，预计其峰值速度将达到360Tera Flops。
IBM 宣布 eServer pSeries 630 将采用 POWER4+ 处理器。等到 eServer pSeriesp615 发布后，POWER4+ 已经应用于全部 pSeries 产品线。
IBM 推出首款采用 64 位 PowerPC 技术的刀片服务器 BladeCenter JS20，扩大了客户的选择范围，提高投资回报率，实现快速经济的计算性能扩展。
IBM 推出全新的 PowerPC 750GX。与 PowerPC 750 相比，新产品的二级缓存扩大了一倍，由原先的 512KB 变为 1MB。
2004
IBM 宣布开发出一种制造低功耗、高性能微处理器的新方法，首次把绝缘硅（SOI）、应变硅和铜制程三种技术工艺结合在一起。64 位 PowerPC 970FX 成为首款采用新技术生产的处理器产品，并在业内评选中荣获大奖。
IBM 交付第 4000 台 eServer p690 服务器，该产品基于 POWER 架构，是世界上最受欢迎的 UNIX 服务器。
IBM 发布“Power Everywhere”战略，围绕 POWER 架构开展一系列合作计划，并建立 POWER 技术创新社区。从全球最强大的企业系统、超级计算机到普通游戏机、嵌入式设备，POWER 架构已经广泛应用于各类产品中。
索尼公司宣布取得 IBM Power 处理器架构授权。索尼表示，POWER 产品丰富的功能和低功耗、高性能的特点将使其成为客户设备的首选。
IBM 推出业界首款基于 Power 架构的刀片服务器—eServer BladeCenter JS20。
IBM 在全球范围内建立 Power 架构中心，为客户设计 POWER 系统提供支持。
IBM 推出一项创新的软件技术，帮助客户开发先进的 Power 架构处理器，并对设计流程进行整合，以实现更快速、更经济的研发目标。
IBM 正式发布新的 eServer i5 服务器，这是世界上第一台采用 POWER5 处理器的服务器产品。具有划时代意义的 POWER5 是 IBM 有史以来最强大的 64 位处理器。
IBM 推出基于 POWER 5 处理器的 OpenPower 720 服务器，相对于 HP 和 Sun 的入门级 UNIX 和 Linux 系统而言，这款 Linux 专用服务器有着明显的价格优势。
IBM 在其 developerWorks 网站上(www.ibm.com/developerWorks) 开辟了 Power 架构技术专区，为众多基于 POWER 平台的芯片设计人员、验证工程师、嵌入式系统及软件研发人员提供丰富的技术资源。
IBM 推出基于POWER 架构的 TotalStorage DS6000 和 DS8000 存储系统。
IBM 推出三款全新的 POWER 5 服务器，树立起高端计算领域的新标准。其中，IBM eServer p5 595、eServer i5 595 拥有强大的处理性能和虚拟能力，而 32 路的 IBM eServer p5 590 和 eServer pSeries p690 相比，速度高出 45%，价格则降低 45%。
在网络设备市场上，Power 架构服务器占据了三分之二的市场份额。
自 2004 年 4 月以来，已有超过 1400 名研发人员加入了 Power 架构团队。
IBM“Blue Gene/L”超越日本 NEC 公司的地球模拟器，成为世界上速度最快的超级计算机。在Linpack基准测试中，IBM“Blue Gene/L”系统的性能达到360Tera Flops，刷新了地球模拟器在 2002 年创造的 35.86 Tflop 的世界记录。
在全球排名前 10 位的超级计算机中，共有 5 台采用了 Power 架构，比第二位高出一倍。
IBM 预发布新的高密度 POWER 5 服务器系统— IBM eServer p5 575。该产品可以通过简单的集群方式组成高性能超级计算机，为未来超级计算机的发展指明了方向。
IBM 宣布，基于 POWER 5 处理器、运行 DB2 通用数据库的 IBM eServer 服务器在 TPC-C 基准测试中突破了每分钟 300 万次的处理极限，创造了新的世界纪录。
2005
10 月，IBM 发布 System p5 产品线，采用基于POWER5处理器的增强版——POWER5+处理器，并提供一系列更优化功能。产品一经推出，就打破 15 项计算领域的世界纪录。
新的POWER5+处理器被称为“片上服务器”（server on a chip），它包括 2 个处理器，一个高带宽系统交换器，一个更大高速缓存和 I/O 界面。最新的 POWER5+有 1.5 和 1.9 GHz 两个主频选择，最大 72 MB 板上高速缓存，支持逻辑分区技术，可使 System p5 为用户提供更强大性能，而占用面积更小。
发布 QCM 技术，即四处理器内核模块。
2006
2 月，发布破多项记录的 System p5 中端产品，最大限度满足用户对产品不同定位的需求。截至本次发布，System p5 产品所取得的世界记录已经达到 70 余项，其动力主要来自以全新 2.2 GHz POWER5+处理器为代表的 POWER 处理器，和显著提高计算密度的 QCM（4 内核处理器模块）处理器封装技术，后者可使产品在紧凑空间中成倍增加了计算能力。
采用 POWER5 虚拟技术进行服务器整合
随着用户不断要求降低 IT 基础架构运行成本，服务器整合的重要性被提到了前所未有的高度。服务器整合指通过减少分散的基础设备的数量来简化和优化 IT 环境。服务器整合将首先从应用环境开始，包括应用服务器和数据库服务器，并相应的对涉及的物理服务器、网络和存储进行优化。服务器整合的优点本文不再赘述，而将重点放在基于 POWER5 的 p5 服务器进行服务器整合的实践和效果上。
服务器整合已经变得更加容易，原因在于新一代服务器硬件和逻辑分区可以整合分散在多个小系统上的应用，并集中到一台大服务器上。新近推出的 IBM eServer p5 家族产品传承了自大型主机上的虚拟引擎技术，该技术可提取硬件上的物理属性，通过整合实现更灵活更经济的系统运行模式。
IBM 先进的 POWER 虚拟技术
一直以来，IBM 都是虚拟化技术的倡导者和领航者。随着 eServer p5 服务器的发布，其上所附带的虚拟功能进一步扩大了 IBM 在该领域的领先优势。IBM 的 POWER 虚拟技术包括微分区和虚拟 I/O（磁盘和通信适配器的虚拟），下面将着重探讨微分区的实践。
微分区能实现在一台服务器上运行比物理处理器数量更多的分区，该功能成为 eServer p5 服务器上最富有革命性的新亮点。图一展示了分区技术的演进，其中最左边是传统的对称多处理器系统的结构图，由一个操作系统管理整个系统的计算资源。图一中间部分展示了逻辑分区（LPAR）的结构图，它于 2001 年在 p 系列 690 服务器和 AIX 5L 操作系统平台上首次公布。在逻辑分区的支持下，一个系统内可独立的运行多个分区，每个分区运行独立的操作系统。在这一环境下，逻辑分区的 CPU“颗粒”（Granularity）是和物理处理器一样大的，也就是说，每颗物理处理器的计算力不能被切割，只能对处理器进行捆绑，这样，也就不可能划分出比物理处理器数量更多的分区。2003 年，IBM 推出了 AIX 5L V5.2 操作系统，进一步扩展了这一代逻辑分区功能，可实现在联机状态下对逻辑分区中的计算资源进行调度，即所谓动态逻辑分区（DLPAR），但 CPU“颗粒”并没有进一步减小。今天，eServer p5 服务器上最新的微分区技术打破了分区上 CPU“颗粒”受物理处理器数量的限制，系统可以创建和运行比物理处理器数量更多的分区（如图一最右边），进一步提升了系统的灵活性。
为了测试 eServer p5 进行服务器整合的效果，并以测试数据说明整合对整个 IT 基础架构简化所起到的作用，我们搭建了一个分离的 IT 环境来模拟用户原有的基础架构，然后在此基础上进行服务器整合实践和测试，并得出测试结论。
系统整合规划
在进行系统整合之前，我们需要对整合做出全程规划。
先介绍一下我们所模拟的原有用户环境：原有 5 台服务器，每台均为 IBM RS/6000 44P-270，配置 375MHz 处理器，4MB L2 缓存，7GB 系统内存，每台服务器连接一台 IBM 串行磁盘系统 D40。每台服务器运行同样的软件堆栈：AIX 5L V5.2 操作系统，WebSphere WAS5.0，和数据库 DB2 Universal Database V8.1 FP4。应用服务器上的应用软件基于 J2EE 代码，运行多种类型的交易，负载轻重程度不同。
制定系统整合规划首先要确定遗留服务器上原有应用对处理器、内存和 I/O 的需求。我们通过测试应用环境，确定了服务器峰值 CPU 利用率。如果从一个长期角度来看，大多数服务器上 CPU 的利用率差异很大，但一般来说，峰值多出现在一天的某个时段。本次，我们以峰值使用情况作为系统整合规划的基准，但其实这么做也是保守的，因为在即将实施的 5 个系统分区完全有可能在同一时间冲击峰值。不过，考虑到峰值确保了即使在最困难的环境下，服务调度的质量也能得到保证。本例取现有服务器运行峰值的 1.33 倍为新系统计划值。
我们计划将 44P-270 所附带的 SSA 磁盘子系统移植到整合平台上，因为测试显示原有磁盘系统的性能足够满足新环境。这简化了客户移植过程，并能在新旧环境对比时结果更直观可靠。
系统整合规划中对原服务器和用于整合的 eServer p5 服务器的比对和规划基于IBM 服务器 rPerf 测试值列表（英文） 。44P-270 系统的 rPerf 测试值为 3.59，考虑到服务器的利用率在 60%左右，所以用于整合的服务器的 rPerf 测试值要高于 14.3（每台 3.59rPerf 测试值×60%利用率×5 台×1.33 增长空间=14.3rPerf 测试值）。根据该值，最适合原有环境的服务器是配置四颗 1.65GHz POWER5 处理器的 eServer p5 570，其 rPerf 测试值为 19.66。该配置 p5 570 的 rPerf 测试值比需求略高，不过也为以后的成长留了一定的空间。这样的空间一方面避免 rPerf 测试值与实际情况的差异，另一方面也为微分区功能留有余地，毕竟在高系统负荷下，并发执行多个分区也会占用系统资源，具体占用量视系统利用率和应用特征而不同。
虽然原有系统每台配置了 7GB 的内存，但实际中有比较多的富余，这在系统整合工作中经常遇到。为新系统中 5 个分区配置的内存数量为 16GB，这样每个分区 3GB 内存，对于新环境十分充足。
测试负载描述
性能测试应用是用来测试 p5 570 和原服务器所组成的 2 层测试环境的性能表现。第一层包括用来驱动“系统在测”（System Under Test）的设备，第二层包括 WebSphere 应用服务器和 DB2 数据库服务器，均运行 32 位内核的 AIX 5L。因为应用服务器和数据库服务器在同一操作系统中运行，所以之间不需要外部的通信连接。
测试环境使用了典型的请求和响应模式，模拟的用户通过 Web 浏览器提出请求，服务器处理请求并向用户发回反馈。应用基于 Java2 平台，并使用企业版技术（J2EE）。图 2 描述了整个流程。Enterprise Java Beans（EJBs）执行 IBM 应用服务器和 DB2 数据库服务器，经由 EJBs，负载通过 Web 层接入应用。此环境还利用了 Java Messaging service（JMS）和 Message Queue（MQ）基础架构来提高其复杂性和真实度。负载运行了多种交易类型，既有大 CPU 负载的运算，又有小负载的。
测试环境描述
测试环境包括一个基准平台（见图 3 右侧）和一个目标平台，每个平台都包括一个服务器（SUT）和一个驱动器。原有服务器平台包括的服务器驱动器都是 44P-270 系统，运行 32 位内核的 AIX 5L V5.2，均配置 4 路 375MHz 处理器和一个 10/100Mbps 网卡。原有服务器通过一块 SSA 适配器连接外部存储。系统整合平台包括一台 IBM eServer p5 570 服务器，运行 1.65GHz POWER5 处理器，并虚拟出 5 个微分区。为对应原来的服务器系统及测试目的，由相同的 44P-270 系统驱动每个分区。每个分区运行 32 位内核的 AIX 5L V5.3，并分配了 0.8 个 POWER5 处理器，分区对 CPU 的占用被锁定。每分区包括一个 SCSI 适配器、一个 SSA 适配器和一个 10/100Mbps 网卡，3GB 物理内存。用一个 Cisco100Mbps 全双工网络交换机组网，服务器和客户端通过它进行通讯。
每个分区和对应原有系统使用一个 9GB SCSI 硬盘用于 AIX 5L 镜像，16×9GB SSA 磁盘系统配置成 2 个环路（loop），运行数据库、DB2 日志、基于 Web 的 Java 的应用和数据分析仓库。写密集型数据库日志放在第二个环路中，确保得到最好的性能表现。
5 个分区和原有系统都采用相同的应用堆栈，并装有 JDK 1.4、WAS 5.1GM、MQ 和 DB2 V8+FixPack 4，同时安装了 DB2 JDBC 驱动器，来运行性能工作负荷。
评价整合效果—第一部分
下面我们将详细介绍系统的测试结果，从而展示在客户负载不断提高的情况下，实施微分区的服务器系统与原有服务器系统的性能差异。测试中，通过逼近原有服务器的峰值模拟不断增加的客户，随着驱动工作负载的客户数量的增加，负载开始倾斜。测试开始时，以 25 次/秒运行驱动一个服务器分区，其他 4 个分区运行 AIX 5L 但没有活动工作负载。然后，3 个分区空闲，2 个分区加上 25 次/秒运行的负荷。随后，加载分区数量不断增加，最后 5 个分区都加上了负载。
图 4 显示随着加载分区数量的不断增加，吞吐量的增加呈线性增长。
为评价系统提供服务的质量，我们对每种交易类型的响应时间进行了监测。因活动分区数与交易响应时间呈线性，我们将分析重点集中在中等强度的工作负荷交易上。图 5 显示了随着加载分区数量的增加响应的变化情况。图形说明平均响应时间并未随分区负载增加而显著提高，第 90 个百分点的响应时间也与传统服务器环境中随 CPU 利用率增加的情况类似。
实际上响应时间对于这样的工作负载来说，受微分区的影响非常小。管理程序的分派机制足够精细，能让分区迅速响应且效率很高，不会对分区吞吐量有显著影响。
图 6 比较了在相同运行情况下，分区服务器与原有服务器的响应时间。在持续不断的相同工作负荷下，每个活动分区的响应时间和吞吐量类似或好于原有服务器。这是因为 p5 570 有更强大的处理器，在 CPU 密集型的计算中更有效。
图 7 显示在所有测试中，所驱动的工作负荷都非常平缓。同时，与原有服务器的比较在所测量的工作负荷上非常精确。
数据还说明当原有服务器接近峰值时，分区服务器的升高始终低于原有服务器负载的升高。此外，性能的接近显示当初根据原有服务器的使用情况规划所需服务器的配置十分准确。在该工作负荷水平下，eServer p5 服务器上的 5 个活动分区正好能取代原来的设备。
评价整合效果—第二部分
下一个数据显示了在更高吞吐量下，分区服务器处理工作符合的能力。在工作负荷过载的情况下，该配置的分区服务器仍然能够提供相当理想的计算服务表现。
在图 8 的比较中，我们测试了加载的 5 个分区，并做了两种情况的比较。第一种情况，每个分区加载了 25 次/秒运行，第二种情况则加载了 33 次/秒运行。图 8 对比了在中等交易强度下，平均和第 90 个百分点的响应时间。在 33 次/秒运行负荷下，分区服务器系统利用率达到 90%。服务器利用率越高，响应时间越受影响，这一事实与测试中响应时间增加相关。不过测试证明，即使在如此高的利用率下，分区服务器的响应低于规划的标准。
结论
结论有三点：
第一，在一台 p5 570 上所虚拟的 5 个分区的性能与 5 台不堪重负的 44P-270 旗鼓相当。配置 IBM 虚拟引擎系统技术的 eServer p5 服务器具有相当的可扩展性和精细度，能有效的发挥 4 颗 POWER5 处理器的效能，在要求苛刻的 Web 应用服务环境中，比原有服务器上 20 颗 POWER3 处理器表现更好。
第二，eServer p5 虚拟技术所实现的分区服务器与 5 台按应用分配的原有服务器表现相当。微分区不会约束典型工作负载的响应。
第三，分区或未分区设备的计算性能可直接进行换算，证明利用微分区进行服务器整合简便易行。