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教程: Linux教程-硬件答疑-细说高端服务器
高端服务器作为与网络关系最为密切的硬件产品之一，是在网络环境下提供网上客户机共享资源（包括查询、存储和计算等）的设备。它具有高可靠性、高性能、高吞吐能力和大内存容量等特点，并且具备强大的网络功能和友好的人机界面，是以网络为中心的现代计算环境的关键设备。随着互联网的高速发展，高端服务器在整个信息高速公路基础结构中的作用越发重要。

　　 高端服务器综述

　　 服务器可以细分为两部分：一部分是IA（Intel Architecture）服务器，也就是我们常说的PC服务器或NT服务器；另一部分是比IA服务器性能更高的机器，如RISC/Unix服务器等，这种服务器被称为高端服务器。高端服务器的种类很多，从小型机、大型机到巨型机都有。

　　 高端服务器领域的竞争很激烈，国外品牌有IBM、HP、Sun、SGI等实力雄厚的大公司。国内的曙光公司背靠国家智能中心、中科院计算所，是“国家863”计划的试点企业。诸如“曙光1000”、“曙光2000—I”和“曙光2000—II”等超级服务器称得上是里程碑式的产品。曙光的产品不仅仅局限于高端产品，曙光是我国目前唯一拥有全系列服务器产品的生产商，产品系列包括：天阔PC服务器、天演UNIX服务器和天潮超级服务器。联想在前一段时间推出了8路机架式服务器，显示了其具备的技术和进军高端服务器市场的信心。浪潮的小型机采用对称多处理器技术，主要用于国民经济部门，并有一定的销售数量，浪潮是国内小型机产品的领头厂商。

　　 目前，大多数高端服务器都是RISC/Unix服务器。所以，谈到高端服务器的发展历史，就不能不提到RISC（精简指令集计算—Reduced Instruction Set Computing）技术。

　　 20世纪70年代，IBM发明了RISC技术。80年代后期，RISC结构逐渐代替了CISC （复杂指令集计算-Complex Instruction Set Computing），成为主流微处理器设计结构。使用RISC技术是为了优化指令系统、加快程序编译、提高运行速度。RISC技术采用了更加简单和统一的指令格式、固定的指令长度以及优化的寻址方式，使整个计算结构更加合理。一般来说，RISC处理器比同等的CISC处理器要快50%～75%，同时RISC处理器更容易设计和纠错。

　　 在RISC架构的基础上，各厂家又研制出了自己的处理器。目前在使用的主要有PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器和MIPS处理器。

　　 PowerPC处理器

　　 90年代，IBM、Apple和Motorola开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6微米的生产工艺，晶体管的集成度达到单芯片300万个。1998年，铜芯片问世，开创了一个新的历史纪元。2000年，IBM开始大批推出采用铜芯片的产品，如RS/6000的X80系列产品。铜技术取代了已经沿用了30年的铝技术，使硅芯片多CPU的生产工艺达到了0.20微米的水平，单芯片集成2亿个晶体管，大大提高了运算性能。而1.85V的低电压操作（原为2.5V）大大降低了芯片的功耗，容易散热，从而大大提高了系统的稳定性。

　　 现在，1GHz的Power4处理器已经完成设计。Power4除了将时钟频率从现在的500MHz提高到1GHz之外，还将率先采用0.11微米工艺，晶体管集成度达1.7亿，以及7层铜和SOI（绝缘硅-Silicon On Insulator）技术。这些技术将使Power4跃上服务器芯片的历史新台阶。

　　 SPARC处理器

　　 1987年，Sun和TI公司合作开发了RISC微处理器—SPARC。SPARC微处理器最突出的特点就是它的可扩展性，这是业界出现的第一款有可扩展性功能的微处理器。SPARC的推出为Sun赢得了高端微处理器市场的领先地位。

　　 1999年6月，UltraSPARCⅢ首次亮相。它采用先进的0.18微米工艺制造，全部采用64位结构和VIS指令集，时钟频率从600MHz起，可用于高达1000个处理器协同工作的系统上。UltraSPARCⅢ和Solaris操作系统的应用实现了百分之百的二进制兼容，完全支持客户的软件投资，得到众多的独立软件供应商的支持。

　　 在64位UltraSPARC处理器方面，Sun公司主要有3个系列。首先是可扩展式s系列，主要用于高性能、易扩展的多处理器系统。目前UltraSPARCⅢs的频率已经达到750GHz。还有将推出的UltraSPARC Ⅳs和UltraSPARC Ⅴs等型号。其中UltraSPARC Ⅳs的频率为1GHz，UltraSPARC Ⅴs则为1.5GHz。其次是集成式i系列，它将多种系统功能集成在一个处理器上，为单处理器系统提供了更高的效益。已经推出的UltraSPARC Ⅲi的频率达到700MHz，未来的UltraSPARC Ⅳi的频率将达到1GHz。

　　 PA-RISC处理器

　　 HP公司的RISC芯片PA-RISC于1986年问世。第一款芯片的型号为PA-8000，主频为180MHz，后来陆续推出PA-8200、PA-8500和PA-8600等型号。

　　 HP公司开发的64位微处理器PA-8700将于2001年上半年正式投入服务器和工作站的使用。这种新型处理器的设计主频达到800MHz以上。PA-8700使用的工艺是0.18微米SOI铜CMOS工艺，采用7层铜导体互连，芯片上的高速缓存达到2.25MB，比PA-8600增加了50%。

　　 HP公司未来还将推出PA-8800和PA-8900处理器，其主频分别达到1GHz和1.2GHz。PA-RISC同时也是IA-64的基础。在未来的IA-64芯片中，会继续保持许多PA-RISC芯片的重要特性，包括PA-RISC的虚拟存储架构、统一数据格式、浮点运算、多媒体和图形加速等。

　　 MIPS处理器

　　 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商，在RISC处理器方面占有重要地位。1984年，MIPS计算机公司成立。1992年，SGI收购了MIPS计算机公司。1998年，MIPS脱离SGI，成为MIPS技术公司。

　　 MIPS公司设计RISC处理器始于80年代初，1986年推出R2000处理器，1988年推出R3000处理器，1991年推出第一款64位商用微处理器R4000。之后，又陆续推出R8000（于1994年）、R10000（于1996年）和R12000（于1997年）等型号。之后，MIPS公司的战略发生变化，把重点放在嵌入式系统。1999年，MIPS公司发布MIPS 32和MIPS 64架构标准，为未来MIPS处理器的开发奠定了基础。新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并且增加了许

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