服务器发展史话（二）

时间：2024-02-20 03:55:01 | 来源：网站运营

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上文简单说明了服务器发展历程，并介绍了DEC公司的alpha服务器和SUN公司的SPARC服务器。这篇文章会给大家详细介绍余下的MIPS、POWER、PA-RISC这三类精简指令集服务器的发展情况。

3.SGI公司的MIPS服务器和工作站

MIPS技术公司(之前叫MIPS系统公司)由斯坦福大学教授约翰·轩尼诗于1984年创立，起源于其在斯坦福大学的MIPS项目。MIPS是“Microprocessor without interlocked piped stages”的缩写，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题，是出现最早的商业RISC架构芯片。MIPS公司于1989年上市，也是这一年DEC公司开发了基于MIPS芯片的UNIX工作站。MIPS公司的业务模式与今天的ARM类似，一开始就是走得指令集和架构授权的道路，在1992被SGI公司收购前，MIPS已经有125个授权客户。MIPS公司因为靠自有资金发展MIPS架构实力不够，于是1992年以3.33亿美元的价格卖给了SGI公司。SGI公司收购MIPS后，SGI将MIPS处理器引入 IRIS 4D 系列中。90年代SGI开发了很多MIPS架构的工作站与服务器。不过，后面SGI公司在2006年放弃了MIPS架构的服务器，同时也放弃了他自己的 IRIX操作系统(基于UNIX开发)。MIPS后面采取了大开放的战略，许多公司都用MIPS架构生产嵌入式芯片，在ARM崛起前，MIPS处理器一度是世界上最大的嵌入式处理器架构，直到今天仍然有许多工业设备、路由器、存储器、交换机的控制采用MIPS架构。我国的龙芯就是基于MIPS架构发展起来的，龙芯在开发初期并未获得MIPS授权，后来与MIPS和解后拿到了指令集授权，不过现在的龙芯经过长期发展已经开发了许多自主指令集，算得上完全自主控制的处理器架构。龙芯如果仅仅用在服务器和一些特殊领域(比如军用交换机、路由器)还是不错，但要想进入桌面市场则非常不现实。

SGI的主要业务是图形工作站，他开发的MIPS服务器系列比较少，总共十个系列。分别是：

Challenge S (desktop server)

Challenge M/Power Challenge M (desktop server)

Challenge DM (deskside server)

Challenge L/Power Challenge/Challenge 10000 (deskside server)

Challenge XL/Power Challenge XL (rack server)

Origin 200 entry-level server

Origin 2000 high-end server

Origin 300 entry-level server

Origin 350 mid-range server

Origin 3000 high-end server

4.IBM的Power小型机和大型机

IBM的Power芯片知名度非常高，自从IBM将X86服务器业务卖给联想之后，IBM的服务器就只剩下了自己的POWER服务器(包括大型机和小型机)。POWER芯片起源于IBM 70年代的开发程控交换机而设计的芯片，后来程控交换机项目取消了，但为程控交换机而开发的芯片架构设计却保留了下来，这个项目后来移交托马斯.沃森研究中心后叫做801项目，也就是后来的精简指令集架构。IBM尽管是最早提出RISC架构的公司，但IBM自己的RISC CPU并不是最早面世的，IBM自己的POWER CPU在经过猎豹项目和美洲项目之后才于1990年2月随着发布，比太阳公司的SPARC和MIPS都要晚。目前为止，IBM POWER经过了9代发展，POWER 9架构已经于2015年发布，预计今年采用14nm工艺生产。上文我们已经提到，90年代IBM和摩托罗拉、苹果公司曾经结成联盟推广基于POWER架构的PC，但随着2005年苹果终止使用POWER处理器，目前市面上已经没有POWER架构的PC。相比英特尔的至强系列，POWER处理器的优势在于更高的内存带宽和更大的三级缓存，这就意味着POWER处理器的I/O性能要比英特尔的CPU强很多，另一个优势就是SMT技术了，理论上英特尔的至强处理器最高只支持8路，而POWER处理器可以支持64路。IBM遇到了与其他所有没落的RISC架构同样的问题，就是用途太窄、规模太小导致处理器单价居高不下，在与英特尔的竞争中也就越来越居于下风。于是IBM也学习太阳公司搞POWER架构开放联盟，2013年成立了Openpower基金，允许联盟厂商推出自己的POWER处理器以及相关POWER架构产品。其中中国苏州中晟宏芯信息科技有限公司也拿到了POWER架构授权，我们应该很快就能看到国产化的POWER处理器以及相关服务器等产品。

目前为止市面上能够看到的POWER服务器(大型机与小型机还有Power Systems系列服务器)都是IBM生产的。下面列出IBM历年推出的POWER服务器系列：

大型机/小型机：IBM的大型机、小型机型号非常多。这里简单列举下期中几个主要的系列：RS/600系列、AS/400系列、System z系列(大型机)、IBM eServer zSeries(大型机)

5.惠普公司的PA-RISC

1980年代惠普拥有4条使用复杂指令集的计算机产品线(包括使用英特尔处理器的IBM兼容机)，惠普打算将其中非IBM兼容机的CPU全部替换成自己开发的RISC处理器。1986年2月26日在发布的HP 3000 Series 930和 HP 9000 Model 840计算机上，惠普用上了自己开发的PA-RISC处理器。这款处理器最初拥有32条32位整数寄存器和16条64位浮点寄存器。PA-RISC到2005年停止更新前，一共发布了18代，除了1994年的PA-7100LC和1996年的PA-7300LC，所有PA-RISC处理器都没有二级缓存，惠普用更大的一级缓存替代了二级缓存。与MIPS采取的开放战略类似，惠普公司在1992年就建立了一个Precision RISC Organization(PA-RISC组织)，其成员包括日立、Redbrick Software、Allegro Consultants、三菱、NEC、OKI、Stratus(生产容错服务器)。也就是说，采用PA-RISC处理器的服务器除了惠普自己的，还有其他公司也有生产。

HP PA-RISC 7300LC

惠普的PA-RISC服务器后来芯片被换成了惠普与英特尔合作开发的安腾处理器，但现在安腾处理器也死掉了。PA-RISC的服务器有以下几个系列：6款工作站产品、700系列服务器(共37款)、800系列服务器(35款)、RP系列服务器(20款)、RX系列服务器(15款)、大型机系列(24款)。从这么多系列产品可以看出当年PA-RISC也是非常成功的处理器。

本文最后再谈一下RISC指令集在服务器领域的发展前景问题。上述文章里提到的所有RISC指令集处理器，依旧还能在服务器领域大规模商用的只剩下IBM的POWER，英特尔在数据中心市场取得了绝对性的胜利。这是不是意味着英特尔就此一统江湖了呢?我看未必。英特尔之所以能够逐渐进入服务器处理器市场并最终占据垄断地位，除了wintel联盟的开放战略外，很大程度上是由于英特尔的规模优势带来的低成本，再加上英特尔在制程领域的领先。但是目前这个局面正在改变，ARM处理器的出货量比英特尔要高，TOC比英特尔要低，晶圆代工厂商台积电等在制程技术上逐渐追上了英特尔，目前缺的只是生态系统的搭建。英特尔当年能够把一票RISC服务器打败，靠的是廉价的X86服务器，今天的ARM/POWER服务器将会以同样的手法侵蚀英特尔的市场。我相信在不久的未来我们就能看到国产自主知识产权的RISC服务器商用。不过就算RISC服务器性价比要优于英特尔服务器，要想取代X86服务器还需要很长时间，因为长期以来市场上积累了大量的二手X86服务器，这批机器价格非常低，是目前IDC服务商和许多中小企业的首选。目前二手X86服务器市场也出现了一个垂直二手交易平台—九河网河马优品()，所有服务器都经过检测，质保一年。有这样的规范平台在，二手X86服务器将会是新时期RISC服务器的最大竞争对手。