Oracle Sonoma：简约的奢华

　　8月24日，在硅谷举办的微处理器专业会议Hot Chips 2015上，甲骨文披露了与甲骨文最新的高端处理器SPARC M7同一架构的Sonoma处理器。一年前M7处理器的细节也是在Hot Chips会议上披露的。

　　虽说Sonoma定位在系统横向扩展(Scale Out)，与纵向扩展(Scale Up)的M7相比，相对低端了一些，但是Sonoma与M7一样采用的都是甲骨文最新的第四代SPARC内核，只是内核数量不及M7多罢了。但是，Sonoma集成的InfiniBand控制器，使得集群系统内各节点之间的直连成为可能。可以想象，当Sonoma出现在数据中心市场，或者说云计算市场上时，用户应该会感受到它在性能上的奢华。

　　“左邻右舍”都要优化

　　2009年，甲骨文以74亿美元收购Sun时，很多人还不大理解：作为数据库厂商的甲骨文，买这么多硬件干什么？

　　这还要从Sun说起。从1987年Sun推出首个RISC架构的SPARC处理器Sun-4算起，SPARC处理器已经走过了28个年头。1993年支持64路SMP(对称多处理)服务器的SuperSPARC处理器和1995年64位UltraSPARC处理器的相继问世，使得Sun成为高端的SMP UNIX服务器厂商，也让Sun在随后的.com热潮中，一度几乎占据了全球高端服务器市场的半壁江山。

　　伴随着.com泡沫的破灭，投资回报率成为CIO甚至CEO关心的问题。加之，英特尔以廉价的x86芯片从由低向高地蚕食着Unix服务器市场，而IBM、惠普也在Unix高端市场动作频频，腹背受敌的Sun每况愈下。但瘦死的骆驼比马大，作为一个技术驱动型的企业，Sun还是有不少宝贝的：Java、Solaris操作系统、服务器、存储和SPARC处理器等。

　　直到2012年甲骨文推出集成系统(一体机)，甲骨文并购Sun的原因才浮出水面。一体机将存储、服务器、虚拟机、操作系统、数据库、中间件和应用垂直整合在一起，从而将技术的复杂性完全屏蔽在厂商一侧，进而为用户带来最佳的应用体验。

　　甲骨文将其垂直整合过程称之为工程优化，即上述各个层面在研发阶段就相互优化，从而使得一体机系统在交付到用户之前，就已实现了整个系统的最优化。

　　尽管这种层与层之间左邻右舍式的优化，已经明显地改善了系统的性能。但是，一个系统的彻底优化不仅需要“近邻”，还需要“远亲”。而具有横跨多个层面进行优化能力的，唯有处理器。

　　在处理器的演化过程中，提升主频、多线程、多核等技术不断地为各种软件应用提供了更高的性能，而浮点运算、多媒体指令集等技术则是基于特定的软件应用进行优化的。

　　处理器加速才是王道

　　被甲骨文收购后，SPARC处理器对企业级软件应用的加速，主要有两个途径：一是提高自身计算性能，二是通过硬件加速的方式对应用加速。

　　不断提高计算性能是任何处理器厂商在市场上“混”的前提。因为有了“每24个月芯片上的集成度提高1倍”的摩尔定律，人们很容易理解处理器性能不断提高中的“不断”二字的意思，市场也“不断”有新的处理器产品出现。人们会注意到时间轴(X轴)上新的芯片周期性地出现，但却往往忽略了性能轴(Y轴)幅度的增量。

　　英特尔“奇数年提升芯片制程技术，偶数年提升架构”的“钟摆战略”已经耳熟能详，殊不知，SPARC处理器也采用每两年对处理器进行更新换代的策略。由于甲骨文掌门人埃里森坚持不对友商讲客套话的风格，甲骨文在2014年公布的SPARC发展蓝图上，给出了到2019年，甲骨文3次更新SPARC处理器的时间表，而且还给出了每次主要的创新点。在企业级市场上，无论是英特尔还是IBM的处理器发展路线图都没有画到2019年。而且，甲骨文还公开挑衅地强调，英特尔x86架构或IBM Power架构的升级对性能的贡献为30%～50%，而SPARC架构却达到100%，而且这种增速还将线性保持下去。

　　再从硬件加速上看，这在客户级市场已经不是新鲜事，比如说PC发展初期，80386处理器的用户做浮点运算只有两种途径：一是通过软件算法，二是购买80387数学协处理器。软件算法省钱但费时，而协处理器省时却费钱。到了80486时，英特尔用浮点计算指令扩展了原有的指令集，作为浮点运算硬件加速的协处理器也就失去了独立存在的价值。类似的例子还有多媒体指令集。

　　通常，这样的处理器基于应用进行优化的例子都发生在客户端市场上。但是，伴随着由于芯片集成度不断提高而引发的片上系统(System on Chip，SoC)的兴起，将有更多的应用加速技术作为引擎嵌入到处理器中。而且，这一趋势也已经在企业级计算市场上逐渐浮现。

　　软件芯片化

　　甲骨文收购Sun之后，先是在提高处理器性能上发力。从2011年到2013年，甲骨文密集发布了4款处理器，其中包括低端的T4、T5处理器和高端的M5、M6处理器。甲骨文T系列处理器所谓的“低端”只是相对M系列处理器而言。2013年的性能测试结果显示，基于T5处理器的服务器的性能比其他服务器厂商提供的配置相近的服务器显著领先。

　　在SPARC处理器设计团队与甲骨文软件研发团队磨合后，借助软件芯片化来大幅度提升应用性能的处理器发展路线越来越清晰。

　　所谓软件芯片化就是将常用的软件算法以加速引擎的方式嵌入到芯片中，当算法从内存迁移到处理器内部后，不仅大幅度提升了应用的性能，而且，可以有效地释放出处理器内核的计算性能，进而增强了整个应用的执行速度。

　　在Hot Chips 2014会议上披露的M7处理器细节中，与性能成倍提升相比，软件芯片化更加引人注目。其中比较重大的创新有：可以极大提高数据库查询性能的内存查询加速引擎、确保应用仅访问自己的专用内存区的应用数据、芯片级数据安全、100GB/秒的解压缩加速引擎。值得一提的是，在硬件性能创新方面，M7以极低的延时提供内存共享，让访问两台服务器内存的体验与访问本机内存差不多。

　　如果说M7定位是高端的垂直扩展市场，那么Sonoma则面向主流的水平扩展市场，或者说主要是面向基于集群系统的数据中心市场。

　　与M7相比，Sonoma只是在内核数量上做了裁剪，但是在内核架构上没有打折扣，都是采用第四代内核。为了支持集群应用，Sonoma将高速互联总线InfiniBand控制器集成到处理器中，此举不仅可以省去原有的板卡，而且使得直连时延时更短，同时还节省了空间，降低了成本。

　　可以想象，Sonoma将携甲骨文数据库的优势，给未来的企业级云计算市场，特别是IaaS和PaaS市场带来不小的冲击。这也算是替Sun报了当年的一箭之仇。

　　本报记者/马文方

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