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SPARC輪回：產(chǎn)品的繼承與理性創(chuàng)新

SPARC T5使用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的SPARC S3核心，后者曾被用于上一代的SPARC T4，每個(gè)S3核心都提供1-8個(gè)動(dòng)態(tài)同步線(xiàn)程，時(shí)鐘頻率提高到3.6GHz，制程工藝從40nm升級(jí)到28nm，16步整數(shù)流水線(xiàn)，支持亂序執(zhí)行(Out of Order)，并在指令集層面加強(qiáng)了16種加密算法和隨機(jī)數(shù)生成能力。

除此以外，S3核心針對(duì)甲骨文的的虛擬化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)SPARC Hypervisor，S3核心通過(guò)指令優(yōu)化以及對(duì)SPARC Hypervisor的更進(jìn)一步支持，實(shí)現(xiàn)了SPARC虛擬機(jī)(Oracle VM for SPARC，即以前的邏輯分區(qū)LDoms)的實(shí)時(shí)虛擬機(jī)遷移能力。

或許是得益于新的28nm制程工藝，SPARC T5的核心數(shù)量相比上一代SPARC T4增加了一倍達(dá)到16個(gè)，這也就意味著SPARC T5擁有128線(xiàn)程。除此以外，SPARC T5提供16個(gè)浮點(diǎn)單元，每核心提供16KB四路關(guān)聯(lián)指令和數(shù)據(jù)緩存、128KB二級(jí)緩存(總計(jì)2MB)、所有16個(gè)核心共享8MB三級(jí)緩存。

在SPARC T5中，用戶(hù)還將會(huì)看到峰值帶寬高達(dá)12.8GB/s的DDR3-1066內(nèi)存控制器、支持雙路x8的PCI-E 3.0控制器、隨機(jī)數(shù)生成器(硬件隨機(jī)數(shù))，并在I/O層面進(jìn)行了優(yōu)化。

SPARC T5支持最多八路并行，并且每?jī)深w處理器之間可直接相連(1-hop)，無(wú)需繞過(guò)任何總線(xiàn)，一致性雙向內(nèi)存帶寬840GB/s，PCI-E 3.0帶寬256GB/s。光纖互連每個(gè)鏈接14條通道，每通道最高帶寬15Gbps。

如果說(shuō)SPARC T4是甲骨文回到關(guān)鍵業(yè)務(wù)計(jì)算服務(wù)器市場(chǎng)的探路石的話(huà)，SPARC T5就變成了一個(gè)“猛獸”，對(duì)于IBM的Power 7+來(lái)說(shuō)，SPARC T5是一個(gè)強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，后者作為一款“過(guò)渡產(chǎn)品”，制程從45nm提高到了32nm，每處理器8個(gè)核心，最高提供 64 個(gè) 4.4 Ghz 核心處理器，或在單系統(tǒng)中提供 128 個(gè) 3.7 GHz 的核心處理器，但前者SPARC T5作為一款2發(fā)射亂序處理器的性能則與后者不相上下，而在文章后面，我們也會(huì)介紹相應(yīng)的一些基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果。

回歸正題，縱觀產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)上，SPARC家族與IBM、英特爾面向關(guān)鍵業(yè)務(wù)的處理器有著顯著不同，在設(shè)計(jì)思路方面，IBM和英特爾更傾向于“追求更復(fù)雜、更高主頻、更高單線(xiàn)程性能”的處理器，而SPARC T5的設(shè)計(jì)更追求適度的核心頻率以及線(xiàn)程的并行程度，在頻率提升上相應(yīng)保守。

作為SPARC T5的鼻祖，Sun的UltraSPARC T1是一款十分特別的處理器，其追求多線(xiàn)程并行、核心設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思路，在第一代產(chǎn)品中，Sun對(duì)線(xiàn)程的追求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)Power處理器：2005年的UltraSPARC T1，提供4、6、8個(gè)不同核心每核心4個(gè)線(xiàn)程數(shù)的不同版本，32條線(xiàn)程的設(shè)置甚至放在現(xiàn)在，也不能說(shuō)是十分落伍的產(chǎn)品。

除此以外，Sun當(dāng)時(shí)只為T(mén)1設(shè)計(jì)了一個(gè)浮點(diǎn)計(jì)算單元(是的，你沒(méi)看錯(cuò)，是只有一個(gè)，整個(gè)處理器只有一個(gè))，八個(gè)核心共享一個(gè)浮點(diǎn)計(jì)算單元的設(shè)計(jì)，使得T1并不適合來(lái)執(zhí)行具有大量浮點(diǎn)運(yùn)算的應(yīng)用，但這款產(chǎn)品，卻十分適合應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器領(lǐng)域——這或許也是對(duì)當(dāng)年那句“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的最具體回應(yīng)了吧?

但從此后每代SPARC T系列處理器上，我們也會(huì)看到SPARC處理器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，對(duì)這一經(jīng)典產(chǎn)品的繼承與創(chuàng)新，如第二代UltraSPARC T2中，八核心每核心八個(gè)線(xiàn)程的設(shè)計(jì)，在Sun的手中誕生出了64線(xiàn)程的“神器”，而在當(dāng)時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)并未復(fù)蘇的情況下，Sun也做出了一些妥協(xié)，為UltraSPARC T2每個(gè)核心配備了1個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算單元。

從SPARC T5的設(shè)計(jì)不難看出，甲骨文仍然承襲了SPARC系列處理器核心簡(jiǎn)單、性能效率至上的設(shè)計(jì)思路，總體設(shè)計(jì)更為貼近應(yīng)用且針對(duì)自家的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，簡(jiǎn)化了不必要大容量三級(jí)緩存設(shè)計(jì)，保持了多線(xiàn)程、高單線(xiàn)程能力、少量浮點(diǎn)運(yùn)算單元的設(shè)計(jì)，而在這其中需要特別說(shuō)的，就是SPARC T5在線(xiàn)程性能、線(xiàn)程效率方面的努力。