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還需深入 服務器硬件級安全與虛擬技術簡介
2009-01-11   

在服務器處理器的硬件級別考慮安全和虛擬化的問題,在06年年中時已經被提出來,現在我們看到,Intel和AMD都已經有了相關的具體計劃來深入這兩項特性。

Intel :“*T ”技術策略

Intel最近對其稱之為“*T技術”的東西,如Hyper-Threading(超線程)、Vanderpool、LaGrande和Centrino Mobile(迅馳移動)技術等,進行了更新,所有這些技術都有助于使Intel改變對千兆赫茲的專一追求。

* T是Intel的平臺化策略的組成部分,目的是確保其產品可為用戶提供真正的解決方案。它們可解決Intel如何從平臺計算元素中獲得增強的并行性和性能的問題。(*T這一術語是由Intel的技術小組們創造出來的。)

“我們在Intel這里是一幫技術奇客(tech geeks),” Corporate Technology Group的營銷主管Ron Curry說,“計算機語言中的星號是個通配符,所以他們把它稱作‘*T’。”

Curry說,由于Intel過去10年間改善了硅處理器技術,所以不斷提高了時鐘速率。Intel現在正力求對處理器進行改進,這不但可以持續提高時鐘速率,而且可以解決電源封裝的需要,在性能上獲得更驚人的提升。為做到這一點,Intel正從超線程向雙核心和多核心技術遷移,在這種技術中,兩個處理器處于同一個芯片上。

Intel現在致力于的*T技術包括LaGrande、Vanderpool、活動內存(active memory)技術和EM64T。LaGrande是一種使PC保護自己免遭病毒或拒絕服務攻擊危害的安全技術, Vanderpool是硬件驅動的虛擬化技術。

Hyper-Threading超線程

Intel于2002年首次在奔騰處理器系列中引入了超線程。超線程是不計成本地從處理器獲得增強性能的途徑的一部分,它可為處理器提供更大的并行性。支持超線程技術的奔騰處理器可執行兩個指令流,它有兩個流水線。如果一個指令流繁忙,它就開始執行另一個指令流。Curry說,Pentium Pro引入了一項稱作亂序執行(out-of-order execution)的新技術,它可使該處理器的效率更高并更有效地執行指令流。

超線程是明年即將面世的雙核心和多核心架構的踏腳石,同時,對于運行在雙核、多核處理器上的軟件,超線程技術極有助于這些軟件準備就緒。

LaGrande和Vanderpool

這兩項*T技術將在未來的服務器產品中發揮作用。

LaGrande 是一套Intel處理器的硬件擴展設備的研發代碼,在今天大多數抵抗病毒的防護措施都是依賴軟件的情況下,它能夠提供抵御軟件攻擊、拒絕服務以及其他一些系統漏洞的硬件級別的保護,因為軟件防護看起來越來越脆弱了。

用戶們已經開始有一些需求,他們要求Intel從硬件的角度提供一些保護措施,使他們的平臺更堅固,LaGrande就是提供硬件級防護的東西,它提供的功能可以使操作'>操作系統和應用程序更有效的抵御病毒、拒絕服務等攻擊。Intel稱,LaGrande將于2006年配置到桌面平臺中。

服務器將使用另外一種不同的防護技術,安騰已經集成了一些這方面的技術。在服務器環境中,Intel將使用部分LaGrande技術,同時再結合一些其他的安全技術。

Vanderpool是一系列Intel還沒有將其進行產品歸類甚至不想過多提及的技術,它提供一種硬件驅動的虛擬化技術。

現在諸如VMware ESX 服務器可以實現在同一時間、同一服務器上在不同的虛擬化分區上運行不同的操作'>操作系統的虛擬化模式,不過Intel認為通過軟件來實現的這種虛擬化并不高效。

調查顯示,用戶們希望看到Intel提供的硬件平臺具有虛擬化的功能,一個硬件平臺可以當作多平臺來使用。在實際業務中,Vanderpool將可以被應用于擁有眾多低端服務器環境中的服務器整合。明年,Vanderpool將被集成到安騰中;2006年,我們也將在至強和奔騰4中看到它。

AMD: 雙核細節、安全和虛擬化特性

AMD也在近日透露了其在處理器設計進程方面的構想,包括其雙核心的Opteron在處理器中嵌入安全、虛擬化特性的細節。

AMD雙核Opteron可以很好地適應由其單核產品所占領的市場領域,從而幫助降低制造成本。

雙核Opteron曾經在HP服務器上演示過,每個核都有一個1M字節的二級高速緩存,而且可以很好地適應單核Opteron芯片所使用的芯片組,芯片組可以把處理器與系統的內存和I/O端口連接。

AMD負責Opteron處理器體系結構的經理Kevin McGrath說,每一臺雙核Opteron在最大運行條件下的耗電量不到95瓦,這一數字略高于目前這一代的單核Opteron芯片的額定最大功率損耗值89瓦。AMD將引入速度等級比目前的單核Opteron更低的雙核Opteron。AMD目前的產品庫中速度最快的單核Opteron可以以 2.4GHz的速度運行,而雙核芯片預計將以比類似單核芯片慢至少1GHz的速度運行。

AMD服務器和工作站業務部門主管Barry Crume說,雖然在確定一個系統的總體性能的時候,頻率仍然是一項重要的考慮,但是,雙核設計卻允許芯片生產廠商利用速度更慢的核來保存能量。

McGrath說,在Opteron的未來版本里,AMD將采納多核設計,并最終轉向多內存控制器。Opteron作為服務器采購單上的產品出現的一個原因就是其在內存密集型應用方面的卓越性能,這一切也是因為在芯片上使用了集成內存控制器而形成的。

Crume說,隨著該公司增加多核,它將需要額外的內存控制器來為多核提供足夠的數據,以確保處理器有效運行。他說,隨著DDR2(雙數據速率)以及DDR3內存在未來幾年里的發展,內存標準的變化也要求內存控制器進行變化。

McGrath說,到那個時候,AMD公司將致力于為配有8個以上處理器的服務器開發新的處理器。雖然到目前為止,AMD僅建議Opteron適合于配有8個或8個以下處理器的服務器,但是,該公司卻計劃把芯片引入大型機空間,而這一空間通常是由基于RISC體系結構的更昂貴的服務器所占領。

AMD計劃于2006年在其服務器處理器中嵌入安全和虛擬化特性。

AMD的CTO Fred Weber在最近的采訪中說,他們正在進行分別稱作Pacifica和Presidio的兩個行動,Pacifica是一種虛擬化技術,而Presidio則涉及安全特性。

Insight 64的首席分析師Nathan Brookwood說,虛擬化技術已在大型機和高端服務器上使用多年,但IT部門開始也在低端服務器上使用該技術。對軟件來說,這是一種苛刻的任務。他說,像IBM和Sun等公司已將特定的硬件技術嵌入其Power 5和UltraSPARC芯片中,這些芯片能把一些虛擬化任務卸載到硬件上。

Brookwood強調:“為在處理器內實現一些技術的虛擬化,少數硬件需要很長的研制過程。”他說,用戶仍然需要使用虛擬化軟件,但有硬件的支持,這種軟件的運行速度會快得多。

安全是許多服務器用戶所關心的一個主要問題,硬件和軟件廠商都在致力于解決這一問題。AMD的發言人說,AMD與幾個合作伙伴正在合作開發Presidio項目,這將在2006年為服務器芯片提供基于硬件的安全特性,一些這樣的特性還將被嵌入到PC芯片中。

Brookwood說,AMD的Pacifica和Presidio技術很可能與Intel的Vanderpool和LaGrande的特性十分相似。他說,兩個公司都必須制造使用Microsoft操作'>操作系統的芯片,Microsoft對為每個公司的芯片開發不同版本的軟件的問題絲毫不感興趣。


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