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上文簡(jiǎn)單說(shuō)明了服務(wù)器發(fā)展歷程，并介紹了DEC公司的alpha服務(wù)器和SUN公司的SPARC服務(wù)器。這篇文章會(huì)給大家詳細(xì)介紹余下的MIPS、POWER、PA-RISC這三類(lèi)精簡(jiǎn)指令集服務(wù)器的發(fā)展情況。

3.SGI公司的MIPS服務(wù)器和工作站

MIPS技術(shù)公司(之前叫MIPS系統(tǒng)公司)由斯坦福大學(xué)教授約翰·軒尼詩(shī)于1984年創(chuàng)立，起源于其在斯坦福大學(xué)的MIPS項(xiàng)目。MIPS是“Microprocessor without interlocked piped stages”的縮寫(xiě)，其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題，是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片。MIPS公司于1989年上市，也是這一年DEC公司開(kāi)發(fā)了基于MIPS芯片的UNIX工作站。MIPS公司的業(yè)務(wù)模式與今天的ARM類(lèi)似，一開(kāi)始就是走得指令集和架構(gòu)授權(quán)的道路，在1992被SGI公司收購(gòu)前，MIPS已經(jīng)有125個(gè)授權(quán)客戶(hù)。MIPS公司因?yàn)榭孔杂匈Y金發(fā)展MIPS架構(gòu)實(shí)力不夠，于是1992年以3.33億美元的價(jià)格賣(mài)給了SGI公司。SGI公司收購(gòu)MIPS后，SGI將MIPS處理器引入 IRIS 4D 系列中。90年代SGI開(kāi)發(fā)了很多MIPS架構(gòu)的工作站與服務(wù)器。不過(guò)，后面SGI公司在2006年放棄了MIPS架構(gòu)的服務(wù)器，同時(shí)也放棄了他自己的 IRIX操作系統(tǒng)(基于UNIX開(kāi)發(fā))。MIPS后面采取了大開(kāi)放的戰(zhàn)略，許多公司都用MIPS架構(gòu)生產(chǎn)嵌入式芯片，在ARM崛起前，MIPS處理器一度是世界上最大的嵌入式處理器架構(gòu)，直到今天仍然有許多工業(yè)設(shè)備、路由器、存儲(chǔ)器、交換機(jī)的控制采用MIPS架構(gòu)。我國(guó)的龍芯就是基于MIPS架構(gòu)發(fā)展起來(lái)的，龍芯在開(kāi)發(fā)初期并未獲得MIPS授權(quán)，后來(lái)與MIPS和解后拿到了指令集授權(quán)，不過(guò)現(xiàn)在的龍芯經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多自主指令集，算得上完全自主控制的處理器架構(gòu)。龍芯如果僅僅用在服務(wù)器和一些特殊領(lǐng)域(比如軍用交換機(jī)、路由器)還是不錯(cuò)，但要想進(jìn)入桌面市場(chǎng)則非常不現(xiàn)實(shí)。

SGI的主要業(yè)務(wù)是圖形工作站，他開(kāi)發(fā)的MIPS服務(wù)器系列比較少，總共十個(gè)系列。分別是：

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小型機(jī)和大型機(jī)

IBM的Power芯片知名度非常高，自從IBM將X86服務(wù)器業(yè)務(wù)賣(mài)給聯(lián)想之后，IBM的服務(wù)器就只剩下了自己的POWER服務(wù)器(包括大型機(jī)和小型機(jī))。POWER芯片起源于IBM 70年代的開(kāi)發(fā)程控交換機(jī)而設(shè)計(jì)的芯片，后來(lái)程控交換機(jī)項(xiàng)目取消了，但為程控交換機(jī)而開(kāi)發(fā)的芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)卻保留了下來(lái)，這個(gè)項(xiàng)目后來(lái)移交托馬斯.沃森研究中心后叫做801項(xiàng)目，也就是后來(lái)的精簡(jiǎn)指令集架構(gòu)。IBM盡管是最早提出RISC架構(gòu)的公司，但I(xiàn)BM自己的RISC CPU并不是最早面世的，IBM自己的POWER CPU在經(jīng)過(guò)獵豹項(xiàng)目和美洲項(xiàng)目之后才于1990年2月隨著發(fā)布，比太陽(yáng)公司的SPARC和MIPS都要晚。目前為止，IBM POWER經(jīng)過(guò)了9代發(fā)展，POWER 9架構(gòu)已經(jīng)于2015年發(fā)布，預(yù)計(jì)今年采用14nm工藝生產(chǎn)。上文我們已經(jīng)提到，90年代IBM和摩托羅拉、蘋(píng)果公司曾經(jīng)結(jié)成聯(lián)盟推廣基于POWER架構(gòu)的PC，但隨著2005年蘋(píng)果終止使用POWER處理器，目前市面上已經(jīng)沒(méi)有POWER架構(gòu)的PC。相比英特爾的至強(qiáng)系列，POWER處理器的優(yōu)勢(shì)在于更高的內(nèi)存帶寬和更大的三級(jí)緩存，這就意味著POWER處理器的I/O性能要比英特爾的CPU強(qiáng)很多，另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是SMT技術(shù)了，理論上英特爾的至強(qiáng)處理器最高只支持8路，而POWER處理器可以支持64路。IBM遇到了與其他所有沒(méi)落的RISC架構(gòu)同樣的問(wèn)題，就是用途太窄、規(guī)模太小導(dǎo)致處理器單價(jià)居高不下，在與英特爾的競(jìng)爭(zhēng)中也就越來(lái)越居于下風(fēng)。于是IBM也學(xué)習(xí)太陽(yáng)公司搞POWER架構(gòu)開(kāi)放聯(lián)盟，2013年成立了Openpower基金，允許聯(lián)盟廠商推出自己的POWER處理器以及相關(guān)POWER架構(gòu)產(chǎn)品。其中中國(guó)蘇州中晟宏芯信息科技有限公司也拿到了POWER架構(gòu)授權(quán)，我們應(yīng)該很快就能看到國(guó)產(chǎn)化的POWER處理器以及相關(guān)服務(wù)器等產(chǎn)品。

目前為止市面上能夠看到的POWER服務(wù)器(大型機(jī)與小型機(jī)還有Power Systems系列服務(wù)器)都是IBM生產(chǎn)的。下面列出IBM歷年推出的POWER服務(wù)器系列：

大型機(jī)/小型機(jī)：IBM的大型機(jī)、小型機(jī)型號(hào)非常多。這里簡(jiǎn)單列舉下期中幾個(gè)主要的系列：RS/600系列、AS/400系列、System z系列(大型機(jī))、IBM eServer zSeries(大型機(jī))

5.惠普公司的PA-RISC

1980年代惠普擁有4條使用復(fù)雜指令集的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品線(包括使用英特爾處理器的IBM兼容機(jī))，惠普打算將其中非IBM兼容機(jī)的CPU全部替換成自己開(kāi)發(fā)的RISC處理器。1986年2月26日在發(fā)布的HP 3000 Series 930和 HP 9000 Model 840計(jì)算機(jī)上，惠普用上了自己開(kāi)發(fā)的PA-RISC處理器。這款處理器最初擁有32條32位整數(shù)寄存器和16條64位浮點(diǎn)寄存器。PA-RISC到2005年停止更新前，一共發(fā)布了18代，除了1994年的PA-7100LC和1996年的PA-7300LC，所有PA-RISC處理器都沒(méi)有二級(jí)緩存，惠普用更大的一級(jí)緩存替代了二級(jí)緩存。與MIPS采取的開(kāi)放戰(zhàn)略類(lèi)似，惠普公司在1992年就建立了一個(gè)Precision RISC Organization(PA-RISC組織)，其成員包括日立、Redbrick Software、Allegro Consultants、三菱、NEC、OKI、Stratus(生產(chǎn)容錯(cuò)服務(wù)器)。也就是說(shuō)，采用PA-RISC處理器的服務(wù)器除了惠普自己的，還有其他公司也有生產(chǎn)。

HP PA-RISC 7300LC

惠普的PA-RISC服務(wù)器后來(lái)芯片被換成了惠普與英特爾合作開(kāi)發(fā)的安騰處理器，但現(xiàn)在安騰處理器也死掉了。PA-RISC的服務(wù)器有以下幾個(gè)系列：6款工作站產(chǎn)品、700系列服務(wù)器(共37款)、800系列服務(wù)器(35款)、RP系列服務(wù)器(20款)、RX系列服務(wù)器(15款)、大型機(jī)系列(24款)。從這么多系列產(chǎn)品可以看出當(dāng)年P(guān)A-RISC也是非常成功的處理器。

本文最后再談一下RISC指令集在服務(wù)器領(lǐng)域的發(fā)展前景問(wèn)題。上述文章里提到的所有RISC指令集處理器，依舊還能在服務(wù)器領(lǐng)域大規(guī)模商用的只剩下IBM的POWER，英特爾在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)取得了絕對(duì)性的勝利。這是不是意味著英特爾就此一統(tǒng)江湖了呢?我看未必。英特爾之所以能夠逐漸進(jìn)入服務(wù)器處理器市場(chǎng)并最終占據(jù)壟斷地位，除了wintel聯(lián)盟的開(kāi)放戰(zhàn)略外，很大程度上是由于英特爾的規(guī)模優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的低成本，再加上英特爾在制程領(lǐng)域的領(lǐng)先。但是目前這個(gè)局面正在改變，ARM處理器的出貨量比英特爾要高，TOC比英特爾要低，晶圓代工廠商臺(tái)積電等在制程技術(shù)上逐漸追上了英特爾，目前缺的只是生態(tài)系統(tǒng)的搭建。英特爾當(dāng)年能夠把一票RISC服務(wù)器打敗，靠的是廉價(jià)的X86服務(wù)器，今天的ARM/POWER服務(wù)器將會(huì)以同樣的手法侵蝕英特爾的市場(chǎng)。我相信在不久的未來(lái)我們就能看到國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RISC服務(wù)器商用。不過(guò)就算RISC服務(wù)器性?xún)r(jià)比要優(yōu)于英特爾服務(wù)器，要想取代X86服務(wù)器還需要很長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)市場(chǎng)上積累了大量的二手X86服務(wù)器，這批機(jī)器價(jià)格非常低，是目前IDC服務(wù)商和許多中小企業(yè)的首選。目前二手X86服務(wù)器市場(chǎng)也出現(xiàn)了一個(gè)垂直二手交易平臺(tái)—九河網(wǎng)河馬優(yōu)品()，所有服務(wù)器都經(jīng)過(guò)檢測(cè)，質(zhì)保一年。有這樣的規(guī)范平臺(tái)在，二手X86服務(wù)器將會(huì)是新時(shí)期RISC服務(wù)器的最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

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