我們無(wú)法用簡(jiǎn)潔的言語(yǔ)概括計(jì)算機(jī)的性能，其實(shí)皆因它的體現(xiàn)必須要借助其他手段。這就如同要要看一個(gè)人的品格是否端正必須從觀察其平日言行著手一樣，要評(píng)估一個(gè)計(jì)算機(jī)的性能，我們也必須通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序或計(jì)算任務(wù)的方法來(lái)考察。這種考察通常有兩種，一是看執(zhí)行時(shí)間，一種是看流量。

這里所謂的執(zhí)行時(shí)間，是指計(jì)算機(jī)完成一個(gè)計(jì)算任務(wù)的時(shí)間，能以最快速度完成指定任務(wù)的系統(tǒng)，我們說(shuō)它的性能就是最高的。這種以執(zhí)行時(shí)間度量性能的方法，較適用于執(zhí)行單任務(wù)的環(huán)境，而要測(cè)試像服務(wù)器這種幾乎時(shí)刻都在并行執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，考察其流量，也就是看系統(tǒng)在單位時(shí)間能完成多少計(jì)算任務(wù)則是必須的，事實(shí)上，很多擁有大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的管理者，都對(duì)提升服務(wù)器的工作流量非常在意。

如何體現(xiàn)服務(wù)器性能

了解了服務(wù)器性能的體現(xiàn)，我們也就明晰了它的概念——它其實(shí)并不像其他產(chǎn)品那樣側(cè)重功能和質(zhì)量，而是一種技術(shù)能力的反應(yīng)，而且這種能力的高低，必須要用應(yīng)用來(lái)體現(xiàn)和衡量。

摸清計(jì)算機(jī)的性能后，進(jìn)而理解能效也就不再困難。它是系統(tǒng)的性能與功耗的比值，也就是每瓦功耗換得的性能。只不過(guò)，這個(gè)功耗并不是一個(gè)瞬時(shí)值，而應(yīng)該是系統(tǒng)執(zhí)行單個(gè)或多個(gè)任務(wù)時(shí)的平均功耗。

能效這一概念在最近幾年來(lái)很受業(yè)界及用戶追捧，主要是因?yàn)槟茉淳o缺以及能源浪費(fèi)帶來(lái)的環(huán)境危機(jī)越來(lái)越嚴(yán)重所致，這促使人們也開(kāi)始用“吃多少草、擠多少奶”，甚至是“少吃草、多擠奶”的原則來(lái)指導(dǎo)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。英特爾的智能服務(wù)器處理器在利用全新微架構(gòu)大幅提升性能的同時(shí)，還不忘導(dǎo)入智能節(jié)能技術(shù)來(lái)根據(jù)應(yīng)用負(fù)載精細(xì)地調(diào)節(jié)自身的功耗，去盡力實(shí)現(xiàn)輸出多少性能就消耗多少電能的目標(biāo)，其實(shí)就是受這一量入為出的原則影響。

我們?cè)谶@里重談服務(wù)器或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能和能效概念，其實(shí)并不僅僅是要幫助大家溫習(xí)它們，而是希望說(shuō)明它們都是時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化中的。暫且不論同一臺(tái)系統(tǒng)在兩次運(yùn)行同一應(yīng)用中表現(xiàn)出的細(xì)微性能差異，相信在很多媒體朋友評(píng)測(cè)服務(wù)器時(shí)，也會(huì)經(jīng)常遇到它在某些理論性能測(cè)試中表現(xiàn)出色，但在貼近實(shí)用的測(cè)試中表現(xiàn)卻不盡人意，或是一臺(tái)系統(tǒng)在不同類型的應(yīng)用測(cè)試中表現(xiàn)不一的情況吧？這種變化確實(shí)令人困擾，但對(duì)它們進(jìn)行客觀深入的分析，找出造成變化的因素和能推動(dòng)這種變化向良性發(fā)展的方案，則就是對(duì)最終用戶采購(gòu)和應(yīng)用服務(wù)器非常有意義的事情了。

如今人們?cè)谡劶坝绊懸粋€(gè)人或一個(gè)組織機(jī)構(gòu)的能力或競(jìng)爭(zhēng)力的因素時(shí)，總愛(ài)引用“木桶原理”，即以木桶盛水多少是由其最短一塊木板決定的物理現(xiàn)象，來(lái)形象地說(shuō)明個(gè)人或機(jī)構(gòu)在某個(gè)環(huán)節(jié)或方面的不足，可能會(huì)拖累其長(zhǎng)處的發(fā)揮、進(jìn)而拉下其整體水平的現(xiàn)象。其實(shí)，這個(gè)原理對(duì)于包括服務(wù)器在內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也同樣適用。本著以小見(jiàn)大的原則，我們想先從處理器入手，來(lái)說(shuō)明該原理對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的影響。

眾所周知，在多核時(shí)代到來(lái)之前，人們選擇處理器時(shí)最看重的規(guī)格就是其時(shí)鐘頻率，而在多核處理器普及后，又有一些廠商和用戶傾向于以內(nèi)核數(shù)量的多少來(lái)判斷其性能高下，其實(shí)，這兩種做法都有失偏頗。大家還記得我們?cè)谏弦黄恼轮刑峒暗?mdash;—計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能是通過(guò)它完成特定程序或計(jì)算任務(wù)所需的時(shí)間來(lái)體現(xiàn)和衡量的理念吧？以此為基礎(chǔ)，業(yè)界的專家早在上世紀(jì)80年代就提出了一個(gè)處理器性能公式，點(diǎn)出了影響它的三大要素，即時(shí)鐘頻率、每時(shí)鐘周期可執(zhí)行指令數(shù)(縮寫(xiě)為IPC)以及應(yīng)用程序的優(yōu)化情況。

時(shí)鐘頻率對(duì)于處理器性能的作用無(wú)須贅言。但是，只有在IPC相同的情況下，其快與慢才能反映處理器性能的強(qiáng)弱，而在處理器微架構(gòu)不同、IPC有差異明顯的情況下還執(zhí)著于時(shí)鐘頻率的比較，就不免會(huì)步入歧途了。

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服務(wù)器評(píng)測(cè)要注意什么

再談IPC，它其實(shí)就等同于處理器的效率，現(xiàn)階段絕大多數(shù)處理器在微架構(gòu)方面的改進(jìn)，主要目標(biāo)都是為了提高IPC。例如英特爾從NetBurst到Core，再到現(xiàn)在的Nehalem微架構(gòu)，最大的進(jìn)步就在于IPC越來(lái)越強(qiáng)。增加處理器內(nèi)核數(shù)量同樣有助于提升總的IPC，但就像我們不能單純以時(shí)鐘頻率來(lái)判斷處理器的性能一樣，我們也不能僅僅依據(jù)處理器內(nèi)核數(shù)量的多少來(lái)預(yù)測(cè)其表現(xiàn)。

舉例來(lái)說(shuō)，假如一款處理器單個(gè)內(nèi)核的平均持續(xù)IPC要高于另一款處理器，那么后者內(nèi)核數(shù)量即使比它多，在性能上也不一定能超越前者，這說(shuō)明處理器并不是內(nèi)核數(shù)量越多就越強(qiáng)，而應(yīng)是總體的實(shí)際工作效率越高越好。如果有了出色的實(shí)際單時(shí)鐘周期指令處理能力，再乘上較高的時(shí)鐘頻率，這樣的處理器在設(shè)計(jì)上也就奠定了實(shí)現(xiàn)高性能的基石。

相對(duì)于以上兩點(diǎn)，應(yīng)用程序的優(yōu)化這一偏“軟”的因素對(duì)處理器性能的影響可能就有些令人費(fèi)解了，但看到很多單線程軟件在多核平臺(tái)上不盡人意的表現(xiàn)后，大家可能就會(huì)明白其意義所在。這種優(yōu)化，在過(guò)去是指要盡量精簡(jiǎn)程序的指令，而在今天，則還包括了針對(duì)處理器多線程并行處理能力的優(yōu)化，惟有如此，它才能真正最大化地利用到并反映出處理器的性能。

上述三個(gè)因素，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)只是決定處理器性能表現(xiàn)的最關(guān)鍵的因素而已，它們中有任何一個(gè)成為短板，勢(shì)必就會(huì)帶來(lái)不利影響，因此它們之間達(dá)到一種平衡的狀態(tài)就非常重要。當(dāng)然，如果我們考察的是處理器的能效的話，那么需要平衡的因素就還會(huì)包括它的功耗。#p#

總結(jié)

現(xiàn)在我們?nèi)绻麑⒁曇皬奶幚砥鞣糯蟮秸麄€(gè)服務(wù)器系統(tǒng)，不難發(fā)現(xiàn)，這個(gè)木桶原理依然有效，只不過(guò)處理器的性能此時(shí)已成為了影響服務(wù)器性能的一個(gè)因素而已，與它同等重要的，還有內(nèi)存子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸延遲、帶寬和內(nèi)存容量，存儲(chǔ)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和傳輸速度，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的帶寬和預(yù)處理能力，以及處理器與這些子系統(tǒng)彼此之間的I/O性能等等。它們都相當(dāng)于服務(wù)器這個(gè)大木桶上的一板，誰(shuí)的表現(xiàn)不濟(jì)，都可能牽一發(fā)而動(dòng)全身，浪費(fèi)其他“長(zhǎng)板”的優(yōu)勢(shì)，或影響服務(wù)器的整體性能表現(xiàn)，或讓其在某些應(yīng)用中出現(xiàn)反常的變化。

針對(duì)這種情況，爭(zhēng)取達(dá)到平衡依然是解決之道，英特爾現(xiàn)有的智能至強(qiáng)處理器平臺(tái)在這方面的表現(xiàn)就值得一提：它的處理器不僅導(dǎo)入了擁有出色I(xiàn)PC、并支持較高時(shí)鐘頻率的Nehalem微架構(gòu)，而且它還通過(guò)處理器內(nèi)置DDR3內(nèi)存控制器和高速串行QPI總線避免了內(nèi)存子系統(tǒng)和系統(tǒng)I/O上的瓶頸，而英特爾建議為其搭配的固態(tài)硬盤(pán)(SSD)和支持RSS隊(duì)列的網(wǎng)卡芯片，則成功讓存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的性能能夠盡量跟上處理器的節(jié)奏，最后，英特爾的Parallel Studio，則為最讓用戶和軟件開(kāi)發(fā)商頭疼的多線程應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化難題提供了解決方案。

由此來(lái)看，兼顧所有可能影響系統(tǒng)性能、能效表現(xiàn)的因素，應(yīng)該是IT廠商在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)過(guò)程謹(jǐn)遵的原則。但面對(duì)多樣化、差異化的應(yīng)用環(huán)境，真要做到面面俱到、平衡完美，其難度可想而知，因此用戶在應(yīng)用服務(wù)器產(chǎn)品的過(guò)程中，還是會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，而分析這些問(wèn)題，通過(guò)評(píng)測(cè)的手段找出其背后隱藏的短板，并與廠商共同尋求應(yīng)對(duì)措施，就是資深的媒體評(píng)測(cè)工程師和用戶技術(shù)人員能夠充分體現(xiàn)自身價(jià)值的地方了。我們提出評(píng)測(cè)要向應(yīng)用靠攏，也正是為達(dá)到這一效果。

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