Merced 的 震 撼

---

---- 时 至 今 日，Intel 公 司 和HP 公 司 已 花 费 了 ４ 年 时 间 共 同 开 发Merced(IA-64) — — 新 一 代64 位 处 理 器。 据 估 计，Merced 要 到1999 年 年 中 才 能 进 行 批 量 生 产。 尽 管 产 品 还 未 露 面， 业 界 专 家 就 已 纷 纷 预 测：Intel 将 以Merced 在 计 算 机 业 界 引 起 震 撼， 掀 起 波 澜。 而 与 此 同 时， 全 世 界 上 的 各 大 计 算 机 厂 商， 也 已 围 绕 着Merced 的 出 台， 大 幅 调 整 战 略 以 迎 接 挑 战。

Merced 引 发 的 变 化

---- Merced 的 推 出， 决 非 单 单 是 一 种 新 型 的PC 处 理 器 的 面 世。 它 的 生 产 不 仅 会 波 及 到PC 服 务 器， 还 会 波 及 到 包 括Unix 服 务 器、 主 机 系 统 等 在 内 的 企 业 服 务 器。

---- Merced 之 所 以 能 够 在 计 算 机 业 界 引 起 震 撼， 其 原 因 在 于“Merced 能 够 以 低 好 几 个 数 量 级 的 价 位 实 现 目 前RISC 处 理 器 性 能 的 跃 升。” 关 于Merced 的 处 理 器 性 能，Intel 一 直 秘 而 不 宣。 但 根 据 业 界 人 士 的 估 计， 用 业 界 标 准 测 试，Merced 的 整 数 运 算 性 能 可 达 到30 ～35 SPEC95int95_base。 而 现 在 的 最 高 记 录 是DEC 公 司 的Alpha21164， 为17 SPEC95int95_base。 这 就 是 说， 真 如 其 言 的 话， 确 实 能 够 实 现“RISC 处 理 器 性 能 的 跃 升”。

---- 2. 将PC 模 式 引 入 企 业 系 统

---- Merced 用 于 企 业 服 务 器， 会 使 迄 今 为 止 有 关 企 业 系 统 的 一 些 传 统 认 识 发 生 突 变。 目 前 的 企 业 系 统 模 式 通 常 为“ 一 家 包 揽 天 下”， 即 从 处 理 器 到 操 作 系 统， 一 直 到 应 用， 都 是 由 一 家 厂 商 来 提 供， 也 就 是 通 常 所 说 的 纵 向 集 成 模 式， 主 要 以 主 机 系 统 为 代 表。 相 比 之 下， 由 不 同 的 厂 商 提 供 处 理 器 和 操 作 系 统 称 为 横 向 集 成 模 式， 在PC 领 域 通 常 采 用 横 向 集 成 模 式： 采 各 家 之 所 长， 集 各 家 之 优 势， 使 用 户 获 取 高 性 能 价 格 比。 从 长 远 发 展 考 虑， 计 算 机 业 界 向 横 向 集 成 模 式 转 化， 必 将 是 大 势 所 趋。

---- 到 目 前 为 止， 这 种 横 向 集 成 模 式 还 未 能 被 广 泛 应 用 到 企 业 系 统。Intel 极 力 推 崇 横 向 集 成 模 式， 力 图 通 过Merced 将PC 领 域 的 这 种 经 济 概 念 引 入 到 企 业 系 统 应 用 领 域， 同 时 已 经 有 很 多 企 业 服 务 器 厂 商， 或 者 倾 向 于 采 用Merced， 或 者 表 示 要 与Intel 结 成 联 盟 进 行 合 作， 力 争 能 百 分 之 百 地 发 挥Merced 的 潜 能。

---- 3 ． 加 速 平 台 的 整 顿 集 成

---- 很 少 有 硬 件 厂 商 打 算 独 立 开 发、 配 置 用 于Merced 服 务 器 的 操 作 系 统， 这 些 厂 商 或 者 联 合 起 来 共 同 开 发 适 合Merced 的 操 作 系 统， 或 者 仍 然 使 用Windows NT 和UnixWare 这 类 通 用 操 作 系 统。Mercde 时 代 的 操 作 系 统, 决 不 会 成 为 硬 件 厂 商 的 独 占 品， 这 就 使 得 许 多 公 司 都 要 趁Merced 的 出 台 之 机， 对 自 己 的 系 统 平 台 进 行 整 顿、 集 成。 各 厂 商 也 已 认 识 到： 要 集 中 经 营 资 源， 必 须 尽 量 减 少 平 台 的 数 目。 否 则， 在 功 能 和 价 格 方 面 就 会 处 于 劣 势。HP 已 明 确 表 示 要 用Merced 尽 可 能 地 将 公 司 的 平 台 进 行 整 顿、 集 成， 以 保 证Merced 出 台 后，HP 在 性 能 价 格 比 的 激 烈 竞 争 中 始 终 保 持 领 先 地 位。NEC 也 考 虑 在ACOS-2 系 列 小 型 主 机 系 统 的 未 来 机 种 中 采 用Merced。 若 采 用Merced 作 为 处 理 器， 操 作 系 统 也 要 改 变 为Windows NT。 由 于 具 有 可 以 在Windows NT 上 运 行 的ACOS-2 仿 真 器 软 件， 所 以 仍 可 继 续 保 持ACOS-2 的 体 系 结 构 不 变。

---- 4 ． 大 力 推 进 平 台 的 通 用 化 进 程

---- 日 本 的 几 家 计 算 机 公 司， 凭 借 着Merced 处 理 器 出 台 之 机， 大 力 推 进 平 台 的 通 用 化 进 程。

---- ●NEC

---- 虽 然 在ACOS-2 中 配 置Merced 还 需 进 行 技 术 论 证。 但 只 要Merced 的 处 理 性 能 和Windows NT 技 术 上 的 成 熟 速 度 满 足NEC 的 期 望， 到2000 年 年 末， 配 置Merced 的ACOS-2 系 列 小 型 主 机 系 统 平 台 就 很 有 可 能 会 实 现 产 品 化。 若 果 真 实 现 了 在ACOS-2 中 配 置Merced，NEC 的 主 力 平 台 所 采 用 的 处 理 器 就 会 缩 减 到Merced 和ACOS-4、 ACOS-6 用 的3 种 处 理 器。 另 外，NEC 也 将 尽 量 要 使 配 置Merced 的PC 服 务 器Express5800 和ACOS-2 系 列 小 型 主 机 平 台 的 硬 件 通 用 化， 以 降 低 开 发 成 本， 力 争 做 到 既 使ACOS-2 的 硬 件 与PC 服 务 器 的 硬 件 通 用， 同 时 又 能 继 续 保 持 其 高 度 可 靠 性 和 高 度 可 用 性。

---- ● 富 士 通 和 日 立

---- 这 两 个 公 司 将Merced 定 位 为 在 现 有 机 种 中 配 置 的Intel 处 理 器 和PA-RISC 的 后 继 处 理 器。 同 时 两 公 司 也 可 能 要 对 采 用Merced 的 平 台 进 行 整 顿、 集 成。

---- 富 士 通 要 利 用Merced 来 统 一PC 服 务 器Granpower5000、OFFCom(Office Computer 办 公 用 计 算 机) Granpower6000 以 及Unix 服 务 器 Granpower7000 这3 个 平 台 的 处 理 器。Granpower5000 和Granpower6000 的 操 作 系 统 采 用Windows NT，Granpower7000 的 操 作 系 统 采 用Merced 版Solaris。 由 于Granpower6000 与PC 服 务 器 基 本 上 是 使 用 相 同 的 硬 件， 所 以 与NEC 的 方 法 相 同， 只 要 将OFFCom 仿 真 器 装 到Windows NT 中 即 可。 处 理 器 采 用SPARC 的Granpower7000 要 稍 显 复 杂， 既 要 改 变 处 理 器， 又 要 改 变 操 作 系 统。 但Granpower7000 的 标 准 操 作 系 统 UXP/DS 与Solaris 有 一 定 程 度 的 兼 容 性， 所 以 只 需 在 软 件 上 下 点 功 夫， 就 能 够 使UXP/DS 成 为 与Solaris 完 全 向 上 兼 容 的 操 作 系 统。

---- 日 立 则 有 可 能 利 用Merced 将PC 服 务 器 和Unix 服 务 器 集 成 起 来。

---- 另 外， 美 国NCR 的 一 位 高 级 主 管 断 言：Merced 将 会 使 企 业 服 务 器 成 为 廉 价 的 日 用 品， 服 务 器 将 不 再 是 提 供 解 决 方 案 的 重 要 部 分。NCR 已 明 确 表 示 企 业 服 务 器WorldMark 未 来 的 操 作 系 统 要 全 面 采 用 与Sunsoft 共 同 开 发 的Merced 版Solaris。

Merced 遇 到 的 障 碍

---- 为 了 充 分 发 挥Merced 的 处 理 能 力， 需 要 有 与Merced 相 适 应 的64 位 操 作 系 统。 有 意 开 发64 位 操 作 系 统 的 开 发 商 大 都 是 颇 有 实 力 的 厂 商。 在1999 年 年 中Merced 出 台 的 同 时， 适 应Merced 的 操 作 系 统 也 会 出 现， 其 中 包 括：SCO 的UnixWare，Sunsoft 的Solaris， Novell 的NetWare 以 及HP 的HP-UX 等。 但 遗 憾 的 是， 这 其 中 却 没 有Windows NT。 这 就 说 明NT 在Merced 批 量 生 产 后 的 一 段 时 间 内， 还 不 能 充 分 发 挥Merced 的 功 能。 作 为 完 全 适 应Merced 的 操 作 系 统 起 码 要 具 备3 个 条 件： ①64 位 的API， ②64 位 的 地 址 空 间， ③64 位 的 文 件 系 统。 然 而 到Merced 出 台 时，NT 只 能 利 用VLM(Very Large Memory， 超 大 规 模 内 存) 支 持64 位 的 地 址 空 间。 所 谓VLM， 就 是 利 用64 位 处 理 器 的64 位 地 址 空 间 功 能 来 实 现 访 问 大 于4GB(32 位 地 址 空 间) 的 地 址 空 间。 据 估 计，Merced 出 台 后 的2 年 ～3 年 内，64 位 Unix 仍 是 其 主 力 操 作 系 统。

---- 2 ． Merced 的 应 用 是 持 久 战

---- ● 应 用 面 向Merced 的 移 植 将 是 持 久 战

---- 为 了 充 分 发 挥Merced 的 功 能， 必 须 面 向Merced 对 应 用 进 行 重 新 编 译 和 修 正， 使 其 充 分 利 用Merced 的64 位 功 能。 但 现 有 的 应 用 向Merced 的 移 植 将 会 是 一 个 循 序 渐 进、 缓 慢 的 过 程。 其 前 车 之 鉴 是 在Intel 的 处 理 器 从16 位 转 移 到32 位 的 过 程 中， 完 成 应 用 的 移 植 竟 经 历10 年 之 久。

---- ● 已 有 软 件 的 运 行 成 本 太 高

---- IA-32 上 的 应 用， 与 现 在 的IA-32 操 作 系 统 一 起， 都 要 在Merced 与IA-32 兼 容 电 路 上 执 行。 也 就 是 说，Merced 内 置 有 两 种 处 理 器： 新 开 发 的64 位 处 理 器 和 相 当 于Pentium Ⅱ 的32 位 处 理 器。 但 是， 在IA-32 兼 容 电 路 上 运 行 现 有 的 某 些IA-32 应 用， 其 运 行 成 本 要 比 用Pentium Ⅱ 以 及 后 续 的IA-32 处 理 器( 开 发 代 码Katmai) 运 行 要 高 得 多。

---- 另 外， 现 在HP-UX 上 的 应 用， 要 运 行 在 针 对Merced 64 位 处 理 器、 优 化 过 的 未 来 版HP-UX 上。

---- ● 单 纯 再 编 译 会 降 低 速 度

---- 充 分 发 挥Merced 能 力 的 最 好 方 法 是 在 为Merced 开 发 的64 位 操 作 系 统 上， 运 行 针 对Merced 开 发 的64 位 应 用。 问 题 是， 将 已 有 的 应 用 针 对Merced 进 行 改 写， 并 非 十 分 容 易。

---- Intel 的 解 决 办 法 是 将 已 有 的32 位 应 用， 针 对Merced 进 行 重 新 编 译。 但 是， 对 已 有 的 应 用 单 纯 进 行 再 编 译， 会 招 致 处 理 性 能 下 降。 据 权 威 人 士 估 计： 在 现 有 的32 位 应 用 中， 针 对64 位 环 境 进 行 再 编 译 的 性 能 要 比 不 进 行 再 编 译 的 性 能 低5% 左 右。 原 因 是 进 行 再 编 译 需 将 程 序 中 所 使 用 的 指 针 长 度 从32 位 扩 充 到64 位， 这 就 增 加 了 内 存 的 占 有 量， 使 高 速 缓 存 的 使 用 效 率 急 剧 恶 化， 从 而 招 致 处 理 性 能 的 下 降。 当 然， 要 能 进 行 真 正 的64 位 作 业， 的 确 可 以 提 高 处 理 性 能， 因 为 其 中 所 有 的 变 量 都 是 按64 位 定 义 的。 但 这 个 工 作 相 当 麻 烦， 费 时 费 工。

---- 3 ． 实 际 处 理 性 能 尤 为 关 键

---- ● 执 行 前 对 命 令 进 行 并 行 转 换

---- 目 前， 推 测Merced 处 理 性 能 的 资 料 很 少。Intel 和HP 只 是 断 断 续 续 的 发 布 了 一 些 支 离 破 碎 的 技 术 信 息。 根 据 这 些 有 限 的 资 料 和 来 自 各 厂 商 的 信 息， 综 合 起 来，Merced 的 高 速 性 能 不 外 乎 是 以 下3 个 关 键 技 术： ① 多 个 指 令 的 并 行 执 行 技 术， ② 以64 位 为 处 理 单 位， ③500MHz ～1GHz 的 高 工 作 时 钟 频 率。

---- Merced 要 在 性 能 上 战 胜 竞 争 对 手RISC 处 理 器， 关 键 在 于 并 行 处 理 技 术， 即Intel 和HP 称 为EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computing: 显 式 并 行 指 令 处 理) 技 术。 所 谓EPIC 技 术， 简 单 说 来 是 由 以 下3 步 组 成： 首 先 编 译 器 解 析 命 令 间 的 依 存 关 系； 其 次， 编 译 器 将 没 有 依 存 关 系 的 命 令（ 最 多 是 ３ 个 命 令） 组 合 到 一 个“ 组”， 从 而 形 成 多 个“ 组”； 最 后 是Merced 内 置 的 执 行 单 元 读 入 被 分 成 组 的 命 令 群 并 进 行 执 行。 从 理 论 上 讲，EPIC 可 以 并 行 执 行3 倍 于 执 行 单 元 个 数 的 命 令。EPIC 的 优 点 是 利 用 简 单 的 硬 件 就 可 以 提 高 并 行 执 行 的 命 令 数 即 并 行 度。 这 是 由 于 各 个 命 令 究 竟 分 配 给 哪 个 执 行 单 元（ 调 度） 是 在 编 译 时 由 软 件 来 决 定。 这 样 不 仅 降 低 了 处 理 器 的 制 造 成 本， 也 容 易 提 高 工 作 频 率。 相 反， 在 用 处 理 器 内 置 的 硬 件 进 行 调 度 的Pentium Ⅱ 和 现 有 的RISC 处 理 器 中， 随 着 执 行 单 元 数 目 的 增 加， 调 度 电 路 就 会 变 得 更 加 复 杂， 从 而 使 制 造 成 本 升 高。 另 外， 调 度 电 路 往 往 会 成 为 提 高 工 作 频 率 的 瓶 颈。

---- ● 编 译 器 开 发 困 难

---- EPIC 要 真 正 发 挥 如 上 所 说 的 威 力， 必 须 具 有 优 秀 的 编 译 器。 编 译 器 的 质 量 低， 就 不 能 精 确、 充 分 地 解 析 命 令 间 的 依 存 关 系， 就 找 不 到 有 效 的 并 行 方 法， 这 样 就 会 使 一 组 装 入 的 命 令 数 少 于3 个。 一 个 执 行 单 元 的 处 理 命 令 数 减 少 了， 处 理 器 的 整 体 处 理 性 能 自 然 就 不 会 得 到 提 高。

---- 面 向EPIC 结 构 的 编 译 器 的 开 发， 决 非 一 蹴 而 就。 因 为 把 多 个 命 令 归 纳 为 一 组、 一 次 处 理 的VLIW(Very long Instruction Word： 超 长 指 令 字) 型 处 理 器， 编 译 器 的 开 发 就 非 常 棘 手， 至 今 还 未 能 实 现 商 业 化。 所 谓“VLIM”， 和EPIC 一 样， 也 是 一 种 微 处 理 器 的 体 系 结 构， 是 由 编 译 器 将 多 条 指 令 组 合 成 一 条 长 指 令 加 以 执 行， 这 也 是 提 高 处 理 性 能 的 一 种 技 巧。

---- 4. 硬 件 厂 商 支 持 有 待 规 范

---- SHV(Standard High Volume) 战 略 是 将Intel 推 荐 的 服 务 器 的 技 术 标 准 作 为 规 范。Intel 根 据 这 个 标 准 生 产 母 板， 作 为OEM 来 供 给 硬 件 厂 商。Intel 强 烈 呼 吁 各 硬 件 厂 商 采 纳SHV， 并 采 纳Intel 基 于SHV 生 产 的 母 板。 这 样， 在 相 同 的 价 位 上， 用 户 就 可 以 买 到 性 能 和 档 次 更 高 的 机 器。 但 一 旦SHV 成 为 定 局， 各 硬 件 厂 商 间 就 不 能 显 示 各 自 的 优 势， 就 不 可 避 免 地 将 使Intel 和 其 他 硬 件 厂 商 的 激 烈 竞 争 白 热 化。 因 为 目 前，Intel 供 给SHV 母 板 的 处 理 性 能 还 有 限， 各 硬 件 厂 商 在 高 端 服 务 器 领 域 尚 能 发 挥 自 己 的 特 色。 但 一 旦Merced 出 台，SHV 服 务 器 最 多 就 可 以 配 置8 个 处 理 器， 这 就 大 大 地 扩 展 了SHV 的 覆 盖 范 围。 与 基 于 这 个 标 准 的Intel 母 板 相 比， 其 他 的 硬 件 厂 商 要 生 产 和 开 发 这 种 性 能 价 格 比 和 性 能 更 为 优 越 的 母 板 就 增 加 了 难 度。

---- 5. 效 益 上 还 要 承 担 风 险

---- Merced 的 最 大 诱 惑 力 是 高 性 能 价 格 比， 这 是 大 家 认 同 的。 但Intel 并 不 是 一 味 地 追 求 降 低Merced 的 价 格， 而 是 在 价 位 不 变 的 情 况 下， 不 断 提 高 性 能。 然 而 制 造 设 备 的 投 资 会 使Intel 承 担 一 定 的 风 险： 为 了 要 建 造 生 产Merced 的 生 产 设 备， 需 要 花 费 数 十 亿 美 元， 一 旦 看 错 了 市 场 需 要 和 用 户 需 求 走 向， 就 会 立 刻 造 成 效 益 大 幅 下 滑， 令 人 不 寒 而 栗。

冲 破 横 向 集 成 模 式 的 局 限

---- 今 后， 为 构 筑 虚 拟 式 的 纵 向 集 成 模 式， 厂 商 间 将 进 行 合 纵 连 横 的 合 作。 为 了 确 立 与 其 他 厂 商 密 切 的 合 作 关 系， 重 要 的 是 首 先 要 明 确 自 己 的 核 心 竞 争 技 术 即 核 心 竞 争 能 力， 不 具 有 明 显 的 核 心 竞 争 技 术 的 厂 商 将 会 失 去 影 响 力。 据 权 威 人 士 预 测： 在21 世 纪 初， 将 要 有 名 列 前 茅 的 四 五 个PC 厂 商 被 淘 汰。 在 将 来 的 企 业 服 务 器 领 域 也 是 如 此。 企 业 未 能 明 确 自 己 的 核 心 竞 争 技 术， 就 不 能 消 除 危 机 感。 企 业 还 必 须 随 着 时 代 的 急 剧 变 化、 技 术 的 日 新 月 异， 不 断 地 修 整 自 己 的 核 心 竞 争 技 术。