《服务器硬件》PPT课件.ppt
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1、服务器,DATE,认识服务器,服务器的分类,1.按应用层次划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类。(1)入门级服务器(2)工作组级服务器(3)部门级服务器(4)企业级服务器,服务器的分类,2.按服务器的处理器架构(也就是服务器CPU所采用的指令系统)划分把服务器分为CISC架构服务器、RISC架构服务器和VLIW架构服务器三种。(1)CISC架构服务器(2)RISC架构服务器(3)VLIW架构服务器,服务器的分类,3.按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类。(1)通用型服务器(2)专用型服务器,服务器的分类,4.按服务器的机箱结构来划分,可以把服务器划分
2、为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类。(1)台式(塔式)服务器(2)机架式服务器(3)机柜式服务器(4)刀片式服务器,服务器的分类,5.按服务器大小规格划分为:1U,2U,3U,4U。这指的是服务器的高度,u(unit的缩略语)是一种表示组合式机架外部尺寸的单位 1U=4.45cm 2U=4.45cm*23U=4.45cm*3 4U=4.45cm*4,2016十大热门服务器品牌,2016十大热门服务器品牌,主流服务器配置,IBM System x3850 X6(3837I01):产品类别:机架式,产品结构:4UCPU类型:Intel至强E7-4800,CP
3、U型号:Xeon E7-4809 v2CPU频率:1.9Ghz,最大CPU数量:4颗,CPU核心:六核总线规格:QPI 6.4 GT/s,三级缓存:15MB内存描述:32GB DDR3 硬盘:8TB(最大)存储:SAS接口,8TB最大硬盘容量,DAID0、1、10,主流服务器配置,IBM System x3650 M5(5462155):产品类别:机架式,产品结构:2UCPU类型:Intel至强E5-2600V3,CPU型号:Xeon E5-2650 v3CPU频率:2.3Ghz,最大CPU数量:2颗,CPU核心:十核总线规格:QPI 9.6 GT/s,三级缓存:15MB内存描述:16GB D
4、DR4,硬盘:300GB存储:SAS接口,DAID0、1,主流服务器配置,戴尔PowerEdge R730 机架式服务器(Xeon E5-2603 V3/8GB/1.2TB)产品类别:机架式,产品结构:2UCPU类型:Intel至强E5-2600V3,CPU型号:Xeon E5-2603 v3CPU频率:1.6Ghz,最大CPU数量:2颗,CPU核心:六核总线规格:QPI 6.4 GT/s,三级缓存:15MB内存描述:8GB DDR4,硬盘:1.2TB存储:SATA/SAS接口,DAID5,主流服务器配置,戴尔PowerEdge R720 机架式服务器(Xeon E5-2609/2GB/300
5、GB)产品类别:机架式,产品结构:2UCPU类型:Intel至强E5-2600,CPU型号:Xeon E5-2609CPU频率:2.4Ghz,最大CPU数量:2颗,CPU核心:四核总线规格:QPI 6.4 GT/s,三级缓存:10MB内存类型:ECC DDR3,硬盘:300GB存储:SAS接口,服务器的组成,服务器组成之CPU,CPU是英文“Central Processing Unit”的缩写,中文意思是“中央处理器”,它是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心(Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包
6、括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。,服务器组成之CPU,CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的缩写,中文意思是“复杂指令集”,它是指英特尔生产的x86(intel CPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU),它基于PC机(个人电脑)体系结构。这种CPU一般分为32和64位的结构,所以我们也把它成为IA-32/IA-64 CPU。(IA:Intel Architec
7、ture,Intel架构)。CISC型CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。(1)intel的服务器CPU(2)AMD的服务器CPU,服务器组成之CPU,RISC是英文“reduced instruction set computer”的缩写,中文意思是“精简指令集”采用RISC指令的CPU主要有以下几类:(1)PowerPC处理器(2)SPARC处理器(3)PA-RISC处理器(4)MIPS处理器(5)Alpha处理器,服务器组成之CPU,二十世纪九十年代,IBM(国际商用机器公司)、Apple(苹果公司)和Motorola(摩托罗拉)公司开发PowerPC芯片
8、成功,并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6微米的生产工艺,晶体管的集成度达到单芯片300万个。1998年,铜芯片问世,开创了一个新的历史纪元。2000年,IBM开始大批推出采用铜芯片的产品,如RS/6000的X80系列产品。铜技术取代了已经沿用了30年的铝技术,使硅芯片多CPU的生产工艺达到了0.20微米的水平,单芯片集成2亿个晶体管,大大提高了运算性能。而1.8V的低电压操作(原为2.5V)大大降低了芯片的功耗,容易散热,从而大大提高了系统的稳定性。,服务器组成之CPU,IBM的Power4 CPU和Pow
9、er4+。在采用Power4 CPU的p690高端机型上,其中几项技术是最引人注目的:一是铜导线、SOI、双核、四芯片封装代表的CPU设计技术;二是片内二级缓存、片外三级缓存、CPU内置SMP支持、板间CC-NUMA互连组成的多级内存结构;三是AIX 5.1/5.2操作系统,它代表了64位内核、分区、支持Linux界面、海量文件系统等操作系统技术。Power 4有很多先进的特性:专为SMP处理进行了优化;将处理器技术与进程技术、封装和微架构相结合,设计了从处理器到内存和I/O桥接芯片的整个系统,提高了整体性能;Power4+芯片是Power4系列芯片的0.13微米版本,Power4系列芯片是采
10、用0.18微米技术制作的。据IBM公司介绍,Power4+芯片的尺寸比Power4芯片小35%,面积是267平方毫米,拥有1.84亿个晶体管,内置1.5MB L2缓存和32MB L3缓存,运行速度为1.2GHz至1.45GHz。1.2GHz芯片的耗电量是70瓦。,服务器组成之CPU,VLIW是英文“Very Long Instruction Word”的缩写,中文意思是“超长指令集”采用VLIW指令的CPU主要有以下几类:(1)CrusoeEfficeon处理器(2)Efficeon处理器(3)Athlon 64处理器(4)Operon处理器,服务器组成之CPU,相关参数主频:CPU内核工作的
11、时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。外频:通常为系统总线的工作频率(系统时钟频率),是CPU与主板之间同步运行的速度,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。倍频:全称是倍频系数。CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。三者关系:主频=外频X倍频,服务器组成之CPU,相关参数缓存:CPU缓存(Cache Memory)是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。高速缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存
12、读写速度不匹配的矛盾,因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多,这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。缓存分为:L1 Cache:一级缓存 L2 Cache:二级缓存 L3 Cache:三级缓存 L4 Cache:四级缓存,服务器组成之内存,内存(Memory)是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果
13、传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。服务器内存也是内存,它与普通PC(个人电脑)机内存在外观和结构上没有什么明显实质性的区别,主要是在内存上引入了一些新的特有的技术,如ECC、ChipKill、热插拔技术等,具有极高的稳定性和纠错性能。,服务器组成之内存,在普通的内存上,常常使用一种技术,即Parity,同位检查码(Parity check codes)被广泛地使用在侦错码(error detectioncodes)上,它们增加一个检查位给每个资料的字元(或字节),并且能够侦测到一个字符中所有奇(偶)同位的错误,但Parity有一个缺点,
14、当计算机查到某个Byte有错误时,并不能确定错误在哪一个位,也就无法修正错误。基于上述情况,产生了一种新的内存纠错技术,那就是ECC,ECC本身并不是一种内存型号,也不是一种内存专用技术,它是一种广泛应用于各种领域的计算机指令中,是一种指令纠错技术。ECC的英文全称是“Error Checking and Correcting”,对应的中文名称就叫做“错误检查和纠正”,从这个名称我们就可以看出它的主要功能就是“发现并纠正错误”,它比奇偶校正技术更先进的方面主要在于它不仅能发现错误,而且能纠正这些错误,这些错误纠正之后计算机才能正确执行下面的任务,确保服务器的正常运行。,服务器组成之内存,Chi
15、pkill技术是IBM公司为了解决目前服务器内存中ECC技术的不足而开发的,是一种新的ECC内存保护标准。我们知道ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误,但如果同时检测出两个以上比特的数据有错误,则一般无能为力。目前ECC技术之所以在服务器内存中广泛采用,一则是因为在这以前其它新的内存技术还不成熟,再则在目前的服务器中系统速度还是很高,在这种频率上一般来说同时出现多比特错误的现象很少发生,正因为这样才使得ECC技术得到了充分地认可和应用,使得ECC内存技术成为几乎所有服务器上的内存标准。,服务器组成之内存,Register即寄存器或目录寄存器,在内存上的作用我们可以把它理解成书的目录,有了它
16、,当内存接到读写指令时,会先检索此目录,然后再进行读写操作,这将大大提高服务器内存工作效率。带有Register的内存一定带Buffer(缓冲),并且目前能见到的Register内存也都具有ECC功能,其主要应用在中高端服务器及图形工作站上,如IBM Netfinity 5000。双通道,就是在北桥(又称之为MCH)芯片级里设计两个内存控制器,这两个内存控制器可相互独立工作,每个控制器控制一个内存通道。在这两个内存通CPU可分别寻址、读取数据,从而使内存的带宽增加一倍,数据存取速度也相应增加一倍(理论上)。内存带宽=内存核心频率内存总线位数倍增系数,服务器组成之硬盘,硬盘(HDD)是英文名“H
17、ard Disk Drive”的缩写,全名是温彻斯特式硬盘,它是计算机的最主要的存储设备,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘从材质方面,目前分为固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储,混合硬盘(HHD:Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。,服务器组成之硬盘,硬盘从接口方面分,可分为IDE硬盘,SATA,SAS硬盘和SCSI硬盘(
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