弯曲推荐:下一代互联网体系结构研究
作者 陈怀临 | 2011-11-23 22:35 | 类型 专题分析, 互联网, 新兴技术, 研发动态, 行业动感 | 1条用户评论 »
无锁编程简介
作者 INH | 2011-07-07 21:19 | 类型 学术园地, 新兴技术 | 8条用户评论 »
云计算数据中心网络技术
作者 Roy | 2011-07-05 00:51 | 类型 弯曲推荐, 新兴技术, 行业动感 | 124条用户评论 »
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OpenFlow技术及应用模式发展分析
作者 老韩 | 2011-05-21 10:34 | 类型 互联网, 弯曲推荐, 新兴技术 | 43条用户评论 »
3-D and III-V Transistors will be mass production,Moore’s Law Will Go on
作者 thunder1814 | 2011-05-08 08:45 | 类型 新兴技术, 新闻稿 | 8条用户评论 »
Intel宣布革命性3-D晶体管 22nm Ivy Bridge尝鲜摘要:5月4日,英特尔宣布在晶体管发展上取得了革命性的重大突破–被称为三栅极(Tri-Gate)的世界上首款3-D晶体管进入生产技术阶段。使用3-D三栅极晶体管的22纳米英特尔芯片(代号为Ivy Bridge)将在2011年底进行批量生产。 标签:英特尔 3-D三栅极晶体管 Ivy Bridge 5月4日,英特尔宣布在晶体管发展上取得了革命性的重大突破–被称为三栅极(Tri-Gate)的世界上首款3-D晶体管进入生产技术阶段。使用3-D三栅极晶体管的22纳米英特尔芯片(代号为Ivy Bridge)将在2011年底进行批量生产。 3-D三栅极晶体管续写摩尔神话 晶体管是现代电子设备的基石。自五十多年前硅晶体管发明以来,我们使用的一直是2-D平面晶体管。3-D三栅极晶体管则代表着晶体管结构的根本性转变:传统”扁平的”2-D平面栅极被超级纤薄的、从硅基体垂直竖起的3-D硅鳍状物所代替。电流控制是通过在鳍状物三面的每一面安装一个栅极而实现的(两侧和顶部各有一个栅极),而不像2-D平面晶体管那样,旨在顶部有一个栅极。更多的控制可以使晶体管在”开”的状态下让尽可能多的电流通过(为了获得更高性能),而在”关”的状态下尽可能让电流接近零(为了获得更低能耗),同时实现在这两种状态之间的迅速切换(也是为了获得更高性能)。 32nm平面与22nm立体对比 22nm 3-D Tri-Gate晶体管结构简图 就象通过盖高楼大厦而获得更多使用空间一样,这种3-D三栅极晶体管结构提供了一种管理晶体管密度的方式。由于这些鳍状物本身是垂直的,晶体管也可以更加紧密地封装起来。而且,未来设计师还可以不断增加鳍状物的高度,从而获得更高的性能和能效。 Intel声称,与32纳米平面晶体管相比,22纳米3-D 三栅极晶体管可带来最多37%的性能提升,而且同等性能下的功耗减少一半,这意味着它们更加适合用于小型掌上设备。 很多人都听说过著名的摩尔定律,即晶体管密度大约每18个月便会增加一倍,同时其功能和性能将提高,成本则会降低。40年来,摩尔定律已经成为半导体行业的基本商业模式。然而,随着处理器制程的不断提高,延续摩尔定律也变得越来越困难。 事实上,英特尔的科学家早在2002年就发布了三栅极晶体管设计,接着是单鳍片晶体管展示(2002年)、多鳍片晶体管展示(2003年)、三栅极SRAM单元展示(2006年)、三栅极后栅极(RMG)工艺开发(2007年),直至今日方才真正成熟。这一突破的关键之处在于,Intel可将其用于大批量的微处理器芯片生产流水线,而不仅仅停留在试验阶段。摩尔定律也有望继续保持活力。 不过,在英特尔高级院士马博(Mark Bohr)看来:”3-D三栅极晶体管实现了前所未有的性能提升和能耗节省,这一里程碑的意义要比单纯跟上摩尔定律的步伐更深远。低电压和低电量的好处,远远超过我们通常从一代制程升级到下一代制程所得到的好处。它将让产品设计师能够更加灵活地将现有设备创新的更智能,并且有可能开发出全新的产品。” ARM王位难保? 在记者看来, 尽管3-D 三栅极晶体管在性能上实现了惊人的37%的提升,但其在能耗上的提升,可能对英特尔的未来的影响更深远,甚至可能改变整个移动互联处理器市场格局。 当前,在手持设备和平板电脑处理器领域,ARM占据了90%的市场,可谓当之无愧的老大,而ARM芯片的主要优势就是低能耗。英特尔一直借凌动处理器来进攻该市场,但效果并不是特别理想。主要的理由也就是能耗逊色于ARM芯片。如今,3-D 三栅极晶体管实现了前所未有的低能耗,势必对ARM芯片的王者地位造成巨大挑战。在发布会现场,记者曾经向英特尔半导体(大连)有限公司柯必杰(kirby Jefferson)求证过基于3-D 三栅极晶体管的22奈米芯片与ARM芯片之间能耗孰优孰劣的问题。柯必杰回答说:”我还不能给你具体数据,但我们英特尔内部有实验比对数据,我只能说我们的处理器无论是性能还是能耗都有极大的优势。” 不过,英特尔表示,会优先生产基于3-D 三栅极晶体管的服务器和台式机芯片。柯必杰表示那毕竟是目前英特尔的主要领域,无疑,3-D 三栅极晶体管将使得英特尔在22纳米甚至14纳米时代保持巨大的领先优势。 可以预见的是,不久的将来,我们将迎来更轻更薄更高性能也更加环保的各种电子设备。总之,这将又是一场可能影响我们整个社会的技术革命。 本文转载自企业级IT信息服务平台-网界网-CNW.com.cn 更多图片见:http://tech.163.com/digi/11/0505/10/739JUKFF00162OUT_2.html | |
谁才是真正的Scale-Out?
作者 冬瓜头 | 2011-03-09 09:40 | 类型 图书推荐, 新兴技术, 研发动态, 行业动感 | 59条用户评论 »
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本文摘自即将于2011年4月份出版的《大话存储2》的第15章-集群存储系统,著作权所有,转载请注明出处与作者 IBM自从亮相了XIV之后,EMC接着出了V-Max,接着HDS也推出了VSP。这三者都宣称自己是Scale-Out架构,在业界也引发了一些讨论,有人认为只有XIV才是真正的Scale-Out,而V-Max与VSP则不算Scale-Out。对于这个问题,我是这么看的。 大家知道服务器多CPU架构变迁过程,一开始是单CPU,后来发展到双CPU或者多CPU的SMP架构,也就是多CPU共享相同的内存、总线、操作系统等资源,每个CPU访问全局内存任何地址耗费的时间都是相等的。还有一类AMP架构,即不同CPU做的事情是不同的。但是由于共享访问冲突,SMP架构扩展性-效率曲线已经达到瓶颈。为了消进一步提高CPU数量的同时保证效率,NUMA架构出现了,也就是将多个SMP进行松一点的耦合,多个SMP之间通过CrossBar Switch高速交换矩阵互联,每个SMP都有各自自己的内存,一个SMP内部的CPU访问自己的内存时与之前没什么两样,但是要访问其他SMP处的内存,就需要走交换矩阵,导致延迟增加,所以,NUMA通过牺牲了内存访问的时延来达到更高的扩展性,比如可以将数百个CPU组成NUMA架构。SMP和NUMA架构对于软件程序方面的影响不大,同一台主机内都使用单一操作系统。但是由于NUMA访问远端内存时的时延问题,导致NUMA架构下的效率也不能随着CPU数量的增加而线性增长,只是比SMP要好罢了。此时,MPP架构就出现了。MPP可以说已经与CPU已经关系不大了,MPP说白了就是将多台独立的主机使用外部网络来组成一个集群,显然MPP架构下,每个节点都有各自的CPU、内存、IO总线和操作系统,属于最送的耦合,而且运行在MPP集群中的软件程序的架构也需要相应改变,变为大范围并行化,并尽量避免节点之间的消息传递。由于软件程序发生了变化,那么MPP的效率随节点数量的增长就可以呈线性关系了。其实,如果在NUMA架构下,软件也可以避免尽量少读取远端内存的话,那么NUMA效率也会线性增长,但是NUMA架构下的操作系统仍然是同一个,内存仍然是全局均匀的,而程序架构又尽量保持不变,那么就不可避免的时不时访问远端内存了。MPP相当于把内存强制分开,把操 作系统强制分开,把程序架构也强制改变从而保持海量计算下的效率线性增长。 那么再说回到存储系统。与服务器CPU架构演进相同,可以把存储系统的控制器类比为CPU,而后端磁盘柜类比为一条条的内存。一开始的单控,后来的双控互备份(传统双控存储),一直到双控并行处理(目前只有HDS的AMS2000存储系统为双控并行架构),到这个阶段就类似于AMP(双控互备)和SMP(双控并行)架构,后来则有多控并行对称处理架构,Oracle的RAC集群也可以视作一种多点SMP,各种共享底层存储的集群文件系统及基于这种文件系统所构建的存储系统也属于多点对称SMP。同属多点对称SMP架构的还有华为赛门铁克的VIS以及S8100和N8000存储系统。 同样,由SMP到NUMA的过度也出现在了存储系统中,比如EMC的V-Max,相当于多个SMP(一对控制器组成一个Director等价于一个SMP矩阵)利用高速交换矩阵(RapidIO)来共享访问每个SMP上掌管的内存。 由NUMA到MPP的过度一样也出现在存储系统中,IBM的XIV就属于松耦合MPP架构,多个节点之间彻底松耦合,各自都有各自的CPU/内存/总线/磁盘/IO接口,使用外部以太网交换机,使用TCPIP协议互相通信。而HDS的VSP则更像是一个紧耦合的MPP,MPP对软件架构变化很大,所以传统存储厂商很难将之前的架构演变到MPP上来。另外一种属于MPP架构的存储系统就是各种分布式文件系统(注意,并非共享存储的集群文件系统)。 至于谁才是真正的Scale-Out,这个是个无定论的问题了。SMP/NUMA/MPP其实都算Scale-Out,只不过程度和形态都不同罢了。有人说MPP才是真正的Scale-Out,可能是基于MPP流行的原因。但是不能一概而论。MPP架构的存储,例如XIV,由于特定场景下,由于单路IO就可能导致整个MPP集群中的磁盘资源全部牵动(每磁盘同一时刻只能执行一个IO),在多路大块连续IO并发的情况下,反而效率很差(比如多流大块连续地址IO);而某些特定场景下,多路IO之间牵制很少,则表现出线性增长的性能(比如小块高随机IO)。这也可以类比为将一个程序并行分解成多个执行颗粒(类比为高随机IO),颗粒间的关联性越少,则并行执行的效率越高,一个道理,所以MPP自身为Share-Nothing架构,那么运行在它上面的程序颗粒之间最好也Share-Nothing。SMP、NUMA和MPP各有各的好处,也各有各的应用场景。比如SMP适用于扩展性要求不太高而又不想对程序改变太大的场景,而MPP则使用海量数据下的高扩展性需求场景,需要对程序有较大改变才能获得良好性能。同样对于存储也是这样,比如一旦决定用MPP架构的存储,那么就需要面对多流大块连续IO场景下性能不佳以及效率-扩展曲线的线性不佳这2个事实。或者你去修改上层应用,将大块连续IO改为高随机IO,而这显然荒唐。并且为了适应存储去修改应用,这一般是不可能被接受的。而MPP架构却被广泛用于互联网运营商的底层Key-Value分布式数据库,其高随机小块读访问场景下能获得巨量的性能以及线性的效率-扩展曲线。 本文摘自即将于2011年4月份出版的《大话存储2》的第15章-集群存储系统,著作权所有,转载请注明出处与作者 | |
NOX – 现代网络操作系统
作者 yeasy | 2011-03-01 08:25 | 类型 互联网, 弯曲推荐, 新兴技术 | 15条用户评论 »
系列目录 Future Internet Technology[注]本系列前面的三篇文章中,介绍了软件定义网络(SDN)的基本概念和相关平台。按照SDN的观点,网络的智能/管理实际上是通过控制器来实现的。本篇将介绍一个代表性的控制器实现——NOX。 现代大规模的网络环境十分复杂,给管理带来较大的难度。特别对于企业网络来说,管控需求繁多,应用、资源多样化,安全性、扩展性要求都特别高。因此,网络管理始终是研究的热点问题。 从操作系统到网络操作系统早期的计算机程序开发者直接用机器语言编程。因为没有各种抽象的接口来管理底层的物理资源(内存、磁盘、通信),使得程序的开发、移植、调试等费时费力。而现代的操作系统提供更高的抽象层来管理底层的各种资源,极大的改善了软件程序开发的效率。 同样的情况出现在现代的网络管理中,管理者的各种操作需要跟底层的物理资源直接打交道。例如通过ACL规则来管理用户,需要获取用户的实际IP地址。更复杂的管理操作甚至需要管理者事先获取网络拓扑结构、用户实际位置等。随着网络规模的增加和需求的提高,管理任务实际上变成巨大的挑战。 而NOX则试图从建立网络操作系统的层面来改变这一困境。网络操作系统(Network Operating System)这个术语早已经被不少厂家提出,例如Cisco的IOS、Novell的NetWare等。这些操作系统实际上提供的是用户跟某些部件(例如交换机、路由器)的交互,因此称为交换机/路由器操作系统可能更贴切。而从整个网络的角度来看,网络操作系统应该是抽象网络中的各种资源,为网络管理提供易用的接口。 实现技术探讨模型NOX的模型主要包括两个部分。 一是集中的编程模型。开发者不需要关心网络的实际架构,在开发者看来整个网络就好像一台单独的机器一样,有统一的资源管理和接口。 二是抽象的开发模型。应用程序开发需要面向的是NOX提供的高层接口,而不是底层。例如,应用面向的是用户、机器名,但不面向IP地址、MAC地址等。 通用性标准正如计算机操作系统本身并不实现复杂的各种软件功能,NOX本身并不完成对网络管理任务,而是通过在其上运行的各种“应用”(Application)来实现具体的管理任务。管理者和开发者可以专注到这些应用的开发上,而无需花费时间在对底层细节的分析上。为了实现这一目的,NOX需要提供尽可能通用(General)的接口,来满足各种不同的管理需求。 架构组件下图给出了使用NOX管理网络环境的主要组件。包括交换机和控制(服务)器(其上运行NOX和相应的多个管理应用,以及1个Network View),其中Network View提供了对网络物理资源的不同观测和抽象解析。注意到NOX通过对交换机操作来管理流量,因此,交换机需要支持相应的管理功能。此处采用支持OpenFlow的交换机。
操作流量经过交换机时,如果发现没有对应的匹配表项,则转发到运行NOX的控制器,NOX上的应用通过流量信息来建立Network View和决策流量的行为。同样的,NOX也可以控制哪些流量需要转发给控制器。 多粒度处理NOX对网络中不同粒度的事件提供不同的处理。包括网包、网流、Network View等。 应用实现NOX上的开发支持Python、C++语言,NOX核心架构跟关键部分都是使用C++实现以保证性能。代码可以从http://www.noxrepo.org获取,遵循GPL许可。 系统库提供基本的高效系统库,包括路由、包分类、标准的网络服务(DHCP、DNS)、协议过滤器等。 相关工作NOX项目主页在http://noxrepo.org。 其他类似的项目包括SANE、Ethane、Maestro、onix、difane等,有兴趣的同学可以进一步研究参考。 | |
弯曲评论荣誉推荐–颜开 。《NOSQL数据库笔谈》
作者 陈怀临 | 2011-02-18 21:35 | 类型 专题分析, 弯曲推荐, 新兴技术 | 4条用户评论 »
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为什么说SQL更适合Transaction Based的Enterprise服务,但不适合Web 3.0, Social Network的服务? 弯曲评论隆重推出颜开同学的《NOSQL数据库笔谈》【点击下载PDF文件】 序 | |




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