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線程優(yōu)化：線程并行度、性能與效率的提升

回到SPARC T5，我們不難發(fā)現(xiàn)，其仍然集成了每核心1個浮點(diǎn)計算單元、每核心8線程的架構(gòu)，在核心的復(fù)雜度上，仍然保持了“SPARC式的優(yōu)雅平衡”，與此同時，甲骨文公司系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)銷售咨詢總監(jiān)肖淑男談到，甲骨文對SPARC T5的定位很明確，那就是要繼續(xù)追求線程并行，而不僅僅是指令并行，提高線程的效率、性能也是SPARC T5所關(guān)注的重點(diǎn)。

在SPARC T5中，上一代SPARC T4的動態(tài)線程技術(shù)被延續(xù)，這也就意味著，在這一處理器中，由于內(nèi)核對活動線程動態(tài)分配資源,因此沒有“單線程模式”和“多線程模式”，而如果通過“關(guān)鍵線程優(yōu)化”(Critical Thread Optimization)來關(guān)閉所有線程，內(nèi)核的所有資源將全部資源用于運(yùn)行該唯一線程，其運(yùn)行性能將最快。

“關(guān)鍵線程優(yōu)化”得益于SPARC T5處理器與Solaris操作系統(tǒng)的緊密結(jié)合，肖淑男表示，S3內(nèi)核(從Oracle Solaris 10 8/11開始)，通過分配一個軟件線程單獨(dú)訪問所有的內(nèi)核硬件資源。這個軟件線程被認(rèn)為是一個“關(guān)鍵線程”，依此可以來優(yōu)化性能：“Solaris自動發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)行機(jī)會:當(dāng)軟件線程對CPU利用率很高而且內(nèi)核數(shù)量多于可運(yùn)行的軟件線程時，我們建議用戶允許Solaris自動執(zhí)行關(guān)鍵線程任務(wù)。”

事實(shí)上，按照甲骨文的設(shè)計，超級權(quán)限用戶可以通過指令通知Solaris，一個特別的軟件線程應(yīng)該是關(guān)鍵線程，而Solaris將把該線程分配給一個內(nèi)核, 即使可運(yùn)行的線程數(shù)多于內(nèi)核數(shù)。

肖淑男表示，甲骨文對SPARC T5的設(shè)計目標(biāo)，就是通過三點(diǎn)：1、內(nèi)核數(shù)量和Cache翻倍;2、單線程與吞吐量計算的平衡;3、動態(tài)線程，來從SPARC T4到T5數(shù)倍的性能提升——如果說SPARC T4還是甲骨文在摸索如何設(shè)計處理器硬件，那到了SPARC T5，甲骨文對處理器基礎(chǔ)設(shè)計、性能設(shè)計上已經(jīng)了然于胸了。

基于這樣的線程設(shè)計，這款亂序執(zhí)行的SPARC T5不僅保證了線程的并行度，更保證了單線程的性能以及關(guān)鍵業(yè)務(wù)對處理器(線程)性能的充分利用，正如肖淑男所說：“處理器的并行度不斷提高，但內(nèi)存的性能卻沒有進(jìn)步。”增加了內(nèi)存控制器的SPARC T5加上線程控制技術(shù)，在提高單線程性能、線程效率、處理器線程對內(nèi)存的使用上，都有了一定的提高。

在線程上投入的巨大研發(fā)資源、精力，或許是甲骨文對SPARC處理器最好的集成，而硬件分區(qū)、邏輯分區(qū)等特性也得到了良好的繼承。不過，與之前的產(chǎn)品相比，甲骨文也在硬件上進(jìn)行了一些改進(jìn)，這其中不僅僅是加入了內(nèi)存控制器、兩個x8的PCIe連接、提高到3.6GHz的處理器頻率或是整數(shù)16級浮點(diǎn)20級的流水線深度，而是制造了一款“迄今為止最“甲骨文”的SPARC處理器”——當(dāng)然，在甲骨文的手中，我們不會再看到8個核心共享1個FPU的“驚人”設(shè)計(這或許是Sun對互聯(lián)網(wǎng)市場復(fù)蘇的一種癡狂?)，而是看到更為貼近應(yīng)用、更為整合軟件的設(shè)計思路。