张越

在企业级服务器领域，联想ThinkServer系列产品拥有自己牢固的市场范围。随着英特尔发布新一代志强处理器，联想也随之推出了新一代的双路服务器产品。我们曾经对ThinkServer RD630进行过新品测试，而这次收到的则是基于志强E5 V2平台的Think Server RD640以及ThinkServer RD540服务器。

作为ThinkServer家族新品的最新力作，RD640可搭载两颗Intel最新Ivy Bridge平台的Xeon E5-2600 V2系列高端处理器，最高可达24颗处理核心带来强劲计算动力；采用20DIMM内存，容量可高达640GB，用户还可选配低功耗LV-RDIMM内存，满足业务严苛性能需求的同时，进一步优化能效。

我们收到的这台样机配备的是志强E5-2609 V2处理器，工作频率为2.5GHz。早在2007年英特尔正式提出Tick-Tock芯片设计制造业务的战略模式，即每一次处理器微架构的更新和每一次芯片制程的更新遵循“Tick-Tock”规律。对于至强系列处理器而言，遵循“Tick-Tock”规律，09年发布代号“Nehalem-EP”的至强5500处理器可以说是一个战略重点，该处理器首度集成内容控制器、全新QPI总线架构以及超线程等一系列全新技术。而在此后的产品更替换代中，英特尔陆续发布了至强5600和至强E5-2600、2400产品，而最新一代至强E5新产品，英特尔至强E5-2600v2也在2013年9月份正式登台亮相。英特尔将至强E5-2600v2产品家族（代号为"IvyBridge-EP"）定位在重新定义数据中心的服务器、存储与网络基础设施上，宣称较前代提升45%电源、使用效率及最高50%的性能。

新处理器代号为IvyBridge-EP，采用22纳米制程，共推出18款型号，最多内建12个核心，适用于高密度运算应用，每颗处理器报价从202到2614美元；英特尔还推出三款用于工作站的单插槽XeonE5-1600，从294美元到1080美元。每一次“Tock”代表着在上一次“Tick”的芯片制程的基础上，更新微处理器架构提升性能。IvyBridge属于英特尔Tick-Tock战略中的Tick+，相比SandyBridge其制程工艺提升至22nm，而且架构也得到进一步优化。考虑到制程的提升，因此在单线程性能方面的提升幅度并不会很大，内核在IPC方面的提升还是较为有限。

之前的32nmSandyBridge就实现了处理器、图形核心、视频引擎的单芯片封装，其中图形核心拥有最多12个执行单元，支持DX10.1、OpenGL2.1。而22nmIvyBridge将执行单元的数量翻一番，达到最多24个，自然会带来性能上变化。新一代的IvyBridge-EP提供了更多的核心，有4-12个多种偶数核心规格供选择。而在最多的12核心处理器中，我们可以看到几个明显的特点：更多的环形总线、双内存控制器和更大的L3缓存。高端的10-12核心处理器上看到3条环形总线、2个三级缓存和2个内存控制器。增加了更多的缓存和内存控制器，英特尔让每个核心到达缓存的距离一致，降低延迟。而在环形总线方面，通过一条巨大的总线实现了所有核心部件之间的连接，这主要是实现核心之间通信的便捷。

随着x86服务器成为云计算基础设施部署的主要产品，其中虚拟化技术是对新一代x86产品最重要的考验。每一代新至强芯片都会减少虚拟机的进入（VMentry）和退出（VMexit）操作周期，但还有一种降低硬件虚拟化资源代价的方法就是尽量避免VMexits。客户OS需要检查中断享有优先权，并通过检查APICTaskPriorityRegister（TPR）来实现。早在08年时英特尔就在至强7400上引入了一种外部中断的优化方案，它主要是借助英特尔的VTFlexPriority来实现。通过确认虚拟化APICTPR推出虚拟备份，客户OS无需VMexit即可读取寄存器。IvyBridge内核通过“内部”中断可以减少VMexits。虚拟化处理器需要访问APIC寄存器，而寄存器是要求VMexit的。解决出路是APICv，新的至强处理器通过微代码可以被客户OS读取到，而无需VMexit。与此相关的，SandyBridge引入了对更大页面VT-d的支持，但实际上仍然会分成4KB的页面大小。IvyBridge在VT-d中完全能够支持大页面。

在虚拟化特性上，至强E5-2600v2对服务器虚拟化的CPU占有率更少，性能方面接近于物理性能。此外，至强E5-2600v2还对一些特殊的应用做了优化，比如在高性能计算方面和至强Phi之间更好的结合和应用，新扩展的指令集对于高性能计算相关的应用也特别有帮助。另外一个很重要的改进是“FS和GS基址寄存器快速访问”，寄存器在当代的64位OS寻址系统中不需要使用（除了二进制VMM）这一点已经令我们印象颇受，但对于大批量线程的服务器工作负载的“关键优化”的承诺，使得至强E5-2600V2更具诱惑。

在内存延迟与内存带宽方面，IvyBridge-EP相比上一代的SandyBridge-EP架构来说可以提供更快的内存速度，更好能效比和近似的延迟性能。可以看到，使用上一代SandyBridge-EP平台最高可以达到80GB内存带宽，而IvyBridge-EP处理器其带宽可以达到近90GB，若使用DDR3-1866的内存带宽可以达到100GB。ThinkServer RD640最多可以支持640GB内存，其20个DIMM插槽也保证了内存扩充的灵活性。

在存储空间方面，ThinkServer RD640不仅支持传统的SATA、SAS硬盘，还支持高性能SSD固态硬盘，用户可按需选择8×3.5”和8/16×2.5”HDD硬盘配置，最大可实现32TB的存储容量，数据读写性能超过12倍的提升，轻松满足企业关键应用对于系统性能的苛刻要求。采用LSI提供的RAID选项包括1GB高速回写缓存的ThinkServer RAID 710适配器、可选的LSI MegaRAID CacheCade Pro 2.0 和Fastpath技术，为用户提供卓越的可靠性和IOP性能。此外，ThinkServer RD640新品还拥有2个x16，4个x8共6条PCI-E扩展口，为用户提供更强大的I/O扩展力，实现灵活扩展。endprint

对于很多大型企业和机构类客户而言，能耗是IT 运行中的一项重大成本，其中据统计，企业数据中心40%的能耗被服务器所消耗。ThinkServer RD640利用联想创新的“智节能技术”，显著提升系统能效。我们使用IXIA 400T测得送测RD640的峰值负载为2600。当我们以20%为阶梯逐步降低负载时，可以从功耗仪上看到RD640明显的功耗下降。RD640还采用了领先的动态承载电源，配备业界最高标准的Redundant hot-swap（白金电源），达到94%的电源转换效率，并支持动态负载调节，保证电源的转换效率。

ThinkServer RD640采用家族创新的智能能效管理技术（Smart Grid）。该系统采用无人值守化设计，用户可利用web端的独立管理界面，经过简单的几步配置流程，轻松远程管理数据中心能耗。其嵌入的智能算法可通过监测电能消耗和服务器性能表现，给出趋势和报告，并为用户推荐优化的数据中心物理布局管理和电源管理策略。基于应用程序效能动态监测的电源管理系统，全部基于动态监测数据，可在不影响性能表现的前提下最大化节能，用户还能开启温度监测，获得机房热点报告，优化机房空调规划。

此外，ThinkServer RD640秉承Think“高品质”基因，采用ThinkServer家族独有的超缓震技术，有效降低40%因震动引起的系统故障，大幅提升系统稳定性。其机箱采用双体设计，强度比普通机箱提升20%；硬盘仓则采用双层加固设计，强度比普通硬盘仓提升50%。ThinkServer家族创新的全息缓冲技术，可降低震动30%，该完美结合了在零部件上有广泛应用的锌镁合金的耐冲击性和TPU（热塑性聚氨酯弹性体）的减震性，能够覆盖高中低各个频率段；同时考虑了在水平和垂直方向的减震，有效吸收震动。对于机箱内的主要震动源风扇，ThinkServer采用多重阻尼技术，利用多达60个TPU减震材料填充的防震触点，可降低40%来自风扇的震动。

对于企业IT 管理者来讲，数据中心扩展是一件十分令人头疼的事情，因为设备品牌不同，就需要进行多协议调节，甚至无法匹配，而该过程极为繁琐和浪费时间。为此，ThinkServer RD640为用户打造了真正开放式管理，采用开放的工业标准和协议、兼容多品牌产品环境，与应用环境无缝集成；通过ThinkServer家族的整机免工具设计，令管理员无需任何工具即可完成对服务器的拆装，60秒上架，快速修复故障。

ThinkServer RD640为用户提供了一系列实用管理工具，可以轻松实现批量部署、警报、系统管理。全新的ThinkServer服务器导航工具软件Easy Startup可以帮助IT管理员同时部署大批量服务器，只需点击两次鼠标即可完成业界所有主流操作系统的安装，并可在安装过程中配置RAID，无需单独配置，大幅降低服务器部署整体成本。而联想独创的DIT故障自诊断技术，可对CPU、内存、电源、风扇等主要部件进行精确故障定位，并将系统故障信息直观的显示在管理界面，帮助用户快速定位，缩短故障时间。

联想ThinkServer RD640除了拥有特有的固件智能升级系统，帮助IT管理员随时随地升级系统固件，持续优化服务器的运行效率外，还有 VMware vCenter和Microsoft SCE最新的插件工具，以及采用VMware vSphere Operations Management管理软件和Lenovo|EMC存储技术打造的完整虚拟化管理解决方案均可以进一步帮助IT管理者提高企业管理效率。

联想RD640服务器在搭载新的至强E5-2609 v2处理器平台后，为服务器带来强劲计算动力，同时，能够为用户提供更强大的I/O扩展力，以及出色的扩展能力支持；效能动态监测的电源管理系统，可在不影响性能表现的前提下最大化节能。为用户打造了真正开放式管理，采用开放的工业标准和协议、兼容多品牌产品环境，与应用环境无缝集成。完整虚拟化管理解决方案均可以进一步帮助IT管理者提高企业管理效率。可用于金融、军工、能源、医疗、政府、教育、大中型企业等行业客户，有助力客户成功应对云计算、大数据时代所带来的全新挑战和机遇。

Thinkserver RD540与RD640一样基于IvyBridge-EP平台，我们测试的这台样机是配备了两颗至强E5-2609 v2处理器。直以来，联想的ThinkServer系列服务器在行业内占有很大的市场份额，其产品以易于使用管理、人性化、稳定性高在业内享有不错的声誉。而本次的ThinkServer RD540机架式服务器更是其新一代机架服务器中的代表。在核心部件的选择上，联想ThinkServer RD540配置两颗Intel最新Ivy Bridge Xeon E5-2600 v2系列高端两路处理器，最高可达24颗处理核心。20 DIMM高达640GB内存，可选4盘、8盘3.5寸或2.5寸常规SATA或SAS硬盘，以及对2.5寸高性能SSD硬盘的支持，可提供强大的计算和处理能力。

在内部设计上，联想ThinkServer RD540服务器细分了内部风道，搭载了高能效的Intel最新平台处理器和低功耗的内存，支持低能耗高性能的SSD硬盘，并由冗余的80+金牌电源通过优化的VR电路进行能源支持，使整体能效得到硬性提高。RD540也采用了SmartGrid能效管控系统，从软件层面进一步为用户节能降耗。该技术使用了英特尔公司的节点管理器产品，可实现数据中心级的电源管理并可同时管理多达1000个服务器节点。

在内部空间的布局方面，ThinkServer RD540的设计十分整洁，所有的线缆都是被整齐的内贴在两侧。机身中间的8组风扇将整个服务器分成了两部分，前面为处理器和内存设计区域，后面为IO部分，并在内存和处理器位置设计了导风罩以辅助整体散热效果。而在能源方面，ThinkServer RD540服务器提供了2个功率为800W的电源互为冗余。送测样机配置的是通过80Plus铂金认证的产品，说明它的转换效率可以达到94%以上。endprint

我们将采用IXIA 400T模拟客户端通过Web访问方式对ThinkServer 640和ThinkServer 540服务器进行网络负载测试。从评测手段的对比而言，采用网络测试仪器可以对服务器造成更大的负载。通过硬件来模拟网络上的客户端发送应用请求，使我们可以模拟更多的客户端，更准确地衡量出服务器的Web性能。以HTTP性能测试为例，以往我们使用软件最多可以模拟一百二十个用户对服务器进行HTTP访问，而IXIA测试仪的每个端口就可以模拟上千个用户。在我们使用的IXIA 400T中，内置了很多针对不同应用环境的测试脚本。无论是Web服务器、Mail服务器还是FTP服务器或防火墙，IXIA 400T都可以有效地测试出服务器在真实网络环境下的实际表现。

我们在服务器上搭建了一个ASP+MySQL系统，使用IXIA 400T模拟用户对服务器进行访问，并记录下服务器所能达到最大请求响应数。这样我们所得到的测试成绩就可以视作服务器的一个整体成绩，而并非仅仅是处理器性能成绩或者其他子系统性能。在IXIA 400T所使用的ixload软件中，测试人员可以自由控制连接到服务器的用户数、Request、Transaction Rate、Connection Rate等参数，从而获得不同的负载压力。IXIA 400T可以模拟20000个用户连接服务器，测试中IXIA400T会以每4个用户一组逐步递增，直至到达预先设定的最大用户数，对于一般我们所测试的双路或四路服务器已经足以生成足够的负载压力。在测试中，RD640的测试成绩为2400，RD540成绩达到了2000。在我们以往对ThinkServer RD 530测试中，其成绩为1600，可以说新处理器的确为服务器带来了不小的性能提升。

在动态功耗测试时，使用网络测试仪和功耗仪作为功耗测试平台，主要是因为我们平时所使用的Benchmark测试软件都无法对系统负载进行精确的控制。Benchmark软件在测试时运行的是预置的脚本程序，其中涉及到多种程序的运行、切换，期间系统的负载也是在不断变化。而且我们希望通过不同的“系统”负载作为测试的基准点，而不是单纯的处理器占用率。

在针对RD640和RD540的功耗测试中，我们通过调整Transaction Rate来控制整个服务器的负载水平。通过预测试，RD640的测试曲线到达峰值时候，Transaction Rate为2400，RD540 为2000。我们将该数值作为满载功耗的基准点，以200为单位逐步减少对服务器的负载，从而得出服务器不同负载下的功耗。从曲线图中可以看出，当服务器负载在逐步下降时候，两台ThinkServer服务器的功耗也明显降低，当服务器负载将至零时，两台服务器的功耗也迅速降低到待机功耗。可以说这两台ThinkServer在功耗控制技术上的表现非常出色，可以根据系统负载的不同，动态对功耗进行调整，以达到性能和功耗最佳的平衡状态。

编辑评价

对于需要高性能服务器的用户，RD640、RD540是非常好的选择。endprint