概念解读：服务器、工作站与PC

二、揭开神秘面纱：高端服务器系统的奥秘

　　从硬件上相比，服务器与PC机存在根本性的差异，大到整个平台所属的架构，小到CPU、内存和存储系统……皆是如此。

1.什么是CISC、RISC以及EPIC？
　　我们常见的PC机都采用Intel的X86指令体系，但服务器除了包含基于X86指令系统的类型外，还有诸如PowerPC、Sparc、IA-64之类的指令系统，这就涉及到我们常说的“架构”—众所周知，CPU的核心是运行指令的电路，而这些指令都由完成任务的多个步骤所组成(例如将几个数值传送进寄存器或进行加法运算)，所以这些指令也被称为CPU的微代码(Microcode)。这些微代码并不要求遵循同一个标准，不同CPU制造商可以自行定义，微代码是简单还是复杂则直接影响该架构下所有处理器的效能。在业界，这些指令系统可划分为三大阵营：CISC、RISC和EPIC。

●CISC(Complex Instruction Set Computer，复杂指令系统计算机)
　　CISC的历史最为悠久，最初的计算机便是采用该架构，但当RISC计算机兴起之后，各类超级计算机都转向RISC，只有70年代末诞生的PC机仍忠实执行CISC路线，原因在于PC机对兼容性的考虑多于性能考虑。在CISC系统中，所有指令的地位都是对等的，程序编制工作相对简单、需要什么指令直接调用即可，但它的指令系统颇为庞大、执行效率不高。CISC阵营实际上只有X86一种指令体系，它可分为16位、32位和64位，企业服务器和工作组服务器一般都基于32位X86或64位X86体系，代表者分别是Intel的Xeon系列处理器和AMD的Opteron处理器。需要说明的是，这些处理器的运算核心或多或少都借鉴RISC产品的设计思想，原因在于RISC处理器具有更高的效率。

●RISC(Reduced Instruction Set Computer，精简指令系统计算机)
　　也许很多人会认为3.4GHz的Xeon和2.4GHz的Opteron拥有令人惊羡的高效能，但这只是与PC相比而言。事实上，关键的服务器、工作站系统大都使用RISC架构、64位的产品。顾名思义，RISC是一种精简的指令系统，它根据著名的80-20法则制定。上个世纪70年代，计算机科学家在研究中发现，计算机80％的任务只需动用大约20％的指令即可完成，他们据此重新设计了指令系统：20％常用指令为最优先地位，另外80％指令则被置于次要地位。由于指令系统经过优化变得简单，硬件核心更具效率，因此在同样晶体管规模的条件下，RISC处理器的效能通常都会优于CISC产品。和CISC不同，RISC是一个大家族，在服务器领域，属于RISC阵营的指令系统包含IBM的PowerPC、SUN的SPARC、HP的PA-RISC和Alpha以及MIPS公司的MIPS等等。同样，它们又包括32位和64位两种大类，但目前32位RISC指令在服务器产品中基本消失，64位RISC处理器是绝对主导。在高端服务器领域，占据主导地位的几大厂商分别是IBM、惠普、SUN和富士通公司，IBM主推自己的Power系列处理器，惠普的高端产品线以PA-RISC 8800为首，中端产品线则转向Intel的安腾(EPIC架构)和AMD的Opteron(64位X86，CISC架构)，至于SUN和富士通，则同属于SPARC阵营。当然，不同指令系统的硬件平台在软件上无法相互兼容，你不可能在RISC平台上运行X86平台的软件，反之亦然。PowerPC、SPARC、PA-RISC、Alpha和MIPS平台的软件同样为自己专用，彼此之间泾渭分明。

图1 采用Power 4处理器的IBM P690系列高端服务器

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