星期二, 8月 31, 2010

2011 新一代 CPU及伺服器發展趨勢 (4)

http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=63039&s=4

新一代主流伺服器類型與技術一覽 伺服器的發展,除了因為各種不同應用與使用環境,而發展出各種不同硬體規格之外,也會因為處理器的變革而隨之改變,例如,Dell與HP的伺服器產品型號,就會隨著每一個新世代的處理器面市,而有所改變。

新一代主流伺服器
伺服器廠商隨著Intel Nehalem Westmere與AMD Opteron Magny-Cours推出,也隨之發表新款伺服器。例如Dell的PowerEdge系列在去年Nehalem 5500系列處理器推出時,Intel平臺的產品就進入10G(第10代)系列。而今年初,他們也因應Nehalem Westmere的更新,而推出了11G的產品。而HP在AMD平臺的產品,也隨著Magny-Cours的6100系列處理器,推出了G7(第七代)的 產品,因此可以看出處理器的更新,也促使伺服器的推陳出新。


採用Nehalem 5500系列的伺服器,最多可支援18組記憶體插槽,容量達144GB,適合用於虛擬化環境。

目前,Intel平臺的伺服器在銷售上,可說是遙遙領先AMD平臺的伺服器數量。若從伺服器廠商的產品線來看,也能看出兩家處理器廠商在市場上的銷售情況。

大多數的廠商都有AMD平臺的伺服器產品,但是從產品數量來看,即可知道AMD平臺少於Intel平臺的產品數量。例如,HP採用 AMD平臺的機架式伺服器系列,目前僅有DL 165、DL 385與DL 585等3個系列產品,而且隨著AMD平臺的更新,這3個系列還分別有G5、G6與最新的G7等3種規格,與Intel平臺伺服器的數量相比,明顯較少。 而且在直立式伺服器產品線,不論是Dell或是HP,都是使用Intel平臺的處理器。

這樣的現象,在我們與廠商聯繫以及產品借測的過程中即可得到證實。以往我們在產品借測的過程,或是製作採購特輯的,Intel平臺伺服器的數量就比AMD平臺伺服器多,甚至指定借測AMD平臺的產品時,伺服器廠商也時常無法提供測試設備。

依應用而發展出不同取向的伺服器
伺服器的規格,隨著各種不同需求而有不同的設計取向,例如近來受到重視的虛擬化伺服器,因為在單一實體伺服器內安裝多臺虛擬伺服器,因此需要大量的記憶 體,所以一般以虛擬化為目的的伺服器,主機板上記憶體插槽數量,也都會以處理器可支援的最多插槽數為主,而且有些廠商為了加裝虛擬化管理系統,在主機板上 還會設計記憶卡或USB插槽。因此這類伺服器在主機板規格的設計上,便與一般伺服器規格有所差異。

工作站與網站建置
依照Intel處理器產品線的分類,Xeon 3000系列(3400/3500)系列處理器鎖定的伺服器種類,是僅能安裝一顆處理器的1路伺服器,而AMD的Lisbon 4100系列處理器,也是針對1路與2路伺服器所設計的處理器。


使用Xeon 3400系列處理器的單路伺服器,適合網站建置,直立式伺服器還可加裝繪圖卡當工作站使用。

在市面上使用1路架構的的伺服器,一般常見於1U機架式與直立式伺服器。

1路機架式伺服器很適合用於網站建置,因為網站應用程式一般都沒有太高的運算需求,而且網路流量如果增加,因為1U的體積較小,需要增加應用服務,或是擴充時,都可將伺服器堆疊起來,快速架設、部署。

而直立式伺服器,通常都習慣稱為工作站。這類伺服器與一般網站、資料庫或是虛擬化等伺服器應用不同的地方,在於它所提供的是高速的繪圖運算,而不是處理器 的高效能運算。因此可加裝繪圖卡便是這類伺服器的首要考量。因此這類型設備的機身大小一般都無法壓縮至1U或2U的高度,至少都有4U或5U的高度,也因 此這類型設備許多都改用直立式設計,看起來與一般個人電腦主機差不多。

另一方面,由於繪圖卡(GPU)的運算能力,尤其是浮點運算的速度越來越快,除了可以高速繪圖運算之外,也可提供系統額外的運算效能。使用繪圖卡加強運算 的應用,目前已經有所謂的通用運算型GPU(General Purpose Graphics Processing Unit,GPGPU)架構出現,這類型應用就是將一般運算工作,轉換為GPU的計算方式,藉由繪圖晶片內大量的運算核心協助計算,借此提高整體的運算效 能。

而且目前市面上,許多繪圖卡也都可串接,藉由兩張繪圖卡協同運算提高系統的繪圖能力,這樣的應用同樣可套用在GPGPU的架構之中,因此加裝1張或是多張 繪圖卡的系統,只要軟體支援,他們的運算效能便會提升許多。繪圖卡的擴充方式都是透過PCI-E介面加裝,只要空間許可,便可加裝更多的繪圖卡。

資料庫與虛擬化
資料庫伺服器在使用上,由於需要高速的運算,並且會使用大量的暫存資訊,因此處理器的快取記憶體便十分受到重視,而每顆處理器內建的快取記憶體又十分有 限,因此採用多路伺服器的架構,就會是資料庫伺服器的絕佳選擇。例如Intel Xeon 2路的5600系列與4路的7500系列處理器,或是AMD的同時支援2路與4路的Opteron 6100系列,都很適合這類伺服器的應用。

另外,由於儲存重要資料的資料庫需要備份,以防硬碟損壞,或是資料的遺失,因此磁碟陣列也是這類型伺服器的基本配備。

因此針對資料庫應用的伺服器在外觀上,與其他伺服器最大的差別,在於硬碟的數量明顯多於其他種類伺服器。一般而言,1U尺寸的伺服器,最多可安裝4臺 3.5吋SATA或是SAS硬碟,若搭配的是2.5吋硬碟,最多可安裝8臺硬碟。隨著機身尺寸增加,可安裝的硬碟數量也隨之增加,有的甚至將光碟機的空間 取消,以便多放一臺硬碟。

由於這類型伺服器的硬碟數量非常多,而且目的是資料的備份與保護,因此這類型伺服器一般都會內建磁碟陣列卡,或是另外加裝可以提供較多磁碟陣列模式的磁碟陣列卡。

在虛擬化伺服器環境需求上,主要考量就是需要大量記憶體,提供多臺虛擬環境使用,因此這類處理器可支援的記憶體容量非常驚人。例如Intel Xeon 5500系列處理器,就支援一臺2路伺服器最高144GB的記憶體,而5600系列則將記憶體總數提升一倍,達到288GB。而AMD Opteron所支援的記憶體,每顆處理器可支援最多12 DIMM,而2路即可裝24 DIMM,記憶體的擴充性非常明顯。

而且,以往虛擬機器在存取實體環境如網路資訊時,須透過很多層的傳輸,例如虛擬環境的驅動程式、VMM(Virtual Machine Manager),以及虛擬設備模擬器(Virtual Device Emulation)等,才能讓虛擬環境可讀取,或傳送到實體環境的設備中,這對於大量資料傳輸的伺服器來說,都會耗費不少效能在這過程,因此透過處理器 對虛擬環境的直接存取支援便能節省不少效能。

新一代的伺服器處理器,都有支援虛擬環境直接存取實體環境裝置的設計,例如Intel的VT與AMD的AMD-V技術,都是為了讓虛擬環境可以直接存取實體設備,減少效能的耗費,加強虛擬化的整體效能。

高密度運算
以往的高密度運算環境,大家最熟悉的可能就是刀鋒伺服器,不過刀鋒伺服器售價不僅不便宜,而且許多情況並不一定需要如此多的伺服器架構,因此近年也有許多廠商在1U機身內容納2臺,或是在2U機身內置入4臺伺服器,在單一機箱中容納更多實體伺服器。

一般高密度運算的伺服器都使用1路或2路架構,而且還有個很重要的目的,就是降低耗電量並且節省空間。

這類伺服器有一些共同特色,例如共用的電源供應器與散熱風扇,而且記憶體插槽數量與容量都不多。由於這類型伺服器的特色,就是在原本單一伺服器的機箱內容 納更多臺實體伺服器,因此每臺伺服器可用的機身空間有限,可安裝的記憶體與擴充介面等都有限,因此這類伺服器的PCI-E與USB等擴充介面都很少。

另外,這類伺服器也很適合用於虛擬化環境,由於這種密集的機箱設計,雖然擴充機能受限,但是記憶體插槽卻可使用更緊湊的排列,而無損最高記憶體容量,而且 共用的電源供應器與散熱模組,對強調節能,且集中管理的大量伺服器環境來說,除了虛擬化之外,使用高密度設備也是節省耗電量與空間的方法之一。

目前在市面上,還有另一種高密度伺服器的設計,在空間的使用率上更為緊湊,例如Dell XS11-VX8專用伺服器,它與一般高密度伺服器不一樣的地方,在於2U的機箱內可容納12臺伺服器模組,每個模組都擁有1臺硬碟、一個記憶體插槽與一 顆處理器,另外還有2個網路埠,因此功能也是相當完整。由於這類型伺服器的運算效能不是很高,因此是針對網站應用環境所設計,而如此高密度,且大量的伺服 器,主要是給主機代管業者所使用。

由此,我們可以看出高密度伺服器的應用範圍十分廣泛,不論是虛擬化環境或是網站架設等,都可使用高密度伺服器建置。

CIO 3種高密度伺服器機箱
隨著虛擬化應用越來越普及,伺服器透過這種方式整併,已是大勢所趨。另外還有一種可將多臺伺服器整合在同一個機箱內的做法,就是利用高密度伺服器,這類型 設備較早出現的便是刀鋒伺服器,近年還有多主機板與今年Dell推出的機房專用伺服器。高密度與虛擬化的目的相似,企圖節省多臺實體伺服器所占用的空間, 同時還可降低耗電量。


特製型多主機板伺服器 Dell XS11-VX8


一般型多主機板伺服器 Dell PowerEdge C6100


刀鋒伺服器 Dell PowerEdge M1100(機箱)+M710(刀鋒伺服器)

2011 新一代 CPU及伺服器發展趨勢 (3)

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直接溝通架構(Direct Connect Architecture)
在AMD的Istanbul架構中,多路伺服器之間的連結,是採用AMD的直接溝通架構1.0,可讓處理器之間直接溝通,且可以降低記憶體與處理器的 I/O延遲,並加速這些元件之間的傳輸速度。不過以4路處理器來看,採用1.0的直接溝通架構時,每顆處理器都只能與相連的另外2個處理器做溝通。因此, 今年AMD更新的直接溝通架構2.0,讓所有處理器之間都可做溝通,也就是說,4路伺服器內部的每顆處理器,都可與另外3個處理器直接做溝通。而 且,1.0的直接溝通架構最多僅能支援6核心處理器,而2.0則可支援到16核心。

而且,新一代的直接溝通架構還加強了處理器之間的傳輸速度,從原本的,4.8GT/s增進到6.4GT/s;在記憶體方面,每顆處理器可支援的記憶體插槽 數量,從1.0的8 DIMM增加到12 DIMM,並且首度支援了DDR3記憶體,同時支援UDIMM與RDIMM,在記憶體搭配的選擇上更豐富。

在多路伺服器的架構上,Intel的7500系列處理器擴展性也有改善,從可以2顆處理器串接,共用32組記憶體插槽,組成一個2路模組,並且可持續擴展處理器數量到最多256顆7500系列處理器。這樣的擴充模式可透過多顆處理器來分擔運算負荷,加速整體運算效能。


新增指令集
指令集,就是將原本需要透過多行軟體指令解碼的動作,改由硬體解碼。而AMD的Interlagos所採用的Bulldozer架構,將會相容於目前 Intel處理器已經支援的指令集,例如SSE4.1、SSE4.2、AES與CLMUL等,而且也把SSE5的指令集內建在其中,不過他們將這個指令集 拆為XOP、FMA4與CVT16等3個指令集,並且相容於Intel的AVX指令集。

在Intel方面,Xeon系列全部處理器都支援MMX、SSE、SSE2等指令集,以及Intel進階加密標準新指令(AES-NI),這個指令集之中 包含7種新的指令,加速資料的加密與解密,讓資料在存入時就以加密的形式儲存,確保資料的安全性。另外,在下一代的Sandy Bridge系列中,還會新增針對密集浮點運算所制定的指令集:先進向量擴充指令集(AVX)。

由以上這些功能,我們可以看出,結合超執行緒與Turbo Boost超頻的技術,讓Intel處理器在面對不同的運算資料時,都可切換適當的模式,加速這些序列運算,或是平行運算等不同運算模式。另外,在加上越 來越多的指令集內建在其中,讓許多常見的運算功能都能夠透過指令集運算,讓處理器核心不用花費太多時間在瑣碎的運算中。



越來越聰明,與計算能力越來越強的處理器

將來的處理器,勢必在效能上會越來越強,問題在於,AMD與Intel要如何達到這樣的目標?

目前,我們可以看出AMD持續的朝實體核心的數目發展,因為他們認為實體核心的運算效能,比虛擬化的執行緒更佳,因此在處理器的發展上,持續增加實體核心 數量,並且加強多路伺服器處理器之間的溝通,讓處理器在各自擁有多核心的同時,還可共享資源,讓多處理器架構的系統在運作效能上,就像是一個擁有數十個核 心的處理器一般。

另外,在個人端的處理器,他們也開始結合繪圖晶片驚人的平行運算效能,將平行運算的內容傳送給繪圖晶片(GPU),並透過可程式控制GPU內部的多個平行 運算核心及記憶體,用來處理非圖形的平行運算,所組成的新組態:通用型GPU(General Purpose GPU,GPGPU),讓原本針對圖形運算的繪圖晶片開始分擔處理器的運算,甚至更進一步的把繪圖晶片整合在處理器內部,變成Accelerated Processing Unit(APU),也就是說,將來的APU內部,將包含一個運算核心、一個可程式化向量運算引擎、記憶體控制器、I/O控制器、視訊解碼器以及匯流排介 面等多種功能與控制器。

雖然,目前這樣的處理器僅出現在個人端,不過我們可以預見伺服器的處理器也將會整合這樣的設計,針對不同的運算內容,使用針對純量的運算核心,或是使用向量的繪圖核心作不同的運算,藉此提高整體的運算效能。

而Intel方面,將持續發展超執行緒與Turbo Boost,兩種針對平行運算與序列運算的技術。

雖然兩家處理器廠商的目的都是相同的,那就是提供更高的運算速度與效能,但是Intel發展的方向與AMD卻不大一樣,因為他們的方式,是讓處理器能自動選擇與切換運算模式。

以當前Intel的Xeon處理器而言,內建了針對序列運算而提升時脈速度的Turbo Boost,以及平行運算的超執行緒技術,讓Intel的處理器在面對各種資料類型時,都能切換運算模式,加速各種運算的速度,讓系統的效能提升。另外, 日益增進的製程技術加上省電技術,讓處理器可減少耗電量,或是在相同耗電量提供更佳的運算效能。

就像今年Intel推出的32奈米Xeon Westmere 5600系列處理器,除了部分產品核心增加為6核心之外,其他同系列處理器雖然核心與執行緒的數量,與前一代的Xeon 5500系列一樣,維持在4核心8執行緒,但是時脈速度略微提高,讓處理器在相同的耗電量之下,擁有更高的運算速度。

2011 新一代 CPU及伺服器發展趨勢 (2)

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2011 x64處理器技術發展趨勢
處理器技術的進展已成為當代個人電腦與伺服器發展的重大關鍵,隨著x64架構、多核心處理器的普及,以及製程的持續改良,以伺服器平臺的選擇來說,不論從效能、省電、價格等觀點來採購時,都比過去有更多的選擇。

提升製程技術,選擇更多
2009年時,AMD在單路、2路與4路伺服器市場上,發布了代號為的Suzuka與Istanbul Opteron處理器。其中,Suzuka是針對1路,而Istanbul則是針對2路與4路伺服器。

Istanbul是從上一代的Shanghai改進而來,最主要差異在於從4核心增加為6核心;處理器型號從2路的2300改為2400,4路的8300 改為8400。在其他方面,它們都同樣採用45奈米製程,平均處理器功耗(ACP)同樣使用Socket F(1207腳位)插槽,L3快取記憶一樣是每個核心6MB,並且延續了處理器直接連結架構(Direct Connect Architecture)。

而針對單路伺服器,型號為1300的Suzuka處理器,與Istanbul同樣是45奈米製程、內建6MB的L3快取記憶體與75瓦ACP,不過核心數只有4核心,且使用Socket AM2+的處理器插槽。

而目前AMD最新的伺服器處理器,將原本Suzuka與Istanbul改為Lisbon的4100系列,以及Magny-Cours的6100系列處理器。

Lisbon是針對1路與2路伺服器所推出的處理器,與前一代的Suzuka及Istanbul一樣,都是45奈米製程,不過核心數可分為4核心與6核心 兩種,每核心內建6MB L3快取記憶體,支援雙通道的UDIMM與RDIMM DDR3記憶體,Socket改為新的C32處理器插槽。而Magny-Cours則是內建8核或12核心,針對2路與4路伺服器的處理器,除了擁有大量 的核心數目之外,這系列處理器還支援目前最多的記憶體4通道,並改用G34處理器插槽。

在2011年,AMD將推出下一代新處理器,代號分別是12核與16核的Interlagos,以及6核與8核心的Valencia。這兩個系列都採用 AMD新的Bulldozer架構,透過執行緒的增加,強化處理器運算速度,且L3快取記憶體增加為12MB,且Interlagos將延續使用與 Magny-Cours相同的主機板平臺:Maranello;而Valencia則與Lisbon同樣採用San Marino的主機板平臺。

從Istanbul到Magny-Cours的變化,我們可以看出處理器的核心數目增加之外,製程技術也不斷加強,從45奈米提升到32奈米,而且在下一代的處理器中,還採用新的Bulldozer架構,在AMD的處理器中,首次加入了多執行緒強化處理器運算速度。

而Intel在今年初發布了採用32奈米製程,名為Westmere系列的處理器,同樣承襲Nehalem的主要架構。

由於製程技術的提升,讓相同大小的晶片內可置入更多的處理器核心,因此Westmere系列中,就有6核心的處理器,例如Xeon W3680、E5650與X5680等。而且這系列處理器內建的快取記憶體,比前一代Nehalem內建的8MB L3還多,增加到12MB的L3快取記憶體,並且全面支援DDR3記憶體,最高可支援的記憶體總數,則是比前一代多出一倍,高達288GB記憶體。

受到製程技術提升的影響,我們還可看到另一個關鍵的改進,那就是耗電量。我們以Intel 45奈米製程的5500系列,與32奈米製程的5600系列的規格相比,就可看出新一代的製程技術帶來的節電效果。

去年製作伺服器採購特輯時,所測試的Xeon E5520處理器,與今年新一代的E5620相比,雖然兩個處理器的熱設計功耗(TDP)都是80瓦,且核心與執行緒數量如出一轍,但是E5620的時脈 比E5520高出一些,而且如前面所說加強的技術,以及新增的功能,都讓相同熱功耗設計的處理器,呈現完全不同的效能。因此新的製程技術,讓處理器在相同 的耗電量下,可達到更高的效能。

不過AMD今年仍使用45奈米製程,預計明年的Interlagos與Valencia將會使用32奈米製程。




以多核心及執行緒提升運算效能
觀察近來AMD處理器的發展,我們可以發現AMD與Intel的處理器,多工的處理方式不盡相同。例如,Intel發展的多執行緒架構(Hyper- Threading),在一顆處理器內擁有4核、或是最新的Xeon 5600系列的6核心,其中每個核心都有2個執行緒,也就是每顆處理器都有8個或12個執行緒;而AMD的Opteron則是朝實體核心數量發展,例如目 前研發代號為Magny-Cours的6100系列處理器,就內建實體6核心,而針對1路伺服器的4100系列處理器,則內建有4個實體核心。而且,在下 一代的Valencia與Magny-Cours,則讓核心數增加到6至8核心,以及8至12核心。

AMD不斷的在處理器內增加更多的核心,原因是它們認為實體核心的運算效能,會比使用虛擬的執行緒的運算效能更佳。

不過他們在2011年即將發表的Bulldozer架構處理器,在增加核心數的同時,還結合了2個實體核心,讓平行運算的過程中,可使用兩個實體核心共同運算,而且它們的L2與L3快取記憶體也是共享,讓平行運算架構可用兩個核心運算。

依照Intel的標準來看,包含2個核心的Bulldozer只能算是擁有雙執行緒的單核心處理器,例如內建16核心的Interlagos處理器,對Intel來說,就是8核心、16執行緒的處理器。

每個Bulldozer除了擁有2個核心所組成,可共同運算的雙執行緒模組之外,還因為每個核心都擁有由4條管線(Pipeline)所組成的整數運算單 元,因此Bulldozer中,都有2個由4條管線所組成的整數運算單元,另外還有2個128位元,可合併為256位元的浮點運算單元。再加上共用的L2 快取記憶體,因此Bulldozer之中的每個整數運算單元會被當作一個物理核心,就如同Intel的超執行緒一般。

在Intel方面,雖然使用了超執行緒的技術,但是在實體核心數目的發展也沒有停下腳步,在去年推出新一代的Nehalem架構處理器,採用45奈米製程,並且依照單路、2路與4路伺服器等不同市場,分別推出3500、5500與7500系列處理器。

而在今年初,Intel又進一步推出新一代的3600與5600系列,採用32奈米的製程技術,將原本5500系列內建的核心數目,增加到6核心,執行緒也增加為24執行緒。

並且延續或增進上一代Nehalem系列中的多種規格與技術,例如5500系列支援記憶體總數為144GB,而Westmere的5600系列則增加一 倍,達到288GB;另外還加大了L3快取記憶體,從8MB提升到12MB。而之前每個處理器中內建的Intel超執行緒(Hyper- Threading)與Turbo Boost超頻技術等,也是一樣都不少。

超執行緒技術,只要應用程式有支援,就可讓單一處理器核心使用類似虛擬化的方式,讓處理器同時執行多個平行運算工作。

另一個超頻技術Turbo Boost與超執行緒的平行運算不一樣的地方,在於Turbo Boost是針對無法同時運算的序列運算。它的加速運算方法,是降低4核心處理器之中的兩個核心時脈,也就是降低它們的電壓,將另外兩個核心電壓與時脈加 高,藉由時脈速度的提高,加速序列運算的速度。而且在增加時脈的時候,Intel的處理器還會主動偵測目前電壓與時脈速度,並且評估是否可以讓時脈速度再 往上提升,或是應減慢時脈以保護處理器。
藉由這種自動切換運算需求的超執行緒與Turbo Boost技術,Intel的目的就是讓處理器,變的更加聰明,會因應需求而切換功能。

2011 新一代 CPU及伺服器發展趨勢 (1)

http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=63039
文/林柏凱 2010-08-30

我們將回顧2009年以來,Intel和AMD兩家處理器廠商的技術發展,以及預告2011年新世代處理器部分規格,讓你了解處理器對伺服器發展的影響

Intel在今年第一季推出32奈米製程的Westmere系列Xeon處理器,而AMD也即將在明年推出32奈米製程的Interlagos與Valencia系列Opteron處理器。他們在改善製程的同時,除了增加核心數,也加入眾多改善處理器效能的規格。

我們將回顧2009年以來,兩家處理器廠商的技術發展,以及預告2011年新世代處理器部分規格,讓你了解處理器對伺服器發展的影響。


2011 x64處理器技術發展趨勢 (1)
x64架構處理器隨著製程技術,以及核心架構的改進,讓伺服器的整體效能也明顯提升,並針對不同的運算模式與應用環境,提供更多最佳化的運算與使用效能模式

2011 x64處理器技術發展趨勢(2)
指令集,就是將原本需要透過多行軟體指令解碼的動作,改由硬體解碼。而AMD的Interlagos所採用的Bulldozer架構,將會相容於目前Intel處理器已經支援的指令集

新一代主流伺服器類型與技術一覽
伺服器的發展隨著處理器演進而逐代改良,而處理器也針對不同的應用趨勢加強設計,例如支援更多的記憶體,或是讓虛擬環境直接存取實體設備等,讓各種類型伺服器越來越符合使用需求

加強伺服器應用的硬體設計
伺服器會隨著處理器發展而有所改進之外,也會因應各種使用環境,讓機構或是元件設計,因為特定的應用而有特殊的發展

Turbo Boost

http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=63039&s=2

Intel超頻技術Turbo Boost與超執行緒的平行運算不一樣的地方,在於Turbo Boost是針對無法同時運算的序列運算。它的加速運算方法,是降低4核心處理器之中的兩個核心時脈,也就是降低它們的電壓,將另外兩個核心電壓與時脈加 高,藉由時脈速度的提高,加速序列運算的速度。而且在增加時脈的時候,Intel的處理器還會主動偵測目前電壓與時脈速度,並且評估是否可以讓時脈速度再 往上提升,或是應減慢時脈以保護處理器。

藉由這種自動切換運算需求的超執行緒與Turbo Boost技術,Intel的目的就是讓處理器,變的更加聰明,會因應需求而切換功能。

星期六, 8月 28, 2010

英特爾、AMD 要重塑 PC 晶片

http://www.zdnet.com.tw/news/hardware/0,2000085676,20147260,00.htm

英特爾與超微(AMD)的競賽再度起跑。這一次不是要讓PC更快,而是具備更多樣的功能。

這兩大PC晶片業宿敵似乎已有一項共識:中央處理器(CPU)與繪圖處理器(GPU)需要整合成一個處理器。但如何達到這個目標,兩家公司仍自行其道。

為何要結合這兩種晶片?簡單的說,就是省電。Insight 64主任分析師Nathan Brookwood特別在為AMD執筆的白皮書中提到這一點,而基本上,英特爾也適用。

CPU和GPU分別針對不同種類的運算。CPU可處理多種任務,而GPU則是在某些類型的運算上特別快。未來的混種晶片能在你的影像庫內找到內含特定臉孔或地方的照片和影片,或在你燈入時辨識你的面容。 換句話說,結合兩種特性的晶片更聰明,處理效能也更強。

問題當然是,哪一家公司可以先在2011年勝出?AMD宣稱,由於該公司本身也是GPU供應商(透過其ATI部門),因此其產品更具前瞻性。AMD Fusion行銷經理John Taylor表示:「英特爾可以理解的較偏向CPU,那是他們的觀點。我們是繪圖晶片供應商,我們結合世界級的GPU技術到新型態的設計內。我們將消費者筆電內的GPU視為一個非常有效的計算引擎,同時具備美好的2D和3D繪圖功能。」他認為,英特爾只是在其CPU內「點綴」一點低階的繪圖功能。

毫無意外,英特爾相信自己最先進的製造技術,可以更快在單一晶片內整合更多功能。以Atom為例,該產品已包含兩個處理核心和繪圖功能。英特爾也率先在今年稍早啟用32奈米製造技術(AMD的製造夥伴Globalfoundries,最快要到2011年才能進入32奈米),即將推出的32奈米Sandy Bridge架構,即是這項努力的成果。英特爾資深夥伴Mark Bohr說:「Sandy Bridge在同一晶片上,結合多處理核心與繪圖電路。我們身為聚集裝置製造商的事實, 讓我們能對所有細節部位進行內部最佳化,比其他對手更快推出最尖端的產品。」

以下是未來6至12個月左右,AMD和英特爾計畫推出的筆電晶片技術。當然,最後的勝負仍將由消費者決定。

星期三, 8月 25, 2010

靈貓六國 全球經濟新星

【經濟日報╱編譯廖玉玲/綜合外電】

到目前為止,媒體對新興市場投資表現的注意力,主要仍集中在金磚四國(BRIC)上。但近來在滙豐(HSBC)執行長紀勤(Michael Geoghegan)加持下,「靈貓六國」(CIVETS)被視為可能是全球經濟接下來十年最耀眼的一群。

高盛2001年發明「金磚四國」一詞,後來又提出由11個小型新興經濟體組成的「新鑽11國」(Next 11),認為它們是未來幾年最可能挑戰已開發經濟體成長水準的新興經濟體。

到了2009年底,經濟學人資訊中心(EIU)全球預測主任沃德(Robert Ward)擷取哥倫比亞、印尼、越南、埃及、土耳其與南非這六個新興潛力國英文國名的字首,結合成「靈貓六國」這個新名詞。

EIU研究顯示,這六國未來20年國內生產毛額(GDP)年成長率將達4.5%,雖仍不及金磚四國的4.9%,但遠高於七大工業國(G7)的1.8%左右。

HSBC執行長紀勤4月接受路透專訪時表示,靈貓六國個個前途無量,「每一國都有大量、年輕且不斷成長的人口,都有多元且充滿活力的經濟,而且政治都相對穩定。」該公司也鎖定新興市場為帶動成長的目標。

靈貓六國中人口最多的是印尼,約有2.4億人,最少的南非也有4,600萬人。這些國家的青壯年人口比率都相當高,每一國的經濟也相當多元,除了埃及外並未過度倚賴商品出口。經濟學人的研究顯示,這些國家的通貨膨脹看起來也都在可控制的範圍內。從經常帳來看,除了越南外,其他五國的經常帳赤字都不會太高。這幾國的財政赤字,在全球金融危機後也和其他國家一樣增加,但除埃及外,其他國家的公共債務水準依然在合理的低水準。而埃及經濟成長快速,加上年輕人口多,預料很快就能削減債務。

靈貓六國也幾乎毫髮無傷地躲過全球信用危機,儘管土耳其因為對西方市場貿易曝險較高而受打擊,但整體經濟所受到的影響有限,而且過去一年半來已強勁復甦。這六個後起之秀目前或許還無法直接挑戰四個金磚老大哥,但他們未來幾年在帶動全球成長上勢必會扮演愈來愈重要的角色。

【2010/08/25 經濟日報】

打坐改善大腦結構和功能 漸成主流療法

http://www.epochtimes.com/b5/10/8/19/n3000343.htm

【大紀元8月19日訊】(大紀元記者黎芬、李曉宇綜合報導)即將發表在下一期美國「國家科學院學報」(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一項研究發現,東方文化中的打坐可改變腦部神經傳導路徑。

這項由俄勒岡大學(University of Oregon)與大連理工大學(Dalian University of Technology)的合作研究表明,這種打坐練習能協助腦部控制行為,使人更加能夠自律,減少焦慮。

東方文化中並不陌生的打坐,在西方國家已成為熱門的研究課題。一些西方科學家不僅個人親自參與打坐,許多研究室更試圖以科學儀器的精密測驗來推出邏輯上的答案。近年來,科學家陸續發現打坐確實能影響腦部功能。

如今打坐受到越來越多的關注。根據2007年美國政府一份調查發現,美國打坐人口超過2,000萬。越來越多的醫學中心開始教導病患打坐冥想以減輕疼痛和壓力,古老而神秘的打坐正漸漸成為主流療法。

打坐有助腦部控制行為與情緒

俄勒岡大學與大連理工大學的研究人員用IBMT打坐法或調節法(即Integrativebody-mind training,IBMT)測試了45名受試者,其中約半數修習打坐法,控制組則接受放鬆訓練。結果發現,採用修習IBMT打坐法11個小時之後,似有助腦部控制行為與情緒。

造影掃瞄檢查顯示,修習打坐的受測者比起控制組,前扣帶皮質連結比較多。前扣帶皮質主司行為與情緒反應。

本研究主要作者俄勒岡大學的波斯納(Michael Posner)教授說:「我們的研究發現重點在於大腦網絡中有關自律的部份,進行結構性改變的能力。因為修習IBMT而改變最大的是神經傳導路徑。之前已經有研究證明神經傳導路徑,與每個人控制衝突的能力差異有關。」

前扣帶皮質活性化不足也與注意力不集中、失憶、憂鬱、精神分裂症以及許多其它失調症狀有關。研究人員還表示,比起控制組的學生,受測組也顯示焦慮程度、憂鬱、憤怒與疲倦的程度較低。

打坐讓人思維更敏捷

實際上打坐和冥想等東方文化中的修行方法早就受到西方科學界的關注,不少科學家對此進行了各類研究。

美國威斯康新大學的神經學科學家理查.戴維森(Richard Davidson)與同事研究了打坐對人類注意力及感官靈敏度的影響。

在腦力資源有限的情況下,人在看東西時常會遺漏某些細節。例如,當兩張圖片相隔半秒鐘在螢幕上顯示時,人往往看不到第二張圖。

研究中,17名志願者學習打坐,每天練習10至12個小時。3個月後,研究員讓他們注意電腦螢幕上顯示的數字,這些數字夾在英文字母之間,偶爾顯示在螢幕上。同時,這些志願者的腦部活動會被電極記載下來。

試驗結果顯示:與其他人相比,這些志願者往往能夠注意到別人看不到的第二個數字。戴維森表示:「在過去,科學家認為人類的某些腦部能力是固定的,但我們發現打坐可以使這些能力發生改變。精神鍛練能夠改善智力。」

打坐比睡眠更能使人精力充沛

很多習練過打坐的人都說,他們精力充沛,有的表示只需要短暫的睡眠即可。美國肯塔基大學(University of Kentucky)的奧哈拉(Bruce O'Hara)與同事,採用「心理動作警覺作業(psychomotor vigilance task)」(一種公認的測試睡眠缺乏對人思考敏銳度的影響的研究方法)。研究人員讓受試者盯著計算機屏幕,只要看到一個影像出現就馬上按鈕。一般情況下,人們會在 200-300毫秒內反應,但是一個睡眠缺乏的人則會花很長的時間,甚至有時根本就沒意識到影像的出現。

奧哈拉等讓10個較為疲憊的受試 者分別在經過40分鐘的睡覺、打坐、閱讀或者聊天後做以上的測試。令研究人員震驚的是,儘管所有的受試者都從來沒有習練過冥想打坐,但經過40分鐘打坐, 他們馬上就有卓越的表演;而40分鐘的小睡後,受試者則需至少1小時後才能從朦朧中清醒過來,做出較好的表現;閱讀或者聊天對恢復精力沒任何幫助。奧哈拉說,在冥想打坐40分鐘後受試者每個部份的測驗表現都得到了改善。在受試者一個晚上沒有睡覺的情況下,打坐帶來的效果尤其驚人。

打坐帶來快樂

2002 年,美國威斯康新大學腦部造影與行為科學實驗室開展了一項「快樂與打坐」研究,旨在瞭解修行對人的影響以及受過修行訓練的人大腦活動與一般人有何不同。這項研究的監測數據表明,修行人的大腦中與快樂相關的神經元活動比一般人活躍很多倍,受測試者在禪定中大腦快樂區域的神經元活動指數是平常人的七倍以上,受試者因此被譽為「世界上最快樂的人」。美國《國家地理雜誌》、《時代》週刊競相報導了這項研究結果。

科學人員也發現在大腦的一些區域,例如樂觀、自制等,修煉者的測驗結果也與一般人十分不同。

改變大腦結構

因為打坐在調整神經系統功能方面的特殊作用,很多科學家開始探討其中的機制。藉助先進的大腦掃瞄技術,科學家已經證明,打坐能直接影響大腦的功能與構造。以腦部掃瞄研究長期打坐的人,對照另一組從未打坐者,發現長期打坐的人其大腦中主宰專注力、身體內部感覺敏銳度的區域增厚了。

理查.戴維森(Richard Davidson)說,他的研究發現,即使是打坐新手,其大腦中對人類有益的區域也有更多的活躍化作用。這些區域越活躍,身體對流感疫苗的抗體反應更大,更能增強疫苗的保護作用。

無獨有偶,加州大學洛杉磯分校的研究也發現,打坐的人大腦中負責注意力與調節情緒的部份,其容積較大,而且大腦灰白質較多,可以提高智力功能。此外,大腦皮質有一塊區域會隨著年紀老邁而自然變稀薄,而打坐可以減緩變化的速度。

漸成主流療法

越來越多的科學研究證明,打坐的確可以緩解疼痛、改善專注力和免疫功能、降低血壓、抑制焦慮和失眠,甚至可能有助於防止抑鬱症。

35歲的俄亥俄州眾議員提姆瑞安每天離家前至少打坐45分鐘,因為國會山莊喧騰的議事讓他非得養精蓄銳才能泰然自若地應對。他表示,打坐幫助他維持思緒清明,注意力更集中,使他能成為一個更好的聽眾,並能迅速作出具洞察力的分析。

他說:「我比過去更醒覺,也更享受我的生活。」

打坐曾經被視為是一個深奧、神秘的追求,而如今在美國社會已成為主流。根據2007年美國政府一份調查發現,美國打坐人口超過2,000萬,也就是每11人中就有一人在過去有打坐的經驗。

越來越多的醫學中心開始教導病患打坐冥想以減輕疼痛和壓力。各式的打坐冥想課程有二百多種,多數都是將注意力集中在一個心像、一個聲音或者自己的呼吸上。雖然表面上看起來很簡單,但是這種做法的確起作用。

一些基金會也與學校合作,提供課程讓學生在校園練習打坐。加州托盧卡湖小學的老師說,教兒童打坐可使他們安定下來,同時能夠延長注意力持續的時間、增加專注、增進記憶力。

有分析指出,社會對打坐的接受,促使科學界加快研究打坐的好處。古老而神秘的打坐正漸漸成為主流療法。 (http://www.dajiyuan.com)
美東時間: 2010-08-19 09:43:46 AM 【萬年曆】

雙氧水清創癒合慢 已落伍

【聯合報╱記者李青霖/新竹市報導】2010.08.11

不小心受傷,許多人處理創傷的方式,都先用雙氧水、優碘消毒傷口,再上藥、敷紗布。專家表示,正確作法應用生理食鹽水或清水沖洗傷處,輕輕擦拭後,敷上人工皮親水敷料,再觀察傷口癒合情況。

台大醫學工程學研究所長楊台鴻說,傳統創傷處理法是乾式療法,醫護人員還叮嚀保持傷口乾燥;結果每每撕紗布時,讓傷口再裂一次,影響癒合,也容易結疤。

楊台鴻昨天率台大團隊,到新竹市教導校長與校護新的「濕潤療法」,多數人反應是:「怎差這麼多!」楊台鴻說,濕潤療法是20世紀就有的觀念,但一直未成主流,這幾年國外開始接受,希望能全台推廣。

他說,乾式療法整個過程,不利傷口癒合,且易留疤;多數人用雙氧水,看到冒白泡,心裡想「正在殺菌」,其實也把正常細胞破壞掉,擦優碘結果也一樣,反而影響癒合速度。

他說,根據國內外臨床觀察,傷口滲出液是癒合過程需要的,創面保持乾燥未必正確,乾燥結痂,愈不利傷口癒合。

他提出「沖、擦、敷、看」四部曲,創面以生理食鹽水或乾淨的水,先沖洗傷口,然後以衛生紙以沾點方式擦拭,切忌來回在傷口上用力擦,會破壞傷口,然後敷上人工皮親水敷料,再慢慢觀察傷口癒合狀況。

台大醫院護理師黃宛榛說,人工皮親水敷料像OK繃,可黏貼在傷口上,它能吸收創面的滲出液,保持濕潤並凝膠化,更換時,也不沾黏、破壞傷口,由於能保溼防水,相對促進細胞移動與分裂增生。

楊台鴻強調,傷口處理不當,小至留疤,大到感染,正確處理很重要。

膝關節退化有救了

http://life.chinatimes.com/2009Cti/Channel/Life/life-article/0,5047,11051801+112010081500058,00.html

 最新研究發現,只要清除關節內引起發炎物質,刺激軟骨再生,即可逆轉惡化

 「膝關節已經退化了,先以藥物止痛,少用點,做做復健。真的沒辦法了,再換關人工關節。」老師這麼教,醫師們也都這樣做,但真無法阻止膝關節退化嗎?

 慈濟醫院結合中正大學、陽明大學與義守大學研究團隊,最近有了令人振奮的新發現。傳統退化性膝關節炎治療是給患者止痛藥應急,等關節磨損到一定程度再置換人工關節。新發現是,只要清除關節內引起發炎的物質,刺激關節軟骨再生,即可逆轉關節炎惡化。

 內側褶襞 膝關節神祕殺手

 大林慈濟醫院關節中心主任呂紹睿說,膝關節內側有一個構造「內側褶襞」,就像膝關節的「神祕殺手」,曾受傷、因工作需要重複彎曲或需要蹲、爬樓梯等,而造成關節重複發炎,內側褶襞就會越來越硬,磨損骨頭。

 被內側褶襞磨下的「軟骨碎片」會掉到關節中,就像眼睛進砂,碎片不斷摩擦導致軟骨壞死。發炎組織並同時釋放出有害化學物質,使關節軟骨逐漸崩解,就是關節繼續退化的原因。

 呂紹睿指出,內側褶襞在20多歲時相當平滑,呈薄、半透明狀;3、40歲開始纖維化,漸漸失去彈性而變硬;50多歲以後即出現磨損、發炎,對關節軟骨的破懷性逐年增加。

 軟骨再生促進術 逆轉退化

 發現致病機轉後,呂紹睿發展出「膝關節軟骨再生促進手術」,以關節鏡及電動抽吸刀片,清除褶襞及發炎組織,就像關節大掃除,再微調軟骨間的鬆緊度,患者採半身麻醉,只要住院一、兩晚,即可快速恢復行動。術後輔以促進軟骨再生療程,進而逆轉膝關節退化的病程。

 研究團隊追蹤以此新模式治療的病患,第1、2期退化性膝關節炎治療成功率高達80%-90%,即使最嚴重的第4期也有60%成功率,不必換人工關節。

 逾6成治癒 免換人工關節

 曾擔任藥師的謝女士酷愛打網球與園藝活動,運動量過度,造成兩腳膝蓋嚴重受傷,被診斷為第3期退化性膝關節炎,一走就疼痛難耐。她不想換人工關節,選擇手術清除游離軟骨,使軟骨再生。術後迄今不到1年,已能快樂打網球、從事喜愛的園藝工作。

 呂紹睿指出,正常人膝關節平均每年彎曲多達百萬次,軟骨長期磨損下導致損傷,退化性膝關節好發於4、50歲以上的中老年人,典型症狀是疼痛,早上起床覺得僵硬,行走有異聲,急性期會有腫脹積水或外觀變形。

 骨科門診中,幾乎有一半以上的病人是因骨骼肌肉問題求醫,其中退化性膝關節炎占2/3,目前醫界治療主要著重在輕度及中度病患,以物理治療或藥物保守療法來減輕疼痛。

 苗栗弘大醫院院長劉有漢指出,內側皺襞引發的連鎖反應確實會造成病人退化性膝關節炎的惡化,這項新技術讓患者在藥物、物理治療、到換人工膝關節前,有更好的治療選擇。