性能与能效 辨析服务器评测要素(1)

性能与能效 辨析服务器评测要素(1)

我们无法用简洁的言语概括计算机的性能，其实皆因它的体现必须要借助其他手段。这就如同要要看一个人的品格是否端正必须从观察其平日言行着手一样，要评估一个计算机的性能，我们也必须通过运行应用程序或计算任务的方法来考察。这种考察通常有两种，一是看执行时间，一种是看流量。

这里所谓的执行时间，是指计算机完成一个计算任务的时间，能以最快速度完成指定任务的系统，我们说它的性能就是最高的。这种以执行时间度量性能的方法，较适用于执行单任务的环境，而要测试像服务器这种几乎时刻都在并行执行多个任务的计算机系统，考察其流量，也就是看系统在单位时间能完成多少计算任务则是必须的，事实上，很多拥有大规模数据中心的管理者，都对提升服务器的工作流量非常在意。

如何体现服务器性能

了解了服务器性能的体现，我们也就明晰了它的概念——它其实并不像其他产品那样侧重功能和质量，而是一种技术能力的反应，而且这种能力的高低，必须要用应用来体现和衡量。

摸清计算机的性能后，进而理解能效也就不再困难。它是系统的性能与功耗的比值，也就是每瓦功耗换得的性能。只不过，这个功耗并不是一个瞬时值，而应该是系统执行单个或多个任务时的平均功耗。

能效这一概念在最近几年来很受业界及用户追捧，主要是因为能源紧缺以及能源浪费带来的环境危机越来越严重所致，这促使人们也开始用“吃多少草、挤多少奶”，甚至是“少吃草、多挤奶”的原则来指导计算机技术的发展。英特尔的智能服务器处理器在利用全新微架构大幅提升性能的同时，还不忘导入智能节能技术来根据应用负载精细地调节自身的功耗，去尽力实现输出多少性能就消耗多少电能的目标，其实就是受这一量入为出的原则影响。

我们在这里重谈服务器或计算机系统的性能和能效概念，其实并不仅仅是要帮助大家温习它们，而是希望说明它们都是时刻处于动态变化中的。暂且不论同一台系统在两次运行同一应用中表现出的细微性能差异，相信在很多媒体朋友评测服务器时，也会经常遇到它在某些理论性能测试中表现出色，但在贴近实用的测试中表现却不尽人意，或是一台系统在不同类型的应用测试中表现不一的情况吧？这种变化确实令人困扰，但对它们进行客观深入的分析，找出造成变化的因素和能推动这种变化向良性发展的方案，则就是对最终用户采购和应用服务器非常有意义的事情了。

如今人们在谈及影响一个人或一个组织机构的能力或竞争力的因素时，总爱引用“木桶原理”，即以木桶盛水多少是由其最短一块木板决定的物理现象，来形象地说明个人或机构在某个环节或方面的不足，可能会拖累其长处的发挥、进而拉下其整体水平的现象。其实，这个原理对于包括服务器在内的所有计算机系统也同样适用。本着以小见大的原则，我们想先从处理器入手，来说明该原理对计算机系统的影响。

众所周知，在多核时代到来之前，人们选择处理器时最看重的规格就是其时钟频率，而在多核处理器普及后，又有一些厂商和用户倾向于以内核数量的多少来判断其性能高下，其实，这两种做法都有失偏颇。大家还记得我们在上一篇文章中提及的——计算机系统的性能是通过它完成特定程序或计算任务所需的时间来体现和衡量的理念吧？以此为基础，业界的专家早在上世纪80年代就提出了一个处理器性能公式，点出了影响它的三大要素，即时钟频率、每时钟周期可执行指令数(缩写为IPC)以及应用程序的优化情况。

时钟频率对于处理器性能的作用无须赘言。但是，只有在IPC相同的情况下，其快与慢才能反映处理器性能的强弱，而在处理器微架构不同、IPC有差异明显的情况下还执着于时钟频率的比较，就不免会步入歧途了。