Trang chủ
Giới thiệu
Giới thiệu về chúng tôi
Dịch vụ
SEO MARKETING
Thư viện
Kiến thức
Tin tức
Liên hệTrang chủ » Thiết kế website giá rẻ
Hệ điều hành và Bộ xử lý 64-bit
Các "fan" của Linux luôn "ghét" Windows ra mặt, còn Microsoft thì thường chê bai ngay chính ý niệm về phần mềm nguồn mở và miễn phí. Nhưng nếu là người dùng máy chủ cao cấp, có thể bạn bàng quang với cuộc tranh chấp "đời thường" này. Nhiều người dùng Unix vẫn còn xem thường Windows và Linux, cho rằng một cái thì đầy nhóc lỗi phủ lên trên nền DOS còn cái kia thì được kiểm soát bởi các tay nghiệp dư.
Cả hai nhận thức trên đã lỗi thời. Linux và Windows hiện đang thách thức các kiến trúc Unix độc quyền gắn liền một HĐH cá biệt với một BXL cá biệt. Động lực chính tạo nên thách thức này không phải từ Microsoft hay cộng đồng nguồn mở, tuy rằng cả hai đều vui lòng dự phần, mà từ các hãng sản xuất BXL Intel và AMD. Với các BXL 64-bit mới của mình, hai hãng sản xuất BXL này hy vọng sẽ làm cho các mày chủ cao cấp trở nên thông dụng giống như cách các PC kiến trúc mở thay thế các máy vi tính độc quyền 20 năm trước đây.
Việc chuyển sang môi trường 64-bit đem đến cho người dùng máy chủ sự chọn lựa thực sự, cả BXL và HĐH.
Lộ trình cho các BXL 64-bit không bằng phẳng, kiến trúc 64 bit của Intel (IA-64) không tương thích với mã lệnh x86 32-bit, gây khó khăn cho việc nâng cấp. x86-64 của AMD tương thích với x86 32-bit nhưng lại không chạy mã lệnh IA-64. Đây là lần đầu tiên Intel và AMD đi theo hai hướng khác nhau, và cũng không dùng cùng kiến trúc của các BXL 64-bit hiện nay.
Sự không tương thích tạo nên lợi thế cho Linux. Nhờ nguồn mở và miễn phí, HĐH Linux và các ứng dụng chạy trên nó tương đối dễ dàng chuyển đổi cho các hệ thống khác nhau. Nếu không hài lòng với chi phí hay hiệu suất của máy chủ dùng BXL Intel, bạn có thể chuyển sang hệ thống dùng BXL Sun Mircosystems, Hewlett-Packard (HP) hay AMD, hay thậm chí máy tính lớn của IBM.
Hơn nữa, Linux còn được phân phối và hỗ trợ bởi nhiều công ty, vì vậy, nếu không hài lòng bạn có thể dễ dàng thay đổi nhà cung cấp. Thị trường cạnh tranh đến mức các nhà phân phối Linux thường tính phí hỗ trợ thấp hơn so với các hãng phần mềm độc quyền, và mã nguồn mở còn có nghĩa bạn có thể tự hỗ trợ cho mình. Tuy nhiên điểm đáng giá của Linux không phải ở giá thấp (hay miễn phí), dù rằng điều này có ý nghĩa quan trọng trong tình hình kinh tế hiện nay. Ưu điểm lớn nhất của phần mềm miễn phí chính là sự tự do.
Tuy vậy, không phải mọi người đều chuyển sang Linux. Microsoft cũng đang nhanh chóng nhảy vào môi trường 64-bit với Windows Server 2003. Và Unix độc quyền cũng không biến mất ngay lập tức.
Tuy Sun, IBM và HP đều chớp lấy Linux, nhưng cả ba hãng vẫn tiếp tục phát triển các hệ Unix cao cấp có thêm hỗ trợ cho các hệ thống phần cứng của các hãng khác (xem Bảng 1). Tru64 Unix của Compaq đã được sát nhập vào HP-UX. HP-UX chạy trên các BXL Compaq Alpha và HP Precision Architecture (PA), cũng như IA-64 của Intel. HP cũng đã chuyển một biến thể Unix khác của Compaq, NonStop, sang IA-64, và kế hoạch dài hạn của hãng là loại bỏ cả PA và Alpha. HP đã hợp tác với Intel để tích hợp một số công nghệ từ PA và Alpha vào các chip IA-64 trong tương lai. Một trong những chip đầu tiên thuộc loại này, tên mã là "Madison", sẽ được đưa ra vào cuối năm 2003. Các tính năng PA và Alpha bao quát hơn sẽ được tích hợp vào BXL IA-64 thế hệ thứ tư, "Montecito", ra mắt vào năm 2005.
Unix độc quyền hiện vẫn vượt trội Linux và Windows trong những lĩnh vực yêu cầu độ ổn định và bảo mật cao, tuy nhiên Linux đang bám theo sát một cách nhanh chóng. Đầu năm 2002, IBM công bố sáng kiến Carrier Crade Linux nhằm phát triển một phiên bản Linux cải tiến và vững chắc, nhắm đến lĩnh vực viễn thông có yêu cầu thời gian làm việc liên tục và hiện đang là lãnh địa của Unix. Cũng trong năm 2002 IBM công bố một sáng kiến khác nhắm đến thị phần doanh nghiệp, Data Center Linux. Những cải tiến được nhanh chóng tích hợp vào mã Linux chuẩn, cung cấp cùng mức độ bảo mật và tin cậy cho các máy chủ ở mọi cấp độ.
Thách thức RISC
Hầu hết các BXL 64-bit đều dựa trên kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computer) hỗ trợ số chỉ thị mã máy ít hơn x86 - gắn liền với kiến trúc CISC (Complex Instruction Set Computer). Ưu điểm của kiến trúc RISC là đơn giản, cho phép BXL phát triển lên tốc độ nhanh hơn và mật độ chip cao hơn. Tuy RISC đòi hỏi trình biên dịch và thảo chương viên phải làm việc "cực nhọc" hơn, nhưng việc biên dịch và lập trình chỉ phải làm một lần.
IA-64 và x86-64 không sử dụng RISC, ít nhất từ góc độ trình biên dịch hay thảo chương viên (tất cả các BXL hiện đại đều có sử dụng một phần kiến trúc RISC bên trong). AMD x86-64 đơn thuần là một sự mở rộng của kiến trúc CISC x86 nguyên thuỷ. IA-64 của Intel có nhiều thay đổi hơn, dựa trên một phiên bản mở rộng của RISC có tên là EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computer), kiến trúc này nhóm các chỉ thị lệnh lại với nhau để cho nhiều tác vụ có thể được thực hiện cùng lúc.
Tuy việc lập trình và biên dịch cho các chip EPIC tương đối khó nhưng các HĐH và ứng dụng sẽ tương thích với các thế hệ BXL IA-64 mới. Đây là lý do Intel phát triển EPIC và HP chuyển từ các BXL RISC của mình sang IA-64. Intel và HP tin rằng cả RISC và CISC đều đã đến hồi cuối chu trình sống của chúng (theo các chuyên gia thì chu trình "sống" của hầu hết các kiến trúc vi xử lý là 20 năm).
BXL IA-64 đầu tiên, Itanium xuất xưởng năm 2001, có tốc độ xử lý kém hơn các đối thủ của nó. Ngay cả với các ứng dụng được biên dịch lại, Itanium 2001cũng không thể đánh bại BXL Xeon 32-bit cũng của Intel. Nó có thể chạy mã lệnh x86 32-bit nhưng thỉnh thoảng lại chạy chậm hơn BXL Celeron cấp thấp. Tuy nhiên, Intel đã đưa ra một BXL IA-64 mới được cải tiến trong năm 2002, Itanium 2 (“McKinley”), vượt trội hơn hẳn các BXL 32-bit.
Tên hiệu của các BXL thường gây bối rối cho người dùng, các tên mã không chính thức lại càng rối rắm hơn. Trong thế giới x86, Intel chính thức sử dụng tên Xeon cho các BXL máy chủ đắt tiền nhất, và Celeron cho các chip xử lý máy tính để bàn rẻ tiền nhất, Pentium nằm ở giữa. Các BXL tương đương của AMD là Opteron, Duron và Athlon, theo cùng thứ tự cấp độ. Diễn tiến đều đặn của định luật Moore có nghĩa Xeon của hôm nay sẽ là Pentium của ngày mai và Celeron của ngày kế (theo định luật Moore, mật độ tích hợp và xung nhịp của BXL tăng gấp đôi sau mỗi hai năm). Các BXL Xeon hiện nay dùng cùng lõi "NetBurst" với BXL Pentium 4 mới nhất, nhưng có bộ nhớ cache lớn hơn và có thể dùng trong các máy đa BXL. Các BXL Celeron hiện thời tương tự với các BXL Pentium III cũ hơn, không nhanh bằng các BXL Pentium 4 nhưng đủ dùng cho nhiều ứng dụng.
Intel cam kết sẽ tiếp tục sản xuất các BXL 32-bit ngày càng nhanh hơn, và hãng dùng IA-64 để cạnh tranh với các kiến trúc 64-bit khác chứ không phải là một nâng cấp của Xeon hay Pentium. Điều này được thể hiện trong sự hỗ trợ Itanium của các nhà cung cấp HĐH lớn. Ví dụ như Red Hat, ban đầu hãng tạo 3 phiên bản Linux cho Itanium nhưng đã ngưng phiên bản chuẩn dùng cho máy chủ và PC bình thường. Tuy vậy, với bản chất của phần mềm nguồn mở, người dùng có thể mua bản Red Hat Linux gốc hỗ trợ Itanium và tự chỉnh đổi hay thậm chí tạo phiên bản mới để dùng cho các kiến trúc khác.
Tương tự, Windows Server 2003 của Microsoft có 4 phiên bản khác nhau, trong đó chỉ có phiên bản Enterprise Edition cao cấp chạy trên IA-64. Các phiên bản Standard Edition và Web Edition rẻ hơn chỉ chạy trên các máy x86 32-bit.
Sự lựa chọn OPTERON
AMD không gặp nhiều khó khăn trong việc tìm các trình ứng dụng cho kiến trúc x86-64 của mình, vì nó chỉ là sự mở rộng kiến trúc x86. Điều này có nghĩa là nó có thể chạy tất cả các phần mềm x86 hiện có ở tốc độ tối đa, bao gồm các phiên bản Windows 32-bit. Hơn nữa, nó rẻ hơn IA-64, vì vậy AMD tiến cử x86-64 như là một kiến trúc dành cho mọi người.
AMD có hai BXL trong dòng x86-64. BXL Opteron cao cấp ("Sledgehammer") hiện đã có mặt và BXL Athlon64 rẻ hơn ("Clawhammer") dự định tung ra vào quí 4 năm nay (2003). Khác biệt duy nhất giữa hai BXL này là Opteron có trang bị cache lớn hơn và HyperTransport, một công nghệ của AMD cho phép nối song song tới 8 BXL. Về lý thuyết thì Opteron sẽ cạnh tranh với Itanium và Xeon ở thị phần máy chủ cao cấp, trong khi Athlon64 cạnh tranh với Pentium 4 ở dòng máy chủ cấp thấp và máy tính để bàn, và Pentium-M ở dòng máy tính xách tay.
Mặc dù việc một BXL 64-bit có thể chạy các ứng dụng hiện có nghe có vẻ hấp dẫn, việc chạy đơn thuần phần mềm 32-bit trên BXL Opteron không đem lại bất kỳ lợi ích nào so với việc chạy cùng phần mềm trên BXL Pentium hay Athlon bình thường. Để tránh lãng phí phân nữa số bit của BXL, phần mềm cần phải được viết lại hay biên dịch lại. Opteron cho phép các ứng dụng 32-bit và 64-bit chạy đồng thời, vì vậy chúng không buộc phải chuyển đổi ngay lập tức, nhưng bắt buộc phải có HĐH 64-bit để chạy ứng dụng 64-bit.
Cho đến hiện nay, Linux là HĐH duy nhất chạy trên Opteron, và chỉ mới có 2 nhà phân phối cung cấp hỗ trợ cho nó (xem Bảng 2). Microsoft cũng cam kết sẽ đưa ra phiên bản Windows cho x86-64, nhưng không công bố ngày phát hành cụ thể. Các phiên bản 64-bit của Windows XP và Windows Server 2003 chỉ chạy trên IA-64, và sẽ không làm việc trên x86-64.
2 x 32 = 64?
Theo Intel, Hyper-Threading tăng tốc độ xử lý lên tới 70% tuỳ thuộc vào ứng dụng, với mức cải thiện trung bình khoảng 25%. Tuy nhiên, Hyper-Threading quá mới và chỉ được hỗ trợ với các phiên bản mới nhất của Windows (XP và Server 2003) và Linux (nhân 2.4 hay mới hơn). Nếu không có HĐH hỗ trợ, Hyper-Threading có thể làm giảm hiệu suất hệ thống, vì một số HĐH có thể nhầm BXL ảo với một BXL thực.
Một khi HĐH hỗ trợ Hyper-Threading, việc hỗ trợ nhiều hơn một BXL thực không phải là vấn đề lớn. Đây là mục tiêu dài hạn của hầu hết các nhà sản xuất chip: Họ muốn đặt 2 hay nhiều BXL trên một mẫu silicon trong một quá trình được gọi là nhân kép. Hai BXL 32-bit không tương đương chính xác một BXL 64-bit, tuy có thể đem đến hiệu quả tương đương. Mặc dù vẫn chỉ có thể định địa chỉ 4GB bộ nhớ RAM, chúng làm việc với mã lệnh x86 truyền thống, điều này làm cho chúng hấp dẫn hơn.
Nhân kép đã được dùng trong hầu hết các BXL 64-bit hiện đại. IBM đi tiên phong trong lĩnh vực này với BXL Power64 được mô tả là "máy chủ trên một con chip" vì nó còn chứa 32MB bộ nhớ cache và nhiều hệ thống phụ khác, bao gồm các bộ đồng xử lý mã hoá. HP tiếp bước với phiên bản nhân kép của BXL PA-880 có 36MB bộ nhớ cache.
Sun hiện đang sản xuất phiên bản nhân kép BXL UltraSPARC của mình, và Intel dự định bổ sung nhân kép cho “Montecito”, chip IA-64 thế hệ thứ tư của hãng. HP không thể chờ đợi lâu, vì vậy hãng đã phát triển một mô-đun nhỏ chứa 2 chip "Madison", chip IA-64 model 2003, có thể gắn vào socket thông thường. Mô-đun này sẽ cho phép HP chuyển từ PA sang IA-64 mà không đánh mất ưu thế tốc độ nhờ kết hợp 2 BXL.
Thoạt đầu cả IBM và HP đều dùng các chip nhân kép của mình trong các hệ thống máy tính lớn, như eServer z900 của IBM và SuperDome của HP. Sau đó chúng đã được đưa xuống các hệ thống cấp thấp hơn. Các máy tính lớn thường dùng 2 nhân cho mục đích dự phòng và đảm bảo độ tin cậy, mỗi nhân thực hiện chính xác cùng tác vụ như "người anh em song sinh" của nó để kiểm tra tính chính xác của kết quả. Nhưng với các máy chủ không yêu cầu độ chính xác tuyệt đối thì có thể dùng nhân thứ hai để làm tăng khả năng xử lý.
Thậm chí không cần dùng chip nhân kép, các hệ thống dùng nhiều BXL 32-bit có thể cung cấp một giải pháp thay thế cho các máy chủ 64-bit trong nhiều ứng dụng. Ví dụ dễ thấy nhất là các "cổ máy tìm kiếm" (search engine): Dịch vụ tìm kiếm một thời dẫn đầu AltaVista được tạo để thể hiện sức mạnh của các BXL 64-bit, nhưng đã bị qua mặt bởi Google – dịch vụ sử dụng một liên cung (cluster) lớn các BXL 32-bit.
Tuy các cluster đối nghịch với các hệ thống 64-bit về nhiều phương diện nhưng chúng có một điểm chung: hầu hết đều chạy Linux. Điều này thoạt đầu là do phần mềm nguồn mở không phải tốn phí bản quyền theo từng máy hay BXL, nhưng giờ thì do nó đem đến sự tương thích với Unix. Chú chim cánh cụt (biểu tượng của Linux) đang sẵn sàng nắm bắt vận hội lớn lao của mình, dù là cluster 32-bit hay server 64-bit.
N.T.K
(Nguồn: Network Computing)
Bảng 1 – Ngoài Itanium và Opteron được nói đến nhiều, còn có 4 kiến trúc máy chủ 64-bit khác. Sun và IBM đang tích cực phát triển các BXL của mình, và cả hai dòng BXL của HP sẽ tiếp tục hiện diện một vài năm nữa
|
Kiến trúc |
Kiểu |
HÐH hỗ trợ |
Lịch sử |
Tương lai |
|
Intel IA-64 (Itanium) |
EPIC |
Linux, Windows, HP-UX, HP NonStop, BSD |
Ra mắt năm 2001, nhưng gây thất vọng. Năm 2002, Itanium 2 ("McKinley") được đưa ra với nhiều cải tiến. |
Kiến trúc được thiết kế kéo dài đến năm 2020. Các phiên bản nhân kép tương lai tích hợp công nghệ HP-PA. |
|
AMD x86-64 (Opteron, Athlon64) |
CISC |
Linux, Windows |
Opteron ra mắt tháng 4/2003, nhắm đến máy chủ tầm trung và cao cấp. |
Có thể làm cho điện toán 64-bit trở nên thông dụng khi Athlon64 được tung ra. |
|
IBM Power |
RISC |
Linux, IBM AIX, UBM z/OS, IBM VSE |
Ðược thiết kế vào những năm 1990 cho máy tính lớn của IBM. BXM Power4 nhân kép mới nhất cũng được dùng cho các máy chủ. |
Power5 sẽ sớm được đưa ra. Kiến trúc cũng được tích hợp vào chip PowerPC 970 cho các dòng máy chủ cấp thấp và các máy Mac. |
|
HP Alpha |
RISC |
Linux, HP-UX, BSD |
Ðu?c DEC phát tri?n vào những năm 1980. BXL mới nhất EV-7 vẫn còn được dùng cho các máy chủ cao cấp. |
Phiên bản mới (EV-9) sẽ ra mắt trong năm 2004. Sau đó sẽ chuyển sang Itanium. |
|
HP Precision Architecture (PA) |
RISC |
Linux, HP-UX, HP NonStop |
Ðược HP phát triển vào những năm 1990. BXL nhân kép mới nhất 8800 được dùng cho các máy tính lớn. |
Phiên bản mới (8900) sẽ ra mắt trong năm 2005. Sau đó sẽ chuyển sang Itanium. |
|
Sun UltraSPARC |
RISC |
Sun Solaris, Linux, BSD |
Ðược phát triển vào những năm 1990 như là hệ thống độ quyền, UltraSPARC III giờ đã được "mở". |
BXL nhân kép UltraSPARC IV sẽ ra mắt cuối năm 2003, đã lên kế hoạch cho UltraSPARC V. |
Bảng 2 – Cũng như Windows Server 2003, sáu nhà phần phối Linux lớn đều đã sẵn sàng cho Itanium và các kiến trúc 64-bit khác. Nhờ bản chất nguồn mở, Linux có thể dễ dàng chuyển sang các nền tảng phần cứng mới. Lưu ý là tuy có các số hiệu phiên bản khác nhau nhưng tất cả các phiên bản Linux đều dựa trên nhân Linux 4.2, và đều có thể chạy trên các BXL x86 32-bit.
|
Nhà cung cấp |
Sản phẩm |
Kiến trúc 64-bit |
Thị trường mục tiêu |
|
Debian Debian GNU/Linux 3.0 |
Itanium, Alpha, APARC, Power, PA |
Các nhà phát triển và những ngườt tâm huyết |
|
|
Mandrakesoft http://www.mandrakesoft.com |
Mandrake Linux 9.0 |
Itanium, Opteron |
Giáo dục, doanh nghiệp nhỏ, máy chủ Web |
|
MSC Software MSC.Linux V2002 |
Itanium |
Các liên cung siêu máy tính |
|
|
Red Hat http://www.redhat.com |
Enterprise Linux Advanced Server |
Itanium, Alpha, Power |
Máy chủ cấp xí nghiệp, các liên cung, chính phủ |
|
SuSE SuSE Linux Enterprise Server 8.2 |
Itanium, Opteron, Power |
Máy chủ cấp xí nghiệp, các liên cung, máy tính để bàn |
|
|
Turbolinux http://www.turbolinux.com |
Turbolinux 7.0 |
Itanium, Power |
Máy chủ cấp xí nghiệp, các liên cung phân tán |
Sun công bố phiên bản Solaris 10 
GOOGLE PLUS
FACEBOOK
Hỗ trợ trực tuyến
