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1 | © 2013 Oracle Corporation
功夫芯片 --
将集成设计进行到底
陈 秋 甲骨文中国系统事业部
资深销售顾问
2 | © 2013 Oracle Corporation
能证明T5-8是最快的数据库服务器的性能指标是哪个? 其值大约是多少?
3 | © 2013 Oracle Corporation
大事记
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 4
产品家族
Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 4
AND
TO WORK TOGETHER
全新的IT创新思路
5 | © 2013 Oracle Corporation
各个层次的全面集成 全面的自主知识产权,实现硅片上的软件加速逻辑
集成 在各个层次之间
开放 与其他平台相互兼容
集成 在单一层次内部
Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 6
紧密集成协同工作 – 真实的硅片到应用 各个层次全面创新, ‘Software in Silicon’和‘协同工作’Style
SPARC 创 新
加 速
全新Style使得SPARC能够最为快速的实现企业价值!
7 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC 集成设计
8 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC处理器SoC集成架构
处理器核心
加密单元
内存控制器
L3缓存
I/O控制器
多处理器互联单元
更低延迟更高性能 更高可靠性 更高密度更低功耗
System on Chip
9 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC T5/M5处理器引领片上加密技术
2005
UltraSPARC T1
UltraSPARC T2
UltraSPARC T2+
SPARC T3
SPARC T4
SPARC T5
Intel Westmere IBM Power7+
2007 2008 2010 2011 2013
处理器/技术 SPARC T5/M5 IBM Power7+ Intel Westmere/ Sandybridge
发展代次 第六代 第一代 第一代
操作模式 每核心拥有独占
加密单元 8个核心共享3个
加密单元 指令级优化
加密算法支持 16种 7种 3种
随机数生成 支持 支持 不支持
API支持 PKCS#11,
Ucrypto APIs, JCE
PKCS#11 Intel IPP libraries
虚拟化支持 Solaris Zones Oracle VM for
SPARC -- Intel VT
六个代次的发展,更加完善、成熟、稳定!
数据库TDE加密、文件系统加密、网络传输加
密,端到端解决方案!
平均3.5倍以上的速度,更少的CPU占用!
10 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC T5/M5内核多线程技术
• 动态多线程 – 每个处理器核心的8个线程间的资源相互共享
– 自动化动态调整运行模式
– 大大提高应用程序运行效率,简化管理
• 关键线程 – 手动指定处理器线程模式
– 调节应用程序线程使用的优先级
– Oracle应用软件针对关键线程技术实现了独有优化
– 大幅提高软件运行效率
多核多线程领域独有创新,根据应用程序的真实需求进行加速
No
Dynamic
Threading
11 | © 2013 Oracle Corporation
关键线程针对Oracle应用实现独有加速
适用于 性能提升
数据库 Logwriter, LMS 性能提升30%以上
JAVA (JVM) Compiler threads, GC and priority mapping support 两倍左右
Coherence Packet writer, service thread 平均20%以上吞吐能力提升
Solaris S11U1 / S10U11 10%左右系统程序性能提升
(需手动调整)
12 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC T5引领小型机技术的发展
• 特性
• 每个物理CPU包含16个S3处理器内核 16-
128 个线程,3.6GHz主频
• 系统扩展最高8颗处理器,128个内核
• 两倍以上的内存控制器和内存带宽
• 集成I/O
• UNIX小型机领域首款引入PCI-E 3.0标准
• 两倍以上的I/O带宽
• 每颗处理器集成两个PCI-E 3.0 I/O通道
•系统扩展能力
•7个多处理器互联链路
•绿色环保
•DVFS动态电源管理,绿色环保
•紧凑的机架空间
4倍
4倍
2倍 2倍
更好
13 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC T5多处理器架构创新设计
传统多处理器互联架构
分区域方式,每区域最大4颗处理器32核心
内存访问存在多种延迟,性能易出现波动
远端访问最多需要3次跳转,4倍以上延迟
多处理器扩展性能损失严重
无法满足大型应用场景性能需求
SPARC T5-8架构
单跳点对点8处理器128核心互联模型
统一的远端访问响应
单跳获取远端CPU数据
最低的延迟
更稳定的性能表现,线性扩展
更好的性能、更低的延迟、更好的扩展
14 | © 2013 Oracle Corporation
多达32内置硬盘,64个PCI-E 3.0内置I/O,32个内置万兆网络
超大应用灵活部署
多达32颗处理器,192个内核,1536个计算线程 以及32TB内存
3072 GB/sec 内部互联带宽
SPARC M5-32集成计算资源池
超大的处理器扩展能力
超大的内存扩展容量
超大的系统互联带宽
超大的I/O带宽
超大的内存带宽
统一的Solaris操作系统
统一的管理方式
统一的虚拟化技术
超高端服务器系列
15 | © 2013 Oracle Corporation
SOLARIS 集成设计
16 | © 2013 Oracle Corporation
业界首款云操作系统 无缝接驳硬件与软件系统,极大简化
• #1 UNIX
– 业界领先的简便性、可用性、安全性、性能
• 为云而设计,简化系统管理、部署
– 网络虚拟化,简化云环境网络架构
– 云存储子系统,简化数据管理
– 生命周期管理,简化系统部署、软件升级
• 与Oracle软件紧密结合
– 专为Oracle软件与硬件而优化,独有价值!
17 | © 2013 Oracle Corporation
高可用性 安全性 性能
Oracle Solaris 11.1--Oracle 数据库. Oracle Java. 集成工作、独有优化,300多项独有优化技术
法规遵从
18 | © 2013 Oracle Corporation
新的Solaris/RAC内核模式加速
使得Solaris能够直接相应RAC
锁请求
在内存中保存RAC锁状态,并被数据库和内核共享
运行Oracle RAC的最佳UNIX操作系统
Solaris 11.1的新特性
RAC锁的延迟降低30-40%
RAC数据库整体吞吐能力提升达20%
Solaris11.1 Kernal/RAC模式
加速RAC数据库性能
Solaris
RAC 数据库
Solaris
RAC数据库
19 | © 2013 Oracle Corporation
新一代Solaris虚拟内存系统 自动预测、自动调整、快速供应
过去30秒请求的页面
对采样数据进行分析
决定采用何种操作
根据执行策略并行
预分配内存页面池
采样 分析 执行
之前
之后
大幅提高内存密集型应用性能
不同页面大小
不同页面大小被请求次数
20 | © 2013 Oracle Corporation
重写了Solaris虚拟内存系统
提供一个全新的优化共享内存
(OSM)接口
与Oracle数据库自动内存管理
(AMM)协同工作
Solaris基于Oracle数据库优化共享内存模式
Solaris 11.1新特性 • OSM无需重启数据库,即可随时动态调整数
据库SGA大小
• Oracle数据库实例启动和关闭速度提升8倍
Oracle DB
SGA
21 | © 2013 Oracle Corporation
自动化感知SPARC体系架构
– 数据存放于接近于CPU所属内存
– I/O设备使用避免节点跳转
自动化优化数据库性能
自动化优化JAVA性能
NUMA架构与NUMA I/O优化
NUMA感知框架
Solaris自动化感知,自动化调优
22 | © 2013 Oracle Corporation
终极数据库 I/O可观察性 基于 Solaris 11 的 Oracle 数据库
当前的典型问题: 数据库查询耗时太久,但很难查明原因
调试 I/O 问题的未来趋势: Oracle 数据库和 Solaris 11
数据库
存储
操作系统
Oracle 数据库
存储
Oracle 数据库读取 I/O dtrace 并识别 I/O 异常情况
Solaris Dtrace与Oracle v$kernel_io_outlier
有机结合
快速定位、极致调优
23 | © 2013 Oracle Corporation
图形化性能视图
– 调用Dtrace信息
– 只有Solaris提供
与Solaris IPS管理系统集成
– 更加容易的软件升级
轻松实现性能目标
Solaris+Java Mission Control快速诊断
Solaris 11.1新特性
可视化DTrace data与JAVA诊断信息
24 | © 2013 Oracle Corporation
最大化ROI
– 生成运行效率更高、运行更快的应用程序
更快的交付速度
– 包含众多高级工具
– 与Oracle软件产品集成
最大化投资保护
– 全面的代码及程序兼容性保证
编译套件、分析套件
Solaris Studio 12.3 运行于Solaris/SPARC上最好的编程工具
5倍以上更快的运行速度
40%以上吞吐能力提升
Solaris on SPARC T5
程序运行速度
25 | © 2013 Oracle Corporation
性能
大分页支持 完全多线程热内核,扩展到数百个内核、数万个硬件线程 高分辨率计时器性能提升 5 倍 NUMA I/O 框架 uDAPL、RDSv1、RDSv3、SDP:支持低延迟 Infiniband 协议 Oracle RAC 内核锁加速 Exafusion 可感知延迟的内核内存分配器(x86、SPARC) 重建虚拟内存子系统 用户环境快速内存注册和共享保护域 面向 Oracle 数据库的多处理和多线程支持
可靠性和可用性
增强段错误的可观察性 由 Oracle 读取 dtrace IO 通过面向数据库的动态重新配置通知实现资源再平衡 针对硬件停机的 FMA 回调 通过优化的共享内存 (OSM) 实现动态 SGA 调整 针对 IB HCA 的动态重新配置
安全性 透明加密分流 针对 RDSv3 的专属 IP 区域支持,可在 SuperCluster 上支持 DBaaS Solaris 审计功能与 Oracle Audit Vault 相集成
Oracle 数据库优化案例 冰山一角
Solaris 11 重要特性与 S11.1 新增特性
26 | © 2013 Oracle Corporation
处理器
User-level 快速解析支持high resolution timer support WLS 可扩展性,单线程模式支持 smt pause() 用于优化JVM忙时等待 Java优化的Solaris调度类 无延迟窗口的Fused compare-and-branch 全新的块初始化存储优化 (BIS 指令)
内存 JVM大分页支持 2GB分页支持,优化Java性能
I/O SDP: 针对低延迟Infiniband协议支持 SDP高可用性支持
安全性
与SPARC/Solaris加密卸载引擎集成 (Java 7u4) Solaris区域与SDP结合 Solaris区域安全隔离,低延迟虚拟化技术
诊断 DTrace 插件与Java Mission Control结合
Solaris针对Java的优化特性
Solaris 11 重要特性与 S11.1 新增特性
冰山一角
27 | © 2013 Oracle Corporation
SPARC 未来发展规划
应用程序加速器
• 数据库查询优化
• 数据库数字加速
• 高效数据压缩
• 高效数据加密
• 高效集群互联
• 应用程序数据保护
每两年提高2倍的应用程序运行性能
性能提升
• 更高的核心运行频率
• 每核心多重流水线支持
• 更多的每处理器内核数量
• 更大更高效的缓存
• 更大的带宽
Performance • Reliability • Security • In-memory Database • Big Data
Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 28
Oracle给您一个最佳的选择
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Copyright © 2012, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 29 @2013 Oracle Corporation 29
使用Oracle SPARC服务器、Oracle Solaris操作系
统以及Oracle VM技术,使得我们能够显著提高运
行效率,从而提供更好的用户体验。 …
IT Director | Electro-Wire, Inc
我们的产品对于我们用户的网络系统非常重要,必
须保证5个9的高可用性。使用Oracle Sun服务器加
Oracle数据库软件保证我们提供给客户的产品非常
可靠,完全满足要求。…
Vice President | Sonus Networks
使用Oracle 优化解决方案(包含软件、硬件全套部
署),使得我们大大降低实施风险和部署时间, 提高
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Enterprise Architecture
Manager | Multotec.
高性能 高可靠 极致简化
Oracle的软件、硬件解决方案给我们提供了一套端
到端的集成平台,能够帮助我们大大提高客户满意
度以及支撑业务的快速增长。…
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Manager | Vodafone
创新
一旦发现Oracle集成设计带来的价值,你将非常清
楚和简单的做出这样的选择,使用SPARC和Solaris
运行Oracle软件。 iXtend感谢Oracle,帮助我们为
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SPARC T5 SPARC M5
30 | © 2013 Oracle Corporation
• 从4核心起步,到192核心的全线产品
• 最高1536线程,32TB内存超大扩展
• SPARC T5 2.3倍吞吐,1.2倍单线程,5倍整机
T4-1 8-cores @
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512GB Memory
T4-2 16-cores @
2.85GHz
1TB Memory
T4-4 32-cores @ 3GHz
2TB Memory
T5-2 32-cores @
3.6GHz
512GB Memory
T5-4 64-cores @
3.6GHz
2TB Memory
T5-8 128-cores @
3.6GHz
4TB Memory
Netra T4-1 4- cores or 8-
cores @ 2.85GHz
256GB Memory
SPARC 全面覆盖客户各类应用需求
M5-32 192-cores @
3.6GHz
32TB Memory
31 | © 2013 Oracle Corporation