处理器类型

小型机的 CPU不同与普通 PC服务器，通常都采用专用的CPU（中央处理器）。主要有以下几类：

1．PowerPC处理器
二十世纪九十年代， IBM、 Apple和 Motorola公司开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6微米的生产工艺，晶体管的集成度达到单芯片300万个。
1998年，铜芯片问世，开创了一个新的历史纪元。2000年，IBM开始大批推出采用铜芯片的产品，如RS/6000的X80系列产品。铜技术取代了已 经沿用了30年的铝技术，使硅芯片多CPU的生产工艺达到了0.20微米的水平，单芯片集成2亿个晶体管，大大提高了运算性能。而1.8V的低电压操作 （原为2.5V）大大降低了芯片的功耗，容易散热，从而大大提高了系统的稳定性。
2．SPARC处理器
1987年，SUN和TI公司合作开发了RISC微处理器——SPARC。SPARC微处理器最突出的特点就是它的可扩展性，这是业界出现的第一款有可扩展性功能的微处理。SPARC的推出为SUN赢得了高端微处理器市场的领先地位。
1999年6月，UltraSPARC Ⅲ首次亮相。它采用先进的0.18微米工艺制造，全部采用64位结构和VIS指令集，时钟频率从600MHz起，可用于高达1000个处理器协同工作的系 统上。UltraSPARC Ⅲ和Solaris操作系统的应用实现了百分之百的二进制兼容，完全支持客户的软件投资，得到众多的独立软件供应商的支持。
在64位UltraSPARC Ⅲ处理器方面，SUN公司主要有3个系列。首先是可扩展式s系列，主要用于高性能、易扩展的多处理器系统。目前UltraSPARC Ⅲs的频率已经达到750MHz。还有UltraSPARC Ⅳs和UltraSPARC Ⅴs等型号。其中UltraSPARC Ⅳs的频率为1GHz，UltraSPARC Ⅴs则为1.5GHz。其次是集成式 i系列，它将多种系统功能集成在一个处理器上，为单处理器系统提供了更高的效益。已经推出的UltraSPARC Ⅲ i的频率达到700MHz，未来的UltraSPARC Ⅳi的频率将达到1GHz。
3．PA-RISC处理器
HP公 司的RISC芯片PA-RISC于1986年问世。第一款芯片的型号为PA-8000，主频为180MHz，后来陆续推出PA—8200、PA-8500 和PA-8600等型号。HP公司开发的64位微处理器PA-8700于2001年上半年正式投入服务器和工作站的使用。这种新型处理器的设计主频达到 800MHz以上。PA-8700使用的工艺是0.18微米SOI铜CMOS工艺，采用7层铜导体互连，芯片上的高速成缓存达到2.25MB，比PA- 8600增加了50%。
HP公司还将推出PA-8800和PA-8900处理器，其主频分别达到1GHz和1.2GHz。RA-RISC同时也是IA-64的基础。在未来的IA-64芯片中，会继续保持许多PA-RISC芯片的重要特性，包括PA-RISC的虚拟 存储架构、统一数据格式、浮点运算、多媒体和图形加速等。
4．MIPS处理器
MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商，在RISC处理器方面占有重要地位。1984年，MIPS计算机公司成立。1992年，SGI收购了MIPS计算机公司。1998年，MIPS脱离SGI，成为MIPS技术公司。
MIPS 公司设计RISC处理器始于二十世纪八十年代初，1986年推出R2000处理器，1988年推R3000处理器，1991年推出第一款64位商用微处器 R4000。之后又陆续推出R8000（于1994年）、R10000（于1996年）和R12000（于1997年）等型号。
随后，MIPS公司的战略发生变化，把重点放在嵌入式系统。1999年，MIPS公司发布MIPS32和MIPS64架构标准，为未来MIPS处理器的开 发奠定了基础。新的架构集成了所有原来NIPS指令集，并且增加了许多更强大的功能。MIPS公司陆续开发了高性能、低功耗的32位处理器内核 （core）MIPS324Kc与高性能64位处理器内核MIPS64 5Kc。2000年，MIPS公司发布了针对MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc处理器内核。
5．COMPAQ的Alpha处理器（hp）
Alpha处理器最早由DEC公司设计制造，在Compaq公司收购DEC之后，Alpha处理器继续得到发展，并且应用于许多高档的Compaq服务器 上。自1995年开始开发了21164芯片，那时的工艺为0.5mm，主频为200MHz。1998年，推出新型号21264，当时的主频是 600MHz。目前较新的21264芯片主频达到1GHz，工艺为0.18mm。在该芯片具有完善的指令预测能力和很高的存储系统带宽（超过 1GB/s），并且其中增加了处理视频信息的功能，其多媒体处理能力得到了增强。
21264芯片保持了Alpha处理器可以运行多种操作系统的特点，其中包括Tru64UNIX、OpenVMS和Linux等，而在这些系统中，已经有许多成熟的应用程序，这也是Alpha处理器的一个优势。

处理器主频

主频，就是 CPU的 时钟频率，简单说是CPU运算时的工作频率（1秒内发生的同步脉冲数）的简称。单位是Hz。它决定计算机的运行速度，随着计算机的发展，主频由过去MHZ 发展到了现在的GHZ（1G=1024M）。通常来讲，在同系列微处理器，主频越高就代表计算机的速度也越快，但对与不同类型的处理器，它就只能作为一个 参数来作参考。另外CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的 CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

说到处理器主频，就要提到与之密切相关的两个概念：倍频与外频，外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度，而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与 主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态；倍频即主频与外频之比的倍数。主频、外 频、倍频，其关系式：主频＝外频×倍频。早期的CPU并没有“倍频”这个概念，那时主频和系统总线的速度是一样的。随着技术的发展，CPU速度越来越快， 内存、硬盘等 配件逐渐跟不上CPU的速度了，而倍频的出现解决了这个问题，它可使内存等部件仍然工作在相对较低的系统总线频率下，而CPU的主频可以通过倍频来无限提 升(理论上)。我们可以把外频看作是机器内的一条生产线，而倍频则是生产线的条数，一台机器生产速度的快慢(主频)自然就是生产线的速度(外频)乘以生产 线的条数(倍频)了。

处理器缓存

缓存(Cache)大小是 CPU的重要指标之一，其结构与大小对CPU速度的影响非常大。简单地讲，缓存就是用来 存储一些常用或即将用到的数据或指令，当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取，这样比到 内存甚至 硬盘中读取要快得多，能够大幅度提升CPU的处理速度。

所谓处理器缓存，通常指的是二级高速缓存，或外部高速缓存。即高速缓冲存储器，是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较小的但速度很高的存储器，通常由SRAM（静态随机存储器）组成。用来存放那些被CPU频繁使用的数据，以便使CPU不必依赖于速度 较慢的DRAM（动态随机存储器）。L2高速缓存一直都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存，称为SRAM(静态RAM)，SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺，因此与动态存储器DRAM比较，SRAM的存取速度快，但体积较大，价格很高。

处理器缓存的基本思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区，即Cache系统。80486以及更高档微处理器的一个显著特点是处 理器芯片内集成了SRAM作为Cache，由于这些Cache装在芯片内，因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片如 Pentium为16KB，Power PC可 达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache，采用数据和双通道Cache技术，相对而言，片内Cache的容量不大，但是非常灵活、方 便，极大地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。由于486，586等高档处理器的时钟频率很高，一旦出现一级Cache未命中的 情况，性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache，称为二级Cache。二级Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓 冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度，如果没有二级Cache就不可能达到486，586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量通常应 比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中，常要求用户确定二级Cache是否安装及尺寸大小等。二级Cache的大小一般为128KB、 256KB或512KB。在486以上档次的微机中，普遍采用256KB或512KB同步Cache。所谓同步是指Cache和CPU采用了相同的时钟周 期，以相同的速度同步工作。相对于异步Cache，性能可提高30%以上。

最大处理器个数

最大处理器数量是指小型机的 主板最多能支持多少个处理器（ CPU）。

我们知道，对于一台普通 PC（个人 电脑） 来讲，它得主板有多少个CPU插座，那么这台PC最大就能支持多少个CPU。但对于小型机来说就不完全是这种情况，现在的小型机主板一般都可以安插CPU 扩展板，这样的小型机最大支持CPU数量就取决于扩展板和主板的双方面因素。总之，扩展性能越强，小型机的总拥有成本就越高。

内存类型

小型机 内存也是内存(RAM)，它与普通 PC（个人 电脑）机内存在外观和结构上没有什么明显实质性的区别，主要是在内存上引入了一些新的特有的技术，如ECC、ChipKill、热插拔技术等，具有极高的稳定性和纠错性能。

服务器及小型机内存主要技术：

(1)ECC

在普通的内存上，常常使用一种技术，即Parity，同位检查码（Parity check codes）被广泛地使用在侦错码（error detectioncodes）上，它们增加一个检查位给每个资料的字元（或字节），并且能够侦测到一个字符中所有奇（偶）同位的错误，但Parity有 一个缺点，当计算机查到某个Byte有错误时，并不能确定错误在哪一个位，也就无法修正错误。基于上述情况，产生了一种新的内存纠错技术，那就是ECC， ECC本身并不是一种内存型号，也不是一种内存专用技术，它是一种广泛应用于各种领域的计算机指令中，是一种指令纠错技术。ECC的英文全称是“ Error Checking and Correcting”，对应的中文名称就叫做“错误检查和纠正”，从这个名称我们就可以看出它的主要功能就是“发现并纠正错误”，它比奇偶校正技术更先 进的方面主要在于它不仅能发现错误，而且能纠正这些错误，这些错误纠正之后计算机才能正确执行下面的任务，确保服务器的正常运行。之所以说它并不是一种内 存型号，那是因为并不是一种影响内存结构和存储速 度的技术，它可以应用到不同的内存类型之中，就象前讲到的“奇偶校正”内存，它也不是一种内存，最开始应用这种技术的是EDO内存，现在的SD也有应用， 而ECC内存主要是从SD内存开始得到广泛应用，而新的DDR、RDRAM也有相应的应用，目前主流的ECC内存其实是一种SD内存。

(2)Chipkill

Chipkill技术是IBM公 司为了解决目前服务器内存中ECC技术的不足而开发的，是一种新的ECC内存保护标准。我们知道ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误，但如果同时检 测出两个以上比特的数据有错误，则一般无能为力。目前ECC技术之所以在服务器内存中广泛采用，一则是因为在这以前其它新的内存技术还不成熟，再则在目前 的服务器中系统速度还是很高，在这种频率上一般来说同时出现多比特错误的现象很少发生，正因为这样才使得ECC技术得到了充分地认可和应用，使得ECC内 存技术成为几乎所有服务器上的内存标准。

但随着基于Intel处理器架构的服务器的CPU性能在以几何级的倍数提高，而硬盘驱 动器的性能同期只提高了少数的倍数，因此为了获得足够的性能，服务器需要大量的内存来临时保存CPU上需要读取的数据，这样大的数据访问量就导致单一内存 芯片上每次访问时通常要提供4（32位）或8（64位）比特以上的数据，一次性读取这么多数据，出现多位数据错误的可能性会大大地提高，而ECC又不能纠 正双比特以上的错误，这样就很可能造成全部比特数据的丢失，系统就很快崩溃了。IBM的Chipkill技术是利用内存的子结构方法来解决这一难题。内存 子系统的设计原理是这样的，单一芯片，无论数据宽度是多少，只对于一个给定的ECC识别码，它的影响最多为一比特。举个例子来说明的就是，如果使用4比特 宽的DRAM，4比特中的每一位的奇偶性将分别组成不同的ECC识别码，这个ECC识别码是用单独一个数据位来保存的，也就是说保存在不同的内存空间地 址。因此，即使整个内存芯片出了故障，每个ECC识别码也将最多出现一比特坏数据，而这种情况完全可以通过ECC逻辑修复，从而保证内存子系统的容错性， 保证了服务器在出现故障时，有强大的自我恢复能力。采用这种内存技术的内存可以同时检查并修复4个错误数据位，服务器的可靠性和稳定得到了更加充分的保 障。

(3)Register

Register即寄存器或目录寄存器，在内存上的作用我们可以把它理解成书的目录，有了它，当内存接到读写指令时，会先检索此目录，然后再进行读写操 作，这将大大提高服务器内存工作效率。带有Register的内存一定带Buffer(缓冲)，并且目前能见到的Register内存也都具有ECC功 能，其主要应用在中高端服务器及图形工作站上，如IBM Netfinity 5000。

小型机内存典型类型

目前小型机常用的内存有SDRAM和DDR两种内存。

(1)SDRAM
(2)DDR SDRAM

标准内存容量

标准 内存容量是指小型机在出厂时随机带了多大容量的内存，这取决于厂商的出厂配置。

最大内存容量

最大 内存容量是指小型机 主板能够最大能够支持内存的容量。一般来讲，最大容量数值取决于主板芯片组和内存扩展槽等因素。

硬盘类型

小型机同中高档服务器一样，为了使 硬盘能够适应大数据量、超长工作时间的工作环境，一般采用高速、稳定、安全的SCSI硬盘。

现在的硬盘从接口方面分，可分为IDE硬盘与SCSI硬盘（目前还有一些支持 PCMCIA接口、IEEE 1394接口、SATA接口、USB接口和FC－AL(FibreChannel－Arbitrated Loop) 光纤通道接口的产品，但相对来说非常少）；IDE硬盘即我们日常所用的硬盘，它由于价格便宜而性能也不差，因此在PC上得到了广泛的应用，目前个人 电脑上 使用的硬盘绝大多数均为此类型硬盘。另一类硬盘就是SCSI硬盘了（SCSI即Small Computer System Interface小型计算机系统接口），由于其性能好，因此在服务器及其小型机上普遍均采用此类硬盘产品，但同时它的价格也不菲，所以在普通PC上不常 看到SCSI的踪影。

同PC服务器类似，小型机上使用的硬盘具有如下四个特点：
1、速度快
2、可靠性高
3、多使用SCSI接口
4、可支持热插拔

目前，主流的服务器（小型机）硬盘厂商主要有seagate（希捷）、IBM等。

标准硬盘容量

标准 硬盘容量是指小型机出厂时标准配备的硬盘容量。不同的小型机标配硬盘容量不同，一般从几十G到几百G容量不等。

软盘驱动器

软盘驱动器就是我们平常所说的软驱，英文名称叫做“floppy disk”，它是读取3.5英寸或5.25英寸软盘的设备。现今最常用的是3.25英寸的软驱，可以读写1.44MB的3.5英寸软盘。如图：