微调BIOS设置 有助于提高系统性能

日期: 2011-07-11 作者:Brien M. Posey翻译:孙少忆 来源:TechTarget中国 英文

对服务器硬件的投入最大化,通常意味着对机器进行配置,以达到性能最理想的状态。要达到这个目的,其中一个办法就是通过调整BIOS设置。本文尝试分析说明在优化系统性能和提高电源管理过程中,对哪些BIOS设置进行配置是最为关键的。   如果通过调整一些BIOS设置有可能提高性能,那么有人会问,厂商在设计机器时为什么没有把最优BIOS设置作为默认设置呢。

有时候,高性能设置可能会影响服务器的稳定性。在其他情况下,提升性能可能会产生服务器温度升高,或能源消耗增大的现象,或导致两者都出现。总之,始终记住一点,添加性能通常可能是有代价的。   在讨论可调节的BIOS设置之前,我要指出,每台服务器都是有区别的。

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服务器硬件的投入最大化,通常意味着对机器进行配置,以达到性能最理想的状态。要达到这个目的,其中一个办法就是通过调整BIOS设置。本文尝试分析说明在优化系统性能和提高电源管理过程中,对哪些BIOS设置进行配置是最为关键的。

  如果通过调整一些BIOS设置有可能提高性能,那么有人会问,厂商在设计机器时为什么没有把最优BIOS设置作为默认设置呢。有时候,高性能设置可能会影响服务器的稳定性。在其他情况下,提升性能可能会产生服务器温度升高,或能源消耗增大的现象,或导致两者都出现。总之,始终记住一点,添加性能通常可能是有代价的。

  在讨论可调节的BIOS设置之前,我要指出,每台服务器都是有区别的。服务器本身的生产,型号,结构和年限等特性都会对BIOS设置产生影响。因此,我在此讲到的设置有可能并不适用于所有服务器。

  不统一的内存访问(NUMA)

  NUMA是通过高速互联把一系列节点链接到一起的一项技术。基本思想是每个CPU各自有内置的内存控制器,可以直接链接到该CPU视为本地范围的内存上。CPU对内存的访问范围既可以是自身节点(本地),也可以是另外的节点(远程)。本地内存访问速度相比远程访问要快,原因在于远程内存访问需要让数据经由NUMA互联进行传输。

  一项被称为节点交叉存取的技术,弥补了远程内存访问中出现的数据先后要经过两端内存控制器而造成的性能损失。一些系统在BIOS系统内把节点交叉存取作为默认设置。不过对于作为虚拟主机的服务器而言,禁用交叉存取功能往往运行得更好。

  BIOS调节与电源管理

  为数不多的BIOS设置项能像电源管理设置那样对机器的整体性能产生巨大影响。不巧的是,许多电源管理设置是供应商特制,因此你必须查询你的服务器供应商网页,寻求他们的建议。

  需要的第一项电源管理特性就是需求型缩放模式(DBS)。DBS自动调节处理器的时钟速率,能在需要时加大电源供应,也能在CPU使用量下降时相应减少电源。

  很多服务器借助电源管理配置来控制DBS。通常,默认作法是让操作系统控制处理器的缩放频率,但是这么做要求会占用一点儿CPU。并不是所有操作系统都支持这种电源管理模式。如果服务器上运行的是低级别的管理程序,这种情况尤为麻烦。要让服务器达到最佳性能表现,就要寻求匹配的电源管理配置而非简单的电源节省。

  同步多线程在BIOS层面可以禁用

  安装了英特尔Xeon处理器的服务器,很多都支持同步多线程(SMT)。SMT是英特尔的一个产品特色。它使操作系统能使用的CPU核数量是其真实数量的2倍。也就是说,SMT把每个物理核拓展作两个逻辑核。

  虽然英特尔声称SMT可以把机器性能提高30%,但如果该服务器是用作虚拟主机的话,SMT可能反倒会影响机器性能。在下面两种情况下,机器性能一定会受到影响:一是,虚拟机只给指派了一个逻辑处理器;二是,CPU核过度分配使用。

  多数支持SMT的服务器在默认情况下,都有这项功能。但是这项功能在BIOS层面可以被禁用。你可以用SMT作为评判基准,考察启用和禁用SMT得出的不同结果,最终确定哪种设置可以实现性能最优。

  BIOS的不同特性影响核速

  BIOS有几个不同特性会影响到服务器CPU核的速度。其中之一就是强力涡轮,在部分英特尔Xeon服务器上可以看到。强力涡轮的工作原理与超频类似,使得CPU核能够高于基础频率运行。

  强力涡轮,有时会被默认禁用,但它应该算是可以安全使用的一个特性。它只是在CPU耗电量低于额定功率时,或是运行温度低于规定度数时,才会提高CPU核频率。

  强力涡轮能够增加多少处理能力取决于有效的CPU核数量,但通常可以增加2到3个频率段。无论如何,CPU里所有有效核运行频率是一致的。

  如果考虑使用强力涡轮,应该先检查并确认已经禁用BIOS的C-state功能,这是某些英特尔Xeon服务器上的一项节能设置。它是通过降低CPU核电压,从而降低核频率起作用的。当CPU的一个核频率降低后,该CPU上的其它核频率也相应降低。所以,如果要让服务器处理能力最大化,就要避免任何可能导致核低频率运转的配置。

  如你所知,有很多BIOS设置可以帮助优化服务器性能。当然,要注意到,这么做可能会增加电源消耗,服务器的温度也会上升。

作者

Brien M. Posey
Brien M. Posey

Brien M. Posey,微软认证系统工程师,Windows 2000 Server 和 IIS方面最有价值专家。Brien曾任全国性连锁医院的CIO,负责过Fort Knox的网络安全。作为一名自由撰稿人,他为微软, CNET, ZDNet, TechTarget, MSD2D, Relevant Technologies 以及其他的科技公司写过稿。

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