【IT168 专稿】从目前的刀片市场来看，有两条路可走，业内一致看好的中小企业市场正在逐步加温，另外一条就是面向高性能计算等高端领域日渐走高。一直以来，刀片式服务器以其高密度和易于构筑机群的特点成为高性能计算的发展方向而受到业界瞩目。利用刀片服务器，采用集群架构，构建高性能计算机，不但可以大大减少连接线缆的数量，而且还能带来诸如占地面积减少、能耗减少、部署时间大大减少等优势。因此，高性能计算已经成为刀片服务器的一个主要应用领域。
一、市场格局
必须看到，由于刀片的高密度、高管理性等优势，在高端市场，刀片服务器已经成为一个最有诱惑力的市场。作为构建集群基础节点--刀片服务器，国外的IBM、HP和Sun等大公司，一直不遗余力地推广刀片，特别是推动有利于自己的刀片服务器标准。在高性能刀片式服务器领域上它们占远远领先地位，对整个产品生态链的起着主导和控制作用。
国内企业仍然在中低端的一些入门级刀片市场中徘徊。除了关键技术和导入时间和国外厂商存在巨大差距外，再有就是高性能计算的标准，目前在国内没有统一的标准虽然。正是在这种背景下，浪潮积极推出的NX7100D，突围高性能领域的困境。因此，未来面向大型企业、数据中心的密集型应用的高性能服务器，国内厂商还有很长一段路要走。
本篇，我们重点介绍面向高端企业级的高性能刀片服务器。将从产品定位、应用领域、技术指标、产品特色、价格定位、以及渠道反馈等方面进行横向对比分析。经过对国内外厂商刀片的逐一整理，我们选择了当前最为主流的高密度、高性能刀片式服务器。首先，我们介绍它们的出场顺序：
－ 2006年 初IBM推出Blade Center H刀片模块系统；
－ 2006年HP发布Blade System c7000机箱；
－ 2006年8月Sun推出Blade 8000机箱；
－ 2008年1月 DELL 随即推出PowerEdge M1000e机箱；
－ 2008年2月 Sun推出四路四核高性能刀片X8450；
－ 2008年6月HP 发布首款超高密度的刀片HP ProLiant BL2x220c G5；
－ 2008年下半年浪潮推出Xeon 5100平台的高性能刀片服务器NX7140D。
二、产品定位
面向大型企业、数据中心处理和数据库应用，在结构上高性能刀片服务器逐步趋向于密集型、多核化。刀片服务器作为集群(一组)节点机的一种表现形式，对于大规模HPC用户来说，由于单独的刀片系统不能满足其要求，即使得刀片和集群二者得到了统一。因此，未来高性能服务器除了定位在大型企业上，还会在科研边缘的研究领域大放异彩，尤其在数据对比、图像处理、基因排序等领域中将更值得关注。
首先登场的是，IBM的Blade Center H，在9U的空间内积聚14个服务器托架，最多容纳112个四核处理器，是理想的计算密集型应用服务器，成为IBM面向高性能计算专门优化的产品。HP的Blade System c7000 ，在10U，最多可容纳16台服务器。如在一个42U机架上最多能够安装64台刀片服务器，提供最高的计算密度。DELL的Power Edge M1000e定位于大型企业密集性应用较高的环境，适用于多项任务程序， 同样在10U的空间内可容乃14个刀片；Sun Blade 8000发布于2007年早期，采用AMD Opteron和Intel Xeon处理器刀片，面向高端服务器市场，适用于企业应用程序和高性能计算，以及x86 群集和网格计算的刀片式服务器。浪潮的NX7100D是唯一基于5400芯片组的刀片产品，具有超强的计算能力，浪潮将面向高端行业推出"NX7100D＋双控IP-SAN"高增加值模式。
三、应用领域
从下表产品定位不能看出，5家厂商的"刀锋所指"尤为一致，面向大型企业级用户、IDC数据中心，满足计算机集群应用、网络应用、大型程序应用，是高性能密集型刀片式服务器的专属。
不仅是国外厂商看高端市场，同样是这个挥之不去的诱惑，也牵动了国产厂商的战略方向。浪潮通过不断努力，通过本土化服务和市场等方面的提升略有斩获，在延续了高密度的刀片服务器NX7140D基础上，继续走高端策略，最新的基于首款X5400平台刀片产品NX7100D即将出台。（表1）
四、技术指标
1、刀片式机箱
从机箱密度比较，IBM、HP和DELL的三款结构密度大致相当，每U高度可容纳1.5个半高刀片。浪潮的NX7140D的密度达到最大，7U的高度，竟然能容纳14个刀片，也就说如果在42U标准机柜内，可配置672颗处理器核心，真正达到了高密度计算的要求，其整体机箱体积设计最为小巧。Sun Blade 8000P其实是专门用于高端 x86 群集和网格计算的刀片式服务器，可在单一机架中提供240个处理核心以及1.344 TFLOPS。
从冗余程度上比较，无论是各类模块、电源、风扇的冗余数量来看，HP的Blade c7000略占优势。因此在实现冗余的同时，还可提供最高的配置灵活性。在刀片的支持上，DELL的M1000e 与HP的-class机箱非常类似。都同时可以支持半高、全高和双宽度的刀片。（表2）
2、刀片式服务器
目前刀片服务器标准还不统一，因此厂商之间的刀片不能兼容，即便是同一厂商的前后换代产品，也存在互不兼容的现象，如DELL的 M1000e 与上一代产品Power Edge 1955（第9代）。HP和IBM的推出了多款可兼容的刀片，在刀片的更新上，也充分考虑了支持更多的核心的处理器刀片。在处理器上，也推出了不同平台的CPU，基本达到刀片满足应用上差异的需求。应该说，以IBM和HP为代表的刀片厂商占据着远远领先优势。
IBM Blade Center 的五大机箱最为显著的特点是适用刀片模块的通用性。仅就架构来分，有Intel架构的HS系列、AMD架构高性能应用的LS系列、IBM Power架构的JS系列。对于高性能Blade Center H机箱来说，其中的HS系列中的Blade Center HS 21和HS 21 XM扩展型，都是高密度刀片服务器，可提供高效的集成解决方案；LS系列的三款采用64位超线程技术，直接面对高性能计算应用，价格和能耗相对较低，也是用户不错的选择
HP的刀片阵容更为强大，ProLiant BL200c 、BL400c、BL600c、BL800c，产品系列中同样多以Intel和AMD的架构为配对。其中的BL2x220c G5绝对是一款"明星"级别产品，设计思路新颖，首次将两台独立的服务器结合在一个刀片中的刀片服务器。HP ProLiant BL2x220c在一个42U的机架中最高可以部署1024个CPU核，成为业界首个可以提供3倍于传统1U机架服务器密度的刀片服务器。
如果说，HP和IBM作为刀片的业界老大，能展示给用户强大可选的高性能和高密度多种架构的刀片的话。作为第二梯队的Sun和DELL， 则沿袭着架构上Intel和AMD对等的模式，DELL的M600和M605两款刀片突出能效；Sun的Blade X8400系列中的三款则直接"刀指"高性能应用，采用AMD Opteron 8300/8200以及四核Intel Xeon 7300/7200的处理器，适用于数据库和企业级应用、服务器合并和虚拟化、高性能计算以及高端x86集群和网格等应用。
由于篇幅所限，我们各选择一款相近的刀片服务器进行比较，都以Intel的架构进行对比。其中刀片模块各有特点，IBM 的Blade HS 21 XM首次采用了固态硬盘；HP的BL2x220c G5表现出出色的每瓦计算功能：低功耗英特尔四核CPU 5400系列；低功耗内存支持；英特尔 San Clemente 芯片组支持低功耗 ECC DDR2 内存。DELL的M600刀片在SPECjbb2005性能测试，与同级别的竞争对手的产品比较中，其性能功耗比高出25%左右。（表3）
通过对机箱和刀片的比较，我们简单总结高性能刀片式服务器具有的几个特点：
机箱大型化。一般在10U左右，箱体较大；
密度较高。在10U的空间部署1.5个左右的刀片，个别达到2个刀片；
计算模块高端化。可以支持多类型四核CPU的计算模块；
强大的冗余能力。对于各类模块、电源、风扇都预留较多的冗余；
电源类型应用较广。从三相高电压到普通220V办公用电均可适用。
五、管理性与可靠性
在系统管理、远程管理和解决方案管理三个方面，IBM、HP和DELL表现更为突出。几款产品都可以直接部署或通过软件/模块进行远程管理。
IBM在功能展示上比较丰富，Blade Center H 随机标配一个高级管理模块，在高级管理和远程部署上采用多项技术，如IDirector System（系统管理）、Director Capacity Manager（资源管理）、IBM Director Rack Manager（机架监控管理）；在远程部署上简化了自动部署和重新部署，节省了部署时间。
HP刀片系统c7000机箱具有出色的易用性和可管理性。带有一个3英寸的LCD显示屏，可以显示机箱及其组件的状态信息。机箱内还附带有刀片洞察（Insight Control）管理软件包，可管理物理及虚拟系统，还能测量和管理机箱的功耗。
DELL在易于使用和和降低适用复杂性上，采取了多项有效的措施：提供冗余、安全的访问通道；功耗实时报告功能，动态电源管理功能和集成KVM交换机解决方案。（表4）
六、节能和散热系统
在节能方面，IBM Blade Center H 的节能手段来自来芯片和风扇两个方面：1）支持多种低压处理器选件组合，使电源效率达到90%；2）鼓风机/风扇可根据温度变化，进行自适应的调整。IBM Cool Blue（酷蓝）技术的采用，更好的协调电源和冷却系统的平衡。HP在2007年HP开始着手推动动态的智能冷却的理念，Blade c7000与同等1U机架安装式服务器相比，最多可节省40%的电能。HP Dynamic Power Saver可将未使用的电源设置为备用状态，进而优化电源效率；Thermal Logic能量智能技术实现了供电、散热与冷却之间的平衡。我们能看出，在能耗和散热上并不是孤立考虑的，IBM和HP都是通过各自的"Cool Blue、Thermal Logic"一些智能技术，达到了二者的完美统一。HP在最新在中央电视台北京标志性的大厦中的数据中心，采用HP动态制冷技术的设计理念，就是最好的例证。
DELL的M1000e的能效最值得其称道。盘柜利用热设计效率，采用超低功耗电源、动态电源高效风扇连同优化气流设计，可以高效地冷却机箱并在一个低功率电路中实现更好的性能。虽然在DELL网站能看到M1000e连同M600的性能测试的技术白皮书，要比IBM Blade Center H 超12%性能功耗。无论测试结果怎样对比，但DELL这款刀片的设计初衷之一，就是以省能省电(Energy Smart)技术为基础而构建。
国内厂商浪潮的节能方式，是采用低功耗芯片组--5100系列，可使系统功耗大幅下降；另外，采用支持4个热插拔1400W冗余电源( N+1冗余)，电源转换效率高达93%。
在散热系统中，HP采用了主动散热风扇技术，气流、功耗和噪音方面表现出色。拥有10块主动风扇为最多6个2250W的电源散热提供可靠保障。IBM的散热从预测干预、硬件主动、系统协调三方面入手：Blade Center Power Configurator和Director Active Energy Manager两大技术的采用可以精确预测电源和冷却系统的平衡；鼓风机/风扇模块可根据不断变化的温度进行主动相应的调整，输出最适宜的转数；最后，IBM的设计独特的矢量校准冷却技术，可帮助保护关键的系统组件，从而提升最高可靠性。
七、供电系统
HP c7000的电源设计，不仅考虑到了中国及大多数国际市场的三相电压的需求，还专为北美和日本的低电压110V的电力环境满足其需求；另外在单项机型上也可应用。IBM Blade Center H的工作电压 200-240V。Sun的电力环境也是在200-240 V AC，50-60 Hz，可以满足我们国内的企业电力环境的需求。DELL提供各种适合M1000e的配电装置选项，包括20A、30A、60A单相或30A三相，必须使用200+伏交流(AC)输入电源。
在电源功能设计上，IBM具有负载均衡和故障恢复功能。DELL具有动态电源启用（Dynamic Power Supply Engagement）功能。（表5）
八、服务对比
高性能服务器在保修上，各家的保修年限都为3年，但在细节上还有差别：HP和DELL都配置了很多可选的项目。如：HP对于机箱：3年、24x7全天候，同一工作日硬件支持；对于软件技术支持和软件更新服务：惠普24小时增强系统支持服务；对于咨询支持：主动式Blade System服务；对于集成的软硬件支持：专人化系统支持服务(P24)；对于全面的支持解决方案：可启动关键业务支持服务。（表6）
九、标准之争
目前刀片服务器还没有一个统一的标准，标准的格局是三分天下：以IBM、HP等代表的刀片厂商独大一方，起步早、技术实力和资金雄厚，可以独立开发整个刀片式服务器系统，各自代表着自己的高性能标准；另外是国内的一些厂商OEM其他国外厂商产品进行贴牌销售；最后就是在2007年，我国高标委已陆续提交相关刀片服务器标准，中国高性能计算机标准正在顺利制定中。据悉，两部关于高性能计算机领域首批两项电子行业标准，在今年有望出台：《机群操作系统远程监控技术要求》和《刀片服务管理模块技术要求》。可以结束国内一直没有关于高性能服务器的标准的困境。
十、价格定位与市场销售
刀片式服务器的整体价格定位相对较高，尤其是高性能刀片式服务器，部分厂商在网站上会给出媒体价格，但更多的是要靠用户根据实际项目来定价。因此，对于不同的项目类型、涉及行业、采购数量、应用环境，都会有不同的折扣。这里，我们简单给出个别的厂商的媒体和市场参价格，以供参考。但需要说明的是，刀片式服务器的价格并不透明，折扣额度和伸缩范围较大。多数价格是要走项目的，才最终能得到实际的价格。
我们选择产品在标准配置的情况下，给出相应市场价格以供参考。（表7）
总结：
随着高性能计算领域标准的出台，刀片服务器将进入技术及应用成熟期，以细分专用、应用为导向，虚拟化技术在高性能服务器中的兴起将是未来的发展方向。有数据显示，2008年，高性能计算市场销售收入将超越过去的120亿美金，集群服务器将占据高性能计算整体份额的70%之多。集群服务器的销售也将逐渐向刀片服务器领域偏移。因此，作为高性能刀片式服务器，自身的发展将以：诸如芯片多核化、设计密度将会更高、节能降耗的技术的推新、增强管理性等方面发展。未来，刀片服务器发展的另一个峰顶，就是面向高性能需求的市场。
