二、处理器是关键
随着虚拟化等技术和云计算等模式在数据中心的应用获得增长的势头,小型的、价格相对便宜的和节能的服务器的需求正在增长。小尺寸的主板和机箱易设计,所以对于微服务器来说,要想实现更高的效能比,处理器是成就这类产品的关键。为此,一些低功耗的笔电型处理器成为厂商青睐的对象,无论是DELL使用VIA的Nano处理器,还是超微在其Server Building Block Solutions产品中、惠普在其家用多媒体服务器MediaSmart中使用Intel的Atom处理器,都可以看做是一种趋势。
图7 Atom同样可用于入门级服务器领域
从整体上来看,Atom(凌动)处理器是英特尔历史上体积最小和功耗最小的处理器。Atom基于英特尔最新的微处理架构,专门为小型设备设计,旨在降低产品功耗,同时也保持了同酷睿2双核指令集的兼容,产品还支持多线程处理。产品的热设计功耗为0.6瓦到2.5瓦之间,但是处理器的频率却能达到1.8GHz,而目前主流的最低功耗的酷睿2双核处理器的热设计功耗也要25瓦-35瓦。而所有这些只是集成在了面积不足25平方毫米的芯片上,内含4700万个晶体管。从规格上面来看这款处理器,在拥有超低功耗的同时还具备不错的性能,这对低端想要追求低功耗的用户来说绝对是个非常不错的选择,更重要的是Atom这款处理器不仅仅是针对移动平台,即使在桌面平台、入门级服务器平台上面Atom也有着非常宽广的发展空间。
图8 VIA带来了众多的MINI解决方案
而VIA的Nano(凌珑)处理器的优势在于其支持64位指令集和虚拟化,其具备Intel的Atom还不能兼顾的64位指令集和虚拟化这两个优势。这意味着,微型服务器也能够用于搭建云计算平台,例如使用VMware vSphere或Citrix XenServer Cloud Edition进行部署。此外,Nano还有基于硬件的PadLock安全引擎,经妥善调用,可高效地实施加密和解密运算,如今大量Web应用都需要使用加密技术以确保数据传输安全。
图9 Inetl近期推出的Xeon微型服务器处理器功耗仅30瓦
当然,无论是对于核心厂商还是多数服务器的用户,我们也应该看到一个现实的问题,其对这类处理器的信任度都还不太高。为此,推出“正统服务器处理器”的低功耗产品便成为厂商在这方面寻求突破的关键。英特尔的“微服务器”是以英特尔新的双核处理器Xeon 3000系列为基础的,Xeon 3000系列具有低功耗,TDP(散热设计功率)仅30瓦等优点。而以此为基础的微型处理器是一个单插座系统,设计的目标是为了在每单位体积内尽可能地封装更多的服务器,同时将散热器和ECC内存模块也一同集成在一起。并且,英特尔近期已在这个市场上推出两款新的四核Xeon处理器:45瓦的Xeon L3426,另外还有一款能耗更低的只有30瓦的处理器,这款处理器定于2010年第一季度上市。
此外,我们认为,无论哪一种方案,都还只是目前微服务器的初级解决方案,能让微服务器真正能在性价比上制胜的武器应是如Intel的众核处理器这样的产品。2009年12月2日,美国加州圣克拉拉的英特尔研究院的研究人员展示了一款“众核处理器研究原型(Many-Core Prototype)”,在单芯片上实现了云计算机的功能,该芯片原型采用45nm CMOS工艺制造,在邮票大小的面积内塞进了13亿个晶体管,面积567平方毫米,在一个6×4 2D网格内集成了48个全功能IA-32处理核心和4个DDR3内存通道,核心之间的通信借助384KB板载共享缓存进行,同时还有8个电压和28个频率控制点,支持核心与网格的动态电压与频率调节(DVFS)。由于Intel在设计时简化了许多硬件功能(如L2快取共享、电源管理等),将这些复杂的工作全移交给软件层,整体功耗最低25W、最高125W,与现在的英特尔处理器的能耗水平接近,仅相当于两个普通家用灯泡的耗电量。
图10 众核时代将为微服务器带来更强劲的解决方案
随着其技术的不断成熟,其集成内核数量可为数十个到上百个,从而可为用户提供不同档次不同功耗需求的产品,为微服务器和个人高性能工作站(Personal High Performance Workstation,PHPW)带来更佳的核心解决方案。一直以来,高性能计算及个人服务器在世人看来都蒙着一层神秘的面纱,其庞大的能耗、特殊的电源要求、苛刻的机房环境、和专业操作人员等特殊要求,令大多数普通用户对高性能计算望而却步。而随着商业环境、社会行为的变化和IT科技的日新月异,越来越多的企业、组织甚至个人却又对高计算力有更多的需求,具有低能耗、低噪音、易管理、易操作,并且让大多数使用者能负担得起的个人高性能工作站、微服务器成为中小企业及高端个人用户、SOHO用户获得更佳应用的重要解决之道也就事在人为。