同芯不同志 走出服务器同质化迷局
- 来源:计算机世界 smarty:if $article.tag?>
- 关键字:服务器,同质化,英特尔 smarty:/if?>
- 发布时间:2012-04-16 17:32
当x86逐渐成为数据中心的主流架构时,x86服务器市场陷入了同质化的怪圈,同样的主板架构、总线传输、管理接口,同样的存储介质、电源设备……不看机箱上Logo,我们很难分出到底是哪家公司的产品。
3月份,英特尔推出了新一代至强E5处理器,引发了服务器市场新一轮竞争热潮。虽然同质化问题如今依然存在,但无一例外的,所有服务器厂商都在想方设法通过差异化凸显自己产品的特色,定制化、模块化、自动化、万兆以太网……技术手段各异但最终目标相同,就是要走出产品同质化的迷局。
北京初春正午的阳光尽管不是很强烈,不过,小王额头上的汗珠却涔涔而下。“为了给公司找到‘靠谱’的服务器,寻访了一家家代理商、参加了一场场推介会,我腿都快跑断了。”小王嘴里暗自念叨着,“不过我还是有点迷糊,那么多的服务器厂商,底层架构都一样,部件差不多,性能差距也不大,选择谁好呢?”
小王的困惑,或多或少要“归咎”于x86这一开放架构的普及与扩张。x86架构无疑是自CPU诞生以来市场上最成功的架构。如今,环顾一下我们身边的个人电脑和工作站,基本已经被x86架构所统领。
同个人电脑和工作站有点相似的是,尽管服务器市场有着更多可用的商业CPU架构,不过,其也同样需要面对x86架构的“盛气凌人”。IDC在2011年年底发布的全球服务器研究报告显示,x86服务器市场在经历了2009年和2010年上半年的微降后,2011年开始又进入了一个新的增长周期。如今,在全球发货的所有服务器产品中,有超过95%的份额来自于x86服务器,x86服务器的营业额占全部服务器收入的大约60%。
在服务器的“心脏”——CPU架构得以实现统一的时候,服务器的其他部件也在积极地进行标准化工作,总线传输、电源规格、主板结构??甚至管理接口、机箱设计都形成了标准。如此一来,对于一些厂商而言,生产服务器就如同拼装积木一样,简单而又快捷。市场上很多我们俗称“白牌儿”的服务器产品,就是在这样的情况下像“攒电脑”一样DIY出来的。
如同一窝蜂上马的电视台相亲节目,以及几乎千人一面的团购网站一样,在我们诟病着电视上无外乎“女嘉宾给男嘉宾灭灯”或是“男嘉宾给女嘉宾灭灯”这类节目同质化问题的时候,服务器同质化也悄然而至。
这也就难怪小王会犯愁了:“无论大厂还是小厂,厂商的产品看起来都差不多嘛。”
实际上,服务器同质化并不是一个新词汇。这一问题在至少十年前就已经为业界所注意到。不过,从本质上来说,“服务器同质化”只是业界在服下“服务器标准化”这剂药之后所产生的副作用。相比起来,服务器标准化所带来的高扩展性、易用性以及可管理性,让“同质化”这样更加偏向市场以及营销的内容并不足以抗衡标准化大潮。
在标准化已经不可避免的前提下,越来越多的厂商开始打造除“性能”以外的产品第二大“卖点”,在同质化的基础上,找到各自不同的产品追求和“志向”,从产品本身做到去同质与去同“志”,在产品定位上扎扎实实地找到一席之地,让如同本文主角小王这样的消费者不再面临“万花渐欲迷人眼”的选购困惑。
综合篇
卖点1:定制化与模块化 细分服务器应用环境
如何在硬件开放架构和通用标准中,找到属于自己的硬件创新,是所有厂商都在追逐的目标。
当然,要想在x86架构上做文章,并不是一件轻而易举的事情。因此,很多厂商都在开始以应用为导向,推广定制化的服务器模块。
实际上,定制化在当前业界并不鲜见。像我们熟知的Facebook、Google、Amazon等互联网内容以及服务公司都已经在自行设计和生产服务器,并加以运用。来自市场调研公司Gartner的统计数据显示,提供定制服务器产品的厂商已经占据了美国服务器市场20%的份额。
由于是应用的推动使然,因此,处理器厂商对于定制化也同样抱以支持的态度。英特尔(中国)有限公司行业合作与解决方案部中国区总监凌琦认为,互联网上的音乐、社区、视频以及游戏等内容增长迅猛,这些应用将产生大量数据,并在数据中心集中汇聚。定制化服务器能够帮忙企业更好地响应用户需求,是一个不可避免的趋势。
因此,对于用户来说,如果不能像Facebook、Google、Amazon那样财大气粗,自己鼓捣产品,那么,不妨去看看厂商的定制化解决方案。
在定制化解决方案中,首先受到追捧的是PCI-E适配器类产品。可不要以为PCI-E插槽上只能放放HBA卡这类传统产品,通过PCI-E 3.0总线的强大吞吐支持,包括固态存储、智能网卡等各类模块都已经在其上找到了用武之地。业界包括戴尔、惠普等在内的很多厂商,都在通过与合作伙伴进行OEM合作的形式,提供不同的解决方案。
作为电信行业的“大玩家”,华为从2011年开始在企业业务上发力。其在最近发布Tecal V2系列服务器产品的同时,就一并推出了包括固态硬盘卡、智能网卡、压缩卡、固态缓存卡等在内的一系列模块。
总而言之,随着应用被不断细分,定制化设计将会成为未来服务器产品的一个重要趋势,同时也是厂商表明自己不同“志”身份的有力武器。
卖点2:绿色节能 降低数据中心用电成本
在数据大集中的趋势下,全球数据中心搭建的热潮一浪高过一浪。由于数据中心的集成度与汇聚度较高,“耗电大户”不在少数,为了减少资源的占用,同传统机房相比,数据中心在能耗方面为基础设施提出了新的要求。节能,已经成为了服务器所必须要做的“功课”。
目前,厂商所采用的减耗措施,无外乎采用80PLUS铂金认证电源,采用耗能更小的部件(比如固态硬盘),或者使用对转风扇等。与此同时,也有厂商在另辟蹊径,通过一些精巧的设计来从细微之处下手。
比如,在服务器的散热孔上,IBM没有采用我们常见的圆形散热孔,而是将其特别设计成了蜂窝状。根据IBM方面的表述,一般情况下,服务器的面板面积是固定的,使用蜂窝状的散热孔,进风效率最高,单位时间内进风量最大,这样散热的效率可以大大提升,从而进一步降低能耗。
IBM在节能方面的“高招”还不止这些。在其面向HPC应用的iDataPlex dx360 M4产品中,IBM采用了独特的温水冷却(Warm Water-Cooled)技术。
“温水冷却”技术的原理是通过对整个服务器系统优化,提高CPU工作温度,使其能在60度?80度的范围内工作。这样一来,CPU水冷系统的进水温度可以从以往的18度左右,提高到40度?45度之间。这样做,可以大大减少水冷系统出水后,对高温冷却水进行降温所需要的能耗。据介绍,“温水冷却”不仅比常见的空调散热方法提高了40%的冷却效率,更重要的是高温冷却水中90%的温度可以被重新利用。数据中心供暖或者是其他需要热量的地方都可以再次“提取”这些能源。
卖点3:自动化 让梦想得以延续
自古以来,人类就一直梦想着能够利用自动化来减少繁重且繁琐的重复性体力劳动。从水车、爬犁等农耕细作的农用工具,到汽车、飞机等出行必需品,再到电脑、手机等IT产品,无一不充斥着人类对自动化运用的智慧与梦想。
2008北京奥运会的口号是:“同一个世界,同一个梦想”,自动化就是IT人的梦想。应该说,服务器自动化产品的出现,在实现更高效率、应用更少人力的基础上,提升了服务器发展的水平。
目前来看,服务器自动化主要包括三个部分:
智能配置:通过服务器和操作系统配置工具的集成,提高系统上线速度。
监控监测:自动对系统参数进行监测,并且记录下任意配置变更,帮助管理员确定故障点。
智能更新:一方面,服务器需要通过不断更新软件来提高性能、减少漏洞;另一方面,数据中心内成百上千的服务器,如何进行更新?通过一键式自动化的智能更新工具,可以实现对数据中心内数量庞杂服务器产品的维护操作。
在惠普最新发布的ProLiant Gen8中,就采用了其称之为HP 3-D海洋传感器(3-D Sea of Sensors)的技术,可根据实时位置、电源、负荷和温度数据来识别过载的服务器,对能效进行自动化处理。
卖点4:万兆以太网 为未来做准备
“如今,已经有80%的刀片服务器使用万兆网络,未来这一数字会增加到90%左右。但是刀片服务器仅占整个服务器市场的20%。市场当中另外一个部分,机架式服务器占据了整个服务器市场70%的份额,而其中10GbE网卡的比例将会从15%增加到37%,再增加到接近90%。”适配器厂商Emulex的营销副总裁Shaun Walsh这样描述万兆以太网在服务器上的应用趋势。
那么,万兆以太网究竟有哪些优势?
首先,顾名思义,从字面意义上理解,万兆以太网在速度上要比千兆以太网更快。相比千兆以太网,新一代万兆以太网可以减少服务器之间约八倍的延迟,提高了应用性能。
其次,万兆以太网每Gb的功耗要比千兆以太网更低,这使得用户可获得更高的带宽,而能耗却更低。
最后必须要提到万兆以太网对服务器平台的影响,而这也恰恰是很多人所忽略的。为什么我们要采用服务器虚拟化?毫无疑问是要提高使用效率,同时减少新设备的采购。虚拟化环境的部署,使得在一台高性能服务器上同时运行多个不同环境的应用成为现实,也就是说,有多少台虚拟机,就有多少台服务器。很显然,千兆以太网是不能够承载多台服务器的并发工作流的。因此,在服务器性能火速发展的今天,万兆以太网的普及也成为了一个避免“木桶效应”瓶颈的有力条件。
在万兆普及的趋势下,各家厂商都在争先推出相应产品,而其中所涉及的技术却各不相同。在这其中,有利用模块化技术来进行支持的厂商,比如浪潮在其NF5280M3产品中采用了睿联SmartIO技术以添加万兆以太网控制器;IBM在不占用PCI插槽下也可以添加10GbE虚拟光纤端口。除此之外,还有一些厂商,直接通过LOM的形式在主板上集成了万兆以太网端口。
产品篇
有国内厂商在谈到服务器同质化问题时曾经表述了这样的观点:“产品内在质量的统一可以让消费者在选购产品时节省精力并节约成本,也可以使厂家把更多的资金和精力投放在产品的增值服务上来,从而通过增值服务和关联应用为用户带来更好的投资效益和应用保障。”
这一观点也许可以解释为什么“服务器同质化”这个问题会出现在市场中。当所有服务器厂商都宣称他们的新一代服务器能够帮助客户迅速收回投资的时候,寻求异质化似乎已经成为一个不可逃避的话题。
在本文中,我们选择了数款采用英特尔至强E5-2600的服务器产品,来为读者讲述“异质化”背后的故事。为什么要选择英特尔的CPU?这里有一组数据。根据IDC的统计,2011年第四季度,AMD在x86服务器市场的出货量占据了5.7%的市场份额,而英特尔在这一部分的市场份额是94.3%。相较而言,采用英特尔的CPU现实意义更大一些。
IBM System x M4系列服务器
就在英特尔发布至强E5处理器的第二天,IBM推出了搭配至强E5的全新一代System x服务器。其中包括双路刀片服务器BladeCenter HS23,2U双路机架服务器x3650 M4、1U双路机架x3550 M4、塔式机型x3500 M4,以及面向高性能计算应用的机型iDataPlex dx360 M4。
几款产品中的主打明星就是System x系列中最为畅销的机型系列x3650。x3650 M4具有很强的可扩展性和升级能力,配备24根DIMM插槽,支持DDR3-1600内存,并且标配四个1GbE端口,以及一个升级版的无插槽10GbE虚拟光纤端口。此外,x3650 M4还配有第二代IMM管理模块,提供了对移动终端的支持,系统管理员可以通过IPAD远程管理IMM,实现对服务器更加便捷的远程控制、监测和管理。
同时,配合新一代BladeCenter HS23刀片服务器,IBM还发布了新版本的IBM BladeCenter Foundation for Cloud (IBM BCFC)。BCFC内置了系统管理工具,通过预集成的系统及预装的管理系统,整合了虚拟化平台。
值得强调的是,在服务器的散热孔上,IBM没有采用我们常见的圆形散热孔,而是特别将其设计成了蜂窝状。根据IBM方面的表述,一般情况下,服务器的面板面积是固定的,使用蜂窝状的散热孔,进风效率最高,单位时间内进风量最大,可以大大提升散热的效率,从而进一步降低能耗。
华为Tecal V2系列服务器
华为Tecal V2系列服务器聚焦于企业IT及数据中心领域,包括机架服务器RH2288 V2、高性能刀片服务器BH622 V2、数据中心服务器家族新增节点XH620 V2和XH621 V2、DH620 V2和DH621 V2。在这些服务器产品上,华为采用了包括多电源异步上电、自适应功率封顶等10项专利技术,以节约服务器所占用的能耗。在这其中,华为动态功率封顶技术能够根据控制台的数值设定,实现CPU核心的动态开关以及功耗的按策略限定输出。
新发布的刀片服务器BH622 V2被华为定义为“业界最高计算密度”。华为BH622 V2单个单元采用了两颗E5-2600 CPU,24条DDR3内存,可以应用于8U尺寸的E6000机柜。这样算下来,满配状态下的E6000将能够实现20核心/1U的计算配置。同时,由于其在内存配置上的特点,华为也将BH622 V2定位为“业界最大内存的双路E5-2600刀片服务器”。
为了满足用户在计算、存储、交换和IO灵活扩展方面的不同要求,华为在发布Tecal V2系列服务器产品的同时,推出了包括固态存储卡、智能网卡、压缩卡等在内的一系列模块以应对应用挑战。根据华为方面公布的资料显示,其固态存储卡随机读取吞吐为1400MB/s,随机存取IOPS超过了250000。
天地超云G9系列服务器
紧跟英特尔最新一代E5芯片的发布,天地超云推出了新一代G9系列服务器产品,3个系列共5款产品,分别面向企业数据中心虚拟化核心应用、云计算应用以及云存储。这些产品全部采用了英特尔刚刚发布的新一代E5-2600至强系列处理器。虽然同样都是基于至强E5-2600系列处理器,但与一些服务器厂商强调通用性不同,天地超云的G9服务器专注在云计算市场。
天地超云本次推出的超云SC-R5210-G9基于新一代至强E5的Romley平台,具备极强的内存扩容能力及系统扩展能力。作为一款高性能、高可扩展性的2U双路主流服务器,可广泛地适用于在新一代虚拟化数据中心内部署各种虚拟化与核心应用。
超云SC-R6210-G9/ SC-R6220-G9/ SC-R6240-G9系列则主要面向云计算环境。该系列服务器产品主要针对内存及I/O密集型场景,专为大型虚拟化及企业私有云而设计,同时,也适用于数据库、HPC、集群渲染、关键业务等全面要求扩展性、可靠性、稳定性、处理性能的行业计算环境。
面向云存储应用的是超云SC-RE436-G9。这是一款充分利用了IA架构的创新设计及卓越性能的经济型高密度海量存储器,可在保护用户现有IT投资的前提下,帮助其以极其合理的总拥有成本,满足数据中心对存储的需求。
HP ProLiant Gen8系列服务器
HP ProLiant Gen8服务器是基于英特尔至强E5-2600处理器的服务器中最早在全球亮相的,它是惠普Voyager计划的研究成果。通过Voyager计划,惠普将实现服务器生命周期全方位自动化,从而引领数据中心经济效益的革命。
为降低服务器能源和设施成本,ProLiant Gen8采用了业界首创的HP 3-D海洋传感器(3-D Sea of Sensors)技术,可根据实时位置、电源、负荷和温度数据来识别过载的服务器,将每瓦电量的计算能力提高了70%。HP 3-D海洋传感器还可以完全消除人工配置和资产管理错误,从而将能效进行自动化处理。另外,为了减少宕机时间,ProLiant Gen8采用了HP Active Health和HP Insight Online技术,可在1600个数据点上自动分析自身健康状况,通过自我检测、自我诊断及主动支持,客户解决计划外宕机问题的速度最高可提升66%。
HP ProLiant Gen8采用ProActive Insight架构,利用三项重要创新来融合计算与存储服务,从而减少在某些应用环境下的瓶颈。这其中包括:
固态磁盘优化:使存储性能比前代产品提高了100倍,并减少了成本和宕机时间;
实时数据保护:新增多种嵌入式数据保护技术,比前代产品中的双驱动器镜像安全1000倍,同时提高了读取性能;
智能性能分析:持续对系统性能及效率进行实时优化,并分析各种特定负载的数据点。
戴尔第12代PowerEdge 系列服务器
戴尔基于英特尔至强E5处理器的第12代PowerEdge服务器系列产品,包括PowerEdge R820、R720、R720xd和R620机架式服务器,M620刀片式服务器,T620塔式服务器和基于共享戴尔基础架构的C6220 服务器。新一代PowerEdge服务器与系统管理和工作负载解决方案集成在一起,可有效提高性能和可管理性,为要求最苛刻的应用提供最大支持。
在第12代PowerEdge服务器中有多项创新技术,包括:
I/O优化:内置的更多扩展槽可实现更快速的数据访问,戴尔精选网络适配器系列可让用户选择合适的集成网络,而无需占用宝贵的附加PCI插槽。
简单、完善的系统管理:戴尔将带生命周期控制器的戴尔远程访问控制器(iDRAC)等系统管理技术嵌入新款服务器,简化了最常见的系统管理员任务,并使其能够实现自动化。
虚拟化:通过利用戴尔虚拟集成系统(VIS)解决方案,用户只需单击几次鼠标即可启用复杂的虚拟化环境,同时管理物理和虚拟资产。
优化的能源管理:戴尔新款服务器能够更高效地使用电力和能源,为实现高效的操作,戴尔对所有组件都进行了优化,针对低功耗进行了独特设计。
可靠性:凭借可靠性、可用性和可维护性(RAS)特色,戴尔12代PowerEdge服务器拥有可热插拔的风扇、磁盘和电源,以及适用于虚拟化环境的冗余故障保护虚拟机管理程序,可确保数据中心以坚若磐石的可靠性稳定运行。
浪潮至强E5系列服务器
随着英特尔至强E5处理器的发布,浪潮新一代服务器全面上市。浪潮服务器新品覆盖了机架、刀片等产品形态,配合浪潮专门开发的睿展SmartAdapter技术,可为用户提供多种灵活扩展方案,以更好地对接云计算、数据库等复杂应用场景。
通过改进电源、供电设计,浪潮将其服务器产品静态功耗降低了20%以上,其睿能SmartPower技术让系统能够根据负载自动调节功率,有效降低能源支出。浪潮服务器内嵌的服务器智能管理芯片、新版睿捷服务器管理套件和Dashboard可视化管理模块,能够大规模简化部署工作,实现完整的IPMI 2.0远程系统监控、远程KVM、虚拟媒体等多种高级管理功能,降低大型数据中心的部署运维复杂性。
在浪潮新一代服务器中,代号为“云冈”的刀片服务器是浪潮全自主研发的产品,可支持2路和4路计算节点,在8U高度内最大可支持40个处理器,具有出色的计算密度,支持infiniband网络,适合于高性能计算领域。
浪潮睿联SmartIO技术可以在千兆以太网基础上,增加万兆以太网控制器,用户可根据需要自由配置网络I/O能力。同时,浪潮睿展SmartAdapter技术使用户可以自由选择各种扩展卡,以满足不同应用的需求。
本报记者 李旭阳 郭平 汤铭 邹大斌
