云計算為微型服務(wù)器帶來機遇

在服務(wù)器領(lǐng)域，“更高、更快、更強”并不是唯一的追求目標(biāo)，云計算、大數(shù)據(jù)等趨勢正在對服務(wù)器市場產(chǎn)生重大的影響，分布式、密集型的計算需要更多低功耗的微型服務(wù)器。

　　具有低功耗、高密度、面向密集型計算需求等特點的低功耗服務(wù)器日益成為服務(wù)器市場中的一個重要細分領(lǐng)域。根據(jù)IDC的報告，到2015年云數(shù)據(jù)中心預(yù)計將成為服務(wù)器市場中增長速度最快的細分市場。

　　英特爾也預(yù)計，未來4到5年，基于低功耗處理器的微服務(wù)器將占整個服務(wù)器市場份額的8%~10%。從芯片制造商到服務(wù)器生產(chǎn)商，產(chǎn)業(yè)鏈中的許多企業(yè)已經(jīng)意識到了低功耗服務(wù)器的重要性和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　基礎(chǔ)架構(gòu)需求變遷

　　從規(guī)模和范圍上看，數(shù)據(jù)中心在過去十年中經(jīng)歷了巨大的變化，包括計算需求、計算能力、運行的經(jīng)濟性等變化。大規(guī)模的橫向擴展取代了縱向擴展，通過分布式算法組成一個大而強的系統(tǒng)正在成為IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)的重要方向。隨著越來越多的企業(yè)選擇按需獲取計算資源，將業(yè)務(wù)應(yīng)用運行在云環(huán)境中，如何兼顧彈性化的計算需求與能源效率正越來越成為數(shù)據(jù)中心運營商、云服務(wù)商等關(guān)注的議題。

　　數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的創(chuàng)新是驅(qū)動服務(wù)器架構(gòu)轉(zhuǎn)向低功耗、高可擴展性方向的重要動因。Amazon負責(zé)數(shù)據(jù)中心的副總裁James Hamilton曾經(jīng)表示，在最近5年內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新超過了過去15年創(chuàng)新的總和，這主要得益于云計算和超大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的驅(qū)動。

　　微型服務(wù)器是面向數(shù)據(jù)中心細分市場的，專為支持一類獨特的數(shù)據(jù)中心工作負載而構(gòu)建。對于此類工作負載而言，多臺低功耗高密度服務(wù)器可能比幾臺高性能服務(wù)器效率更高。自 2009 年底開始，一些大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)提供商就已經(jīng)開始并持續(xù)采用微型服務(wù)器。對于這些企業(yè)而言，在低端專用輕型托管 Web 服務(wù)器和簡單內(nèi)容交付服務(wù)器上實現(xiàn)的計算密度和電力成本節(jié)省意義重大。

　　細分應(yīng)用是催化劑

　　如果說技術(shù)的演進是企業(yè)級基礎(chǔ)架構(gòu)走向低功耗的重要推動力，應(yīng)用訴求則是低功耗服務(wù)器最直接和重要的催化劑。當(dāng)前的應(yīng)用環(huán)境和需求正越來越呈現(xiàn)細分化和多樣化的趨勢。英特爾(中國)有限公司服務(wù)器平臺事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理趙萌認為：“在各個涉及到互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的行業(yè)中，Web托管和Web服務(wù)器都是非常大的需求。在這種應(yīng)用環(huán)境中，采用一些滿足標(biāo)準應(yīng)用的主流服務(wù)器可能造成資源的浪費。針對一些輕量化的應(yīng)用，基于低功耗芯片的服務(wù)器能夠幫助客戶實現(xiàn)更低的TCO。”

　　目前，國內(nèi)知名的電子商務(wù)平臺淘寶的CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)使用的正是基于英特爾凌動(Atom)處理器定制的低功耗服務(wù)器。據(jù)悉，淘寶一共部署了十多個低功耗CDN節(jié)點機群，共部署了約800臺凌動低功耗服務(wù)器。趙萌表示：“互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多是數(shù)據(jù)密集型，I/O吞吐量大，這種情況下采用低功耗的CPU是比較好的選擇。針對CDN系統(tǒng)輕量級應(yīng)用和多節(jié)點的特點，通過前期溝通和測試比較，淘寶最終確定了采用基于Atom的定制服務(wù)器方案，滿足不同地區(qū)用戶本地化快速響應(yīng)的需求。”

　　“互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多采用定制化服務(wù)器，功耗要求是一個重要的考慮因素。” 賽迪顧問高級分析師劉新認為，“服務(wù)器能耗在整個數(shù)據(jù)中心能耗中所占的比例比較大，對于大規(guī)模集群的應(yīng)用環(huán)境，低功耗的課題尤其突出。”

　　訴求不只是低功耗

　　“低功耗服務(wù)器市場將是未來服務(wù)器市場中增長最快的細分領(lǐng)域，未來的企業(yè)級服務(wù)器將朝著低功耗的方向發(fā)展。”AMD中國區(qū)服務(wù)器產(chǎn)品經(jīng)理梁宏偉表示，“當(dāng)前客戶的需求已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變，大家過去關(guān)注的多是概念和單純的性能指標(biāo)，現(xiàn)在更加關(guān)注的是自身的業(yè)務(wù)需求和總體擁有成本。” 在處理器整體走向高性能和低功耗的趨勢下，單純考量芯片的功耗和性能指標(biāo)已經(jīng)無法獲得全面的視角。

　　“關(guān)于低功耗指標(biāo)的定義，并沒有一刀切的標(biāo)準，用戶群更專注的是性能功耗比。對于不同的應(yīng)用需求，如何實現(xiàn)最佳的能效比是芯片廠商關(guān)注的重點。因此針對市場上的新型選擇和需求，我們采用的是多條產(chǎn)品線并舉的策略。” 趙萌表示，“例如英特爾E3平臺能夠滿足大多數(shù)主流應(yīng)用的性能需求，同時實現(xiàn)更低的功耗，而Atom平臺關(guān)注的更多的則是低功耗的訴求。通過不同的產(chǎn)品組合，能為客戶提供全面的解決方案。”

　　今年英特爾將再次擴大 E3 產(chǎn)品家族的陣容，推出基于 22 納米制程3-D 三柵極晶體管的全新處理器，它將實現(xiàn)較前一代處理器更高的性能和性能功耗比。年底，英特爾還將推出一款基于Atom微架構(gòu)的全新服務(wù)器處理器(代號為“Centerton”)。英特爾還于 2011 年 3 月為其路線圖新增了一個低功耗微架構(gòu)產(chǎn)品組合，以更好地支持微型服務(wù)器服務(wù)廣泛的工作負載。

　　如今，這一產(chǎn)品組合包括三類處理器，功耗從 45 瓦到 15 瓦不等，全部具備服務(wù)器級產(chǎn)品特性，其中包括 64 位兼容性、虛擬化技術(shù) 以及錯誤檢查和糾正 (ECC) 等。

　　此外，x86陣營的另一大芯片企業(yè)AMD也同樣關(guān)注低功耗服務(wù)器的發(fā)展。在AMD的產(chǎn)品組合中，皓龍6000、4000及3000系列處理器也同時平衡了性能與功耗。“以前的市場是靠頻率速度和單線程性能來推動，現(xiàn)在的市場則越來越關(guān)注處理的效率和更低的功耗。”據(jù)梁宏偉介紹，今年11月，AMD將發(fā)布AMD皓龍6000系列處理器新品“阿布扎比”以及另外兩款基于同樣技術(shù)的新品：AMD皓龍4000系列處理器“首爾”和皓龍3000系列處理器“德里”，在提升性能的同時繼續(xù)保持低功耗的優(yōu)勢。

　　生態(tài)環(huán)境走向開放

　　談到低功耗，不得不提到幾乎是低功耗“代名詞”的ARM。目前，傳統(tǒng)的以生產(chǎn)平板電腦、智能終端處理器芯片為代表的ARM陣營正在將觸角延伸到企業(yè)級市場。ARM計劃在2012年間推出基于ARMv8架構(gòu)的處理器，最新的ARMv8架構(gòu)是首款包含64位指令集的ARM架構(gòu)，而64位處理技術(shù)被視為實現(xiàn)企業(yè)運算與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的必備條件，ARMv8架構(gòu)將滿足高端移動、企業(yè)級和服務(wù)器應(yīng)用的性能需求。。

　　為配合ARMv8架構(gòu)的推出，ARM正在努力確保一個強大的設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)來支持64位指令集。在新架構(gòu)的支持下，對一系列開源操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和第三方工具的初始開發(fā)已經(jīng)在進行中。

　　有消息稱，OpenStack開源云操作系統(tǒng)的成員(RackSpace、惠普、Canonical等)正在致力于構(gòu)建世界上第一個基于ARM處理器的云平臺，旨在打造一個低功耗、功能強大且價格低廉的云平臺。

　　目前市場中對于密度和能源效率的需求和興趣非常高漲，客戶和開發(fā)者都迫不及待地想要測試ARM服務(wù)器。為了響應(yīng)客戶的需求，HP、Dell等基礎(chǔ)架構(gòu)廠商正在采取步驟建立ARM服務(wù)器生態(tài)系統(tǒng)。

　　戴爾中國公共事業(yè)部與大企業(yè)部服務(wù)器高級市場經(jīng)理俞洋表示：“ARM處理器用于服務(wù)器，尤其是支持它的軟件生態(tài)系統(tǒng)，目前還不夠成熟�，F(xiàn)在正是由Dell來推動這個生態(tài)系統(tǒng)建立的良機。” ARM通過與合作伙伴們的合作共同加速64位生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)，ARM服務(wù)器正在受到廣泛關(guān)注，并將接受市場的驗證。

　　ARM挑戰(zhàn)x86地位

　　在企業(yè)級服務(wù)器市場上，x86的優(yōu)勢在于其通用平臺的地位。x86在事實上已經(jīng)成為了定義企業(yè)級數(shù)據(jù)中心架構(gòu)通用標(biāo)準的基本平臺，長久以來圍繞x86所建立和形成的軟、硬件生態(tài)體系已經(jīng)非常完善。

　　在以Intel和AMD為主導(dǎo)的x86陣營中，其產(chǎn)品線完整面向和覆蓋了市場中多樣化的架構(gòu)和應(yīng)用需求。“從CPU的研發(fā)設(shè)計階段開始，Intel就會進行大量前期的開發(fā)測試，比如針對Hadoop軟件系統(tǒng)的優(yōu)化。

　　Intel的優(yōu)勢在于能夠最大范圍地開展相關(guān)的軟硬件測試活動，同時開展大量不同的測試，并且貫穿CPU研發(fā)設(shè)計的全過程。” 趙萌表示，“正是基于不斷的測試經(jīng)驗和客戶需求反饋的積累，Intel有能力向市場提供面向各種需求的解決方案。”

　　然而，在企業(yè)級市場，尤其是低功耗領(lǐng)域，x86陣營正在受到來自ARM的沖擊。隨著市場上陸續(xù)出現(xiàn)基于ARM處理器的服務(wù)器，以及ARM陣營芯片廠商在架構(gòu)和性能方面的改進和提升，ARM邁向企業(yè)級計算市場的野心已經(jīng)昭然若揭。

　　雖然ARM目前仍然處在從32位向64位計算平臺演進的過程中，從整個平臺生態(tài)系統(tǒng)的角度看與x86陣營的差距還非常明顯，平臺生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)和完善仍然任重道遠，但是ARM也有自己獨到的優(yōu)勢。ARM中國區(qū)總裁吳雄昂認為，這種優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩方面：

　　第一，ARM獨特的商業(yè)模式意味著其在開發(fā)新一代架構(gòu)或者產(chǎn)品時能夠通過不同類型的客戶獲取反饋。例如在ARMv8架構(gòu)的開發(fā)過程中，ARM能通過市場中對于64位計算平臺不同的細分需求進行定位。同樣，對于下游的廠商來說，選擇ARM也意味著更多的選擇性和更高的可控度。

　　第二，ARM在移動計算領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢，比如功耗、兼容性等可以完整地從32位平臺移植到64位上。目前基于移動終端的應(yīng)用，無論是面向消費者還是企業(yè)級都已經(jīng)成為了整個產(chǎn)業(yè)公認的核心趨勢，這也正是ARM的核心優(yōu)勢所在。

　　x86陣營未雨綢繆

　　早在2009年，英特爾就在業(yè)界率先提出了“微型服務(wù)器”的概念。處理器的節(jié)能設(shè)計也要滿足數(shù)據(jù)中心節(jié)能的整體需要，單純依靠處理器本身的節(jié)能未必能做到服務(wù)器的整體節(jié)能。 趙萌認為，“低功耗是服務(wù)器細分市場中最重要也是目前最受關(guān)注的特性。英特爾將把至強平臺上的技術(shù)下移，貫穿到低功耗處理器的相關(guān)方案中。這其中包括節(jié)點管理技術(shù)、虛擬化技術(shù)，通過全方位的整合，為微服務(wù)器市場的發(fā)展提供支持。”

　　年初，AMD以3.34億美元收購低功耗服務(wù)器廠商SeaMicro，梁宏偉表示，AMD收購SeaMicro旨在加速推進低功耗服務(wù)器的相關(guān)戰(zhàn)略，借勢行業(yè)的增長點進一步在云計算領(lǐng)域發(fā)力。對SeaMicro的戰(zhàn)略投資將幫助AMD 獲得業(yè)界最好的服務(wù)器知識產(chǎn)權(quán)，從而加速在該領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局，以積極應(yīng)對來自ARM的挑戰(zhàn)。

　　從用戶選擇的角度看，包括從軟件到硬件的解決方案總體價值，以及整個生態(tài)系統(tǒng)的完善和成熟度仍然是非常重要的因素。雖然ARM已經(jīng)將觸角伸向了企業(yè)級計算市場，但是目前的應(yīng)用還多存在于相關(guān)硬件廠商開放性的測試平臺上或者一些開源的云操作系統(tǒng)項目中，尚沒有看到客戶實際部署的案例。

　　目前大部分應(yīng)用都是為x86架構(gòu)而編寫的， ARM服務(wù)器目前還缺乏ISV的支持，對軟件和應(yīng)用的支持還很有限。想說服用戶向ARM服務(wù)器進行遷移并不是件容易的事，還需要一個艱苦的研發(fā)和測試過程�？梢灶A(yù)見的是，隨著ARM的加入，未來的企業(yè)級計算市場將呈現(xiàn)更加多樣化的發(fā)展趨勢，市場競爭格局也將更加激烈，更加撲朔迷離。

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