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隨著移動(dòng)互聯(lián)和商業(yè)智能的加速發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)從業(yè)務(wù)支撐，逐漸轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)工具。無(wú)論是利用云計(jì)算改變資源的應(yīng)用模式，還是通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘分析越來(lái)越龐大的海量數(shù)據(jù)。從互聯(lián)網(wǎng)巨頭，到商業(yè)大鱷，都在開(kāi)始將自身的數(shù)據(jù)中心建設(shè)的更加智能，增加企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
另一方面，不斷增加的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)，使得數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來(lái)越龐大。這也迫使企業(yè)CIO開(kāi)始采用更低功耗，高能效的計(jì)算設(shè)備。然而傳統(tǒng)服務(wù)器的高性能，低功耗主要希望還寄托在CPU的更迭上——英特爾用先進(jìn)的制程工藝和架構(gòu)一邊提升服務(wù)器性能，一邊降低著功耗。
從應(yīng)用的角度來(lái)看，這種趨勢(shì)就好理解了。從移動(dòng)互聯(lián)后端平臺(tái)所需要的海量網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容，APP支持，到輕量級(jí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，CDN等應(yīng)用的增多，各類網(wǎng)頁(yè)游戲，社交平臺(tái)所帶來(lái)的業(yè)務(wù)壓力，帶動(dòng)了諸如微型服務(wù)器，冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等解決方案的出現(xiàn)。這類解決方案在應(yīng)對(duì)輕量級(jí)應(yīng)用的同時(shí)，相比傳統(tǒng)服務(wù)器也降低了機(jī)房能耗、空間和總體擁有成本。
應(yīng)用領(lǐng)域雖小，需求五臟俱全
微型服務(wù)器的核心價(jià)值就是在最少的機(jī)房空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)盡可能高的計(jì)算密度，并且盡量將功耗控制在最低。這也就對(duì)服務(wù)器提出了三個(gè)挑戰(zhàn)：體積要小，功耗要小，計(jì)算性能要高。但是高密度的疊放，為了控制散熱就必須采用低功耗處理器，而低功耗處理器往往意味著性能不及普通處理器——這也就是為什么微型服務(wù)器只能勝任“輕量級(jí)”應(yīng)用的原因。
對(duì)于Facebook來(lái)說(shuō)，輕量級(jí)應(yīng)用就是無(wú)數(shù)個(gè)Web頁(yè)面的支撐，還有跑在無(wú)數(shù)虛擬機(jī)上的網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用(游戲、App等)。采用微型服務(wù)器不但極大的降低了總體擁有成本，提升了機(jī)房利用率，還降低了運(yùn)維成本——尤其是功耗帶來(lái)的龐大電費(fèi)開(kāi)支。
與之類似，“冷存儲(chǔ)”這種存儲(chǔ)設(shè)備也是基于海量數(shù)據(jù)的需求孕育而生的。在Facebook每天生成的數(shù)十億張圖片和更多文字中，人們往往搜索和調(diào)用查看的內(nèi)容非常有限。隨著時(shí)間的過(guò)去，就會(huì)有大量數(shù)據(jù)“沉淀”下來(lái)，這些數(shù)據(jù)按照以往的做法，仍然存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心龐大的盤陣中間，這帶來(lái)了持續(xù)的運(yùn)維成本消耗。
然而降低成本的方法——將不常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)移入磁帶機(jī)，卻會(huì)導(dǎo)致隨機(jī)數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)的性能嚴(yán)重下降。“冷存儲(chǔ)”則是用軟件算法，讓不常用的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心里從高性能的盤陣中移動(dòng)到功耗更低的存儲(chǔ)設(shè)備中(如采用凌動(dòng)平臺(tái)的存儲(chǔ)設(shè)備)，從而節(jié)約成本。并且可以在數(shù)據(jù)需要被訪問(wèn)時(shí)，快速將數(shù)據(jù)推送到高性能盤陣中去。
從這些趨勢(shì)可以看出，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的“精打細(xì)算”不會(huì)忽略任何一個(gè)“動(dòng)作”，往往會(huì)追求極致。這種追求體現(xiàn)在微型服務(wù)器、冷存儲(chǔ)上，就是對(duì)不同處理器平臺(tái)，甚至是存儲(chǔ)介質(zhì)的拷問(wèn)。
木桶原理論平臺(tái)選擇
微型服務(wù)器誕生之初，就有言論大呼x86末日來(lái)臨，服務(wù)器領(lǐng)域必將被更低功耗的ARM架構(gòu)所統(tǒng)治。從傳統(tǒng)服務(wù)器處理器高性能、高功耗、較低利用率的角度來(lái)看，ARM的低功耗和低成本確實(shí)有機(jī)可乘，然而這樣比較卻有失公允(英特爾也有低功耗的x86平臺(tái)：凌動(dòng)處理器)。
如今，云計(jì)算技術(shù)極大提升了數(shù)據(jù)中心CPU利用率，虛擬機(jī)已然靈活的切分了高功耗服務(wù)器成為不同的“微型”服務(wù)器。拋開(kāi)這些不談，我們只需追問(wèn)一下企業(yè)數(shù)據(jù)中心的需求到底是什么?
首先是穩(wěn)定：任何企業(yè)都要保證IT系統(tǒng)穩(wěn)定以支撐自身業(yè)務(wù)。高效也必不可少：能耗盡可能低，但是性能要盡可能高。之后是靈活性：虛擬化支持不可少，即便是微型服務(wù)器的單機(jī)單用，那么應(yīng)用的靈活性總要有吧。
ARM架構(gòu)作為RISC架構(gòu)處理器，得益于精簡(jiǎn)的流水線，代碼執(zhí)行效率高，處理器不需要太多的晶體管就能夠?qū)崿F(xiàn)一定的計(jì)算性能(相比X86而言)。這也就帶來(lái)了先天性的低功耗優(yōu)勢(shì)(晶體管越多，功耗越大)。但是相應(yīng)的，ARM處理器的性能也就難以達(dá)到一般企業(yè)級(jí)應(yīng)用的需求，雖然近年來(lái)ARM作為核心處理器已經(jīng)能夠從手機(jī)延展到平板電腦，但仍然無(wú)法與企業(yè)級(jí)處理器相比。原因就在于在動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的調(diào)度，CDN服務(wù)的制程中，ARM不論是穩(wěn)定性(支持內(nèi)存ECC等功能)，還是計(jì)算能力，都還無(wú)法與x86處理器相比。
來(lái)看一組數(shù)字，與同樣低功耗的x86凌動(dòng)S1200處理器(功耗僅6瓦)相比，ARM 不支持虛擬化，不支持64位架構(gòu)(意味著不支持大于3.2GB的內(nèi)存)，沒(méi)有企業(yè)級(jí)計(jì)算需要的穩(wěn)定性(支持內(nèi)存ECC等)。
最簡(jiǎn)單的木桶原理告訴我們，凌動(dòng)S1200平臺(tái)的短板更少，更加適合企業(yè)級(jí)應(yīng)用。采用了英特爾凌動(dòng)S1200平臺(tái)的HP ProLiant Moonshot 服務(wù)器已經(jīng)在上半年全面出貨，投放到數(shù)據(jù)中心中。并且，將在2013年下半年推出采用22nm新一代凌動(dòng)“Avoton”處理器的服務(wù)器，使得下一代Moonshot服務(wù)器的計(jì)算密度提升四倍(每服務(wù)器可配備4個(gè)Avoton系統(tǒng)芯片)。而凌動(dòng)“Avoton”處理器由于采用了22nm工藝，因此在功耗上將進(jìn)一步降低，從而再度削弱ARM平臺(tái)唯一具有的功耗優(yōu)勢(shì)。
今年年初開(kāi)始，面向微型服務(wù)器的“Avoton”以及面向冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的“Rangeley”處理器這的神秘面紗被一層層地被揭開(kāi)。最高8顆內(nèi)核，以上一代相比擁有7倍的性能提升，4倍性能功耗比提升等驚人的數(shù)字讓我們對(duì)他在未來(lái)不久的面世更是充滿期待。
在企業(yè)級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域，ARM架構(gòu)平臺(tái)憑借先天性的低功耗優(yōu)勢(shì)引起注意，只能說(shuō)明市場(chǎng)需求已經(jīng)從對(duì)性能的追逐轉(zhuǎn)向了高效能。但是ARM平臺(tái)的諸多先天不足，則需要時(shí)間來(lái)完成進(jìn)——集成諸如64位架構(gòu)，虛擬化支持，企業(yè)級(jí)穩(wěn)定性等。而這也將增加ARM架構(gòu)的復(fù)雜性，那么低功耗的優(yōu)勢(shì)還會(huì)存在么?而2013年底22nm凌動(dòng)“Avoton”處理器將要上市，新架構(gòu)還集成了以太網(wǎng)控制器，在滿足應(yīng)用性能的基礎(chǔ)上，最大化的減少了各組件的能耗。
對(duì)于微型服務(wù)器來(lái)說(shuō)，追求密度和低功耗固然是其誕生的原因，然而作為數(shù)據(jù)中心的一部分，與其他x86服務(wù)器的兼容，與整個(gè)64位軟件生態(tài)系統(tǒng)的兼容，才應(yīng)該是平臺(tái)的首要考慮因素之一。
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