高效節(jié)能的口號來描述近幾年處理器的發(fā)展道路再合適不過了，眾多廠商尋求更加節(jié)能的產(chǎn)品，ARM入侵處理器，更是給市場帶來了一場不小的風(fēng)波。而讓數(shù)據(jù)中心使用低功耗服務(wù)器的想法已經(jīng)不新鮮了。不單是微服務(wù)器這個想法，其實，這種變革已經(jīng)有一段時間了。
但是，我們在電話和日常設(shè)備中使用的處理器架構(gòu)可以在未來的數(shù)據(jù)中心大有作為的這一想法是很有意思的，因為我們正在經(jīng)歷著數(shù)據(jù)中心的變更需求。在ARM與英特爾正進行市場的早期推廣之際，我們曾與這兩家公司探討了他們對微服務(wù)器市場的愿景，并把AMD新收購的SeaMicro微服務(wù)器部門加入其中，以代表廠商觀點。
微服務(wù)器是一個相當(dāng)新的術(shù)語，我們最近越來越多的聽到這種說法。通常，我們把它理解為一個使用處理器和子系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)備，它大大不同于如今正在使用的常規(guī)的高密度，低功耗的x86服務(wù)器。對于某些任務(wù)，這些設(shè)備會大大降低功耗，而且所需的空間比現(xiàn)在大多數(shù)的x86系統(tǒng)更少。
在過去，類似微服務(wù)器的設(shè)備被稱為服務(wù)器裝置，可以以產(chǎn)品的形式出現(xiàn)，比如最初采用MIPS R5000系列處理器的Cobalt Microserver,還有上世紀90年代中后期的AMD與英特爾處理器。通常，微服務(wù)器都有特殊用途，并不是一種取代現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的手段。一個最有針對性的早期應(yīng)用就是普拉特·惠特尼公司在2001年開發(fā)的機載互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)器。這種嵌入式設(shè)備專被航天工業(yè)用于處理靜態(tài)數(shù)據(jù)。
如今，硬件廠商再次發(fā)現(xiàn)了一個處理現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心靜態(tài)數(shù)據(jù)的類似方法。極低功耗的處理器可以處理非常特殊的任務(wù)，還能通過消除需要大量電力，冷卻設(shè)備和空間的過強的服務(wù)器來去除運營中的巨大開銷。
微服務(wù)器市場的形態(tài)被三個截然參與者操縱
英特爾將以一種調(diào)諧版本的凌動處理器轉(zhuǎn)向低端市場，代號為Centerton.ARM則看到了轉(zhuǎn)向高端市場的良機，在兩年內(nèi)由Marvell,Freescale,Qualcomm,TI和Nvidia等制造商聯(lián)合推出一種64位架構(gòu)。第三類關(guān)鍵參與者將會是有能力的廠商，比如戴爾，惠普，以及最近被AMD收購的SeaMicro.
英特爾和ARM都認為微服務(wù)器市場對他們的業(yè)務(wù)來講是一個重大機遇，但在不同的層面，所關(guān)注的領(lǐng)域也截然不同，令人驚訝的是，這一次沒有過多的重疊。
讓我們仔細看看他們的觀點，還有SeaMicro認為廠商需要做那些努力才能成功。
英特爾微服務(wù)器戰(zhàn)略
英特爾認為它在多年前就開創(chuàng)了微服務(wù)器或低功耗服務(wù)器。
根據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理Naveen Bohra所說，這個概念的起源追溯到英特爾的第一代至強LV,它出現(xiàn)于2006年，基于公司的Sossaman核心;基本上就是一個移動設(shè)備上的最早期的“酷睿”處理器的64位版本。當(dāng)然，如今微服務(wù)器的概念已經(jīng)不同了，遵循不同的應(yīng)用趨勢，不能拿五年前的數(shù)據(jù)中心需求與之相比。
在某些方面，英特爾也承認，它并未真正創(chuàng)造了當(dāng)前的趨勢。類似的趨勢之前也出現(xiàn)過，那是在2000年，全美達公司的低功耗處理器讓英特爾大吃一驚。
英特爾承認如果沒有全美達公司，當(dāng)時公司轉(zhuǎn)向低功耗CPU的戰(zhàn)略不會比之前來的早而明確。今天我們知道，全美達公司太小了，不足以撼動英特爾的地位，未占先機也沒能摧毀英特爾。
而今，不是全美達公司，而是ARM和SeaMicro這樣的廠商有了這一想法，就性能而言，非常低端的處理器也可用作于服務(wù)器處理器。英特爾已經(jīng)做出了應(yīng)對并宣布它將對該市場推出Atom S處理器，即升級的Atom SoCs,支持64位環(huán)境，ECC內(nèi)存，今后還可能有虛擬化。
Naveen告訴我們“沒人真正知道微服務(wù)器市場如何發(fā)展”,但英特爾決定開發(fā)Atom S,因為公司“不想在競爭到來時被排除在外”.
誰都知道，英特爾想把更貴的至強處理器賣給客戶，而不是便宜的凌動芯片，但公司表示如果發(fā)現(xiàn)商機，它會采用其產(chǎn)品線：“我們并不會人為保護主營收入而干預(yù)Atom S.反之，我們滿足客戶需求，提供最好的產(chǎn)品”,Naveen解釋道。把這當(dāng)成一種戰(zhàn)略，把ARM當(dāng)成一個潛在的強大競爭對手，讓它遠離英特爾的核心業(yè)務(wù)，同時還是將現(xiàn)有業(yè)務(wù)擴展至一個新的不斷變化的細分市場的一種方式。
因此有一些不確定性，但英特爾深知為什么Atom S在一些服務(wù)器環(huán)境下十分有作為。片上系統(tǒng)所針對的目標比公司目前功耗最低的至強還低(Ivy Bridge至強達到17瓦的熱設(shè)計功耗)- 低于10瓦熱設(shè)計功耗的一個范圍。
Atom S處理器是直接針對需要高輸入輸出操作的應(yīng)用，定位于后端負責(zé)大量數(shù)據(jù)運算的服務(wù)器和最終用戶之間。英特爾設(shè)想將微服務(wù)器用于對最終用戶的數(shù)據(jù)傳送，而且主要是提供靜態(tài)內(nèi)容，如“維基百科那樣的頁面”,Naveen說。在這樣的環(huán)境中，微服務(wù)器可能由于其每瓦性能的優(yōu)勢而優(yōu)于依靠強大至強處理器的虛擬化的情況。Atom S微服務(wù)器所需的散熱和空間更少，并能實現(xiàn)更高的密度，最終會比傳統(tǒng)的x86服務(wù)器更有效率。
英特爾認為其制造能力以及對服務(wù)器市場的認識是其對抗ARM的最大優(yōu)勢。在過去，ARM和英特爾之間有太多的叫囂，但很顯然，兩家公司都尊重對方，因為英特爾承認ARM在“低功耗”上的經(jīng)驗和價值，Naveen說。
然而，他認為技術(shù)采用要根據(jù)客戶的評價而決定，他希望這會給英特爾一個優(yōu)勢，因為在數(shù)據(jù)中心上一貫的英特爾和x86架構(gòu)會讓客戶保持相同的軟件棧，而不以混合模式運行。“這關(guān)乎于整個系統(tǒng)，而不只是功耗”,Naveen說。如果一切都按英特爾的設(shè)想進行，那客戶將會體驗到“靈活性”的優(yōu)勢，在使用Atom S時會讓結(jié)構(gòu)性變化來的相當(dāng)容易。#p#副標題#e#
ARM:特洛伊木馬戰(zhàn)略
和英特爾一樣，ARM知道其競爭能力，也沒有對其在微服務(wù)器市場的競爭戰(zhàn)略做過于激進的表述。
ARM服務(wù)器系統(tǒng)部總監(jiān)Ian Ferguson說：“他們不會讓我們撓他們的肚子的。”
他告訴我們，ARM在面向服務(wù)器處理器的概念和產(chǎn)品研究已經(jīng)至少五年了，當(dāng)初是“第一層供應(yīng)商”向他們交流這種芯片的可能性。最初的想法已演變成一個實際的產(chǎn)品，我們有望于明年年底看到產(chǎn)品雛形，2014年會與客戶見面。
但是，ARM不會與英特爾硬碰硬。相反，它將重點放在那些特別受益于其低功率芯片架構(gòu)的領(lǐng)域。“這不是向上堆頻率的芯片。我們也不會標榜什么史上最強”,Ferguson說。
ARM的戰(zhàn)略是在公司通過低功耗成就建立聲譽的地方謀求機會。
這 并不意味著Ferguson對于ARM處理器的性能改進置之不理，因為他提到ARM片上系統(tǒng)中的通用GPU會通過如AMD這樣的合作伙伴而得到提升。然 而，要想看到ARM在微服務(wù)器戰(zhàn)場上一開始就成為英特爾的直接競爭對手那就錯了，因為這兩者并不會立刻產(chǎn)生沖突：ARM很明白自身的性能問題，不可能在這 方面馬上挑戰(zhàn)英特爾。
web 2.0的存儲，網(wǎng)絡(luò)和安全設(shè)備以及云環(huán)境是ARM認為最吸引人的。根據(jù)Ferguson所說，這些應(yīng)用的代碼庫對于數(shù)據(jù)中心來說不如潛在的節(jié)能與整合機會重要。
“這些是數(shù)據(jù)中心里以高層次代碼為基礎(chǔ)的領(lǐng)域。保持現(xiàn)有代碼相比于節(jié)能來說，不見得總能帶來巨大的效益”,他說。
然 而，盡管ARM當(dāng)前的戰(zhàn)略的目的不是要與英特爾硬碰硬，公司的做法是利用其每一個合作伙伴的專長來創(chuàng)建用于特殊用途的定制芯片，如Marvell, TI, Qualcomm和Nvidia.Ferguson承認，英特爾在可動用資金，市場營銷和技術(shù)資源上有明顯的優(yōu)勢。“但，比如，Marvell和 Broadcom在開發(fā)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品方面要比英特爾強很多”,他說。
最終，ARM的最初機遇擺在了“性能是關(guān)鍵”的數(shù)據(jù)中心的專業(yè)化產(chǎn)品上--而且不是英特爾會立刻關(guān)注的領(lǐng)域的產(chǎn)品。“我們比英特爾更了解性能”,Ferguson自信地說。
AMD/SeaMicro
SeaMicro最近被AMD收購，它在行業(yè)中有獨特的地位。
AMD并沒有一個專用的微服務(wù)器處理器，但是它通過購買在微服務(wù)器市場中的一些關(guān)鍵專利使自己成為領(lǐng)先廠商。有了SeaMicro,AMD就可以參與微服務(wù)器處理器的競爭了。
這 種情況更有趣，因為SeaMicro創(chuàng)始人，現(xiàn)任公司副總裁和AMD數(shù)據(jù)中心服務(wù)器解決方案總經(jīng)理的Andrew Feldman告訴我們，不會馬上從SeaMicro的產(chǎn)品線上放棄英特爾處理器。作為一個供應(yīng)商，他告訴我們，他必須提供客戶所要求的產(chǎn)品，即使這意味 著他必須為競爭對手制造處理器。在這個時候，客戶所要求的是英特爾處理器(SeaMicro最近也推出的一個基于Opteron的服務(wù)器)。
Feldman在現(xiàn)代服務(wù)器領(lǐng)域一直都很成功，甚至說，英特爾告訴他不能夠建立基于凌動處理器的服務(wù)器。他不相信把一個凌動處理器簡單的整合進服務(wù)器長遠看來會奏效。
為 了讓公司中脫穎而出，他投入研究和開發(fā)了三種不同的技術(shù)來建立SeaMicro微服務(wù)器的價值定位-- I/O虛擬化，可使SeaMicro從主板刪除組件;Turn-it-Off,可使SeaMicro關(guān)閉未使用的CPU組件，以及一個計算結(jié)構(gòu)，通過低功 耗連接鏈接到定制主板。
Feldman認為正是這種創(chuàng)新能在今后幫助Sea Micro與更大的廠商競爭;帶有小型處理器的信用卡大小的主板被集成或直接連接到一個非常密集的空間，而傳統(tǒng)的實現(xiàn)需要更慢的以太網(wǎng)連接，更多空間和更多能耗。
他對微服務(wù)器機遇的描繪就像是在正確的時候開了正確的汽車。“如果你要運蘋果，你可以在汽油便宜的時候買大貨車”,他說。
但在某些情況下，他解釋說，運送更少的蘋果，小汽車更有效率，因為小汽車油耗更少。當(dāng)然，這些“更小的汽車”也可以通過使用虛擬化，將至強處理器劃分成更小的部分實現(xiàn)，但是Feldman認為這種方法在應(yīng)用上是低效率的，微服務(wù)器因其更高的密度而勝出。“
我們不能做CAD-CAM和流體力學(xué)計算，因為微服務(wù)器不是為利用巨大的單線程性能而造的。相反，F(xiàn)eldman發(fā)現(xiàn)微服務(wù)器在云和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上做的十分出色。在這個領(lǐng)域，減少功耗和占用空間具有很大的商業(yè)價值。
對于AMD來講，Sea Micro的最大的好處是在于將處理器技術(shù)納入一個統(tǒng)一的架構(gòu)，它為AMD提供了相當(dāng)大的優(yōu)勢，AMD應(yīng)該正在著手一款用于微服務(wù)器的專用處理器。集成和客戶風(fēng)險是英特爾所沒有的，這已被證明是贏得客戶的極具價值的手段。
然 而，F(xiàn)eldman目前依賴于英特爾的凌動，至強和AMD的皓龍?zhí)幚砥鳎⑶冶硎舅塾诩磳⒌絹淼?4位ARM處理器：”我們還沒有發(fā)現(xiàn)，但它對于吞 吐量負荷來說會成為非常有意思的產(chǎn)品。“他認為ARM架構(gòu)對于x86芯片來說是個潛在的威脅，因為”成百上千的ARM許可“會提供英特爾不能提供的定制部 件，而他認為英特爾會在制造技術(shù)上保持其優(yōu)勢。
Feldman贊同不同類型的服務(wù)器處理器尚有空間，除了目前的至強和皓龍。“我們需要換個 角度來思考服務(wù)器處理器”，他說，“以往，服務(wù)器CPU就是吃了激素的桌面處理器，但我們需要仔細思考大家在數(shù)據(jù)中心里做什么，他們需要什么。將來會出現(xiàn)少數(shù)依賴于浮點性能的服務(wù)器。”
