英特爾至強處理器高歌猛進無可爭議,但來自行業客戶的案例證明,英特爾在基于英特爾凌動(Atom)處理器的高能效低功耗數據中心市場也獲得實質性的跨越式進展。
基于最新的Silvermont微架構,22納米3-D三柵極晶體管制程技術,64位系統芯片(SoC),最多可集成8個內核,集成4端口的以太網封裝,TDP最低可達6瓦、ECC內存……自英特爾凌動C2000處理器產品家族宣布推出以來,我們已經知道,該產品平臺比前輩S1200帶來多達7倍的性能提升與6倍的功耗效率提升。
如果還嫌這些數字不夠直觀,那么國內的互聯網大佬金山云與盛大活生生的案例告訴我們,在微型服務器、冷數據存儲及入門級網絡等對效率及靈活性要求苛刻的數據中心基礎設施,C2000處理器產品家族為企業提高利用率、降低成本帶來了獨特的應用價值。
左起:英特爾中國行業合作與解決方案部互聯網和媒體行業中國大區客戶部經理林翔,盛大游戲有限公司數據中心運營經理季青,金山云首席技術官楊鋼
讓冷數據存儲“非常舒服”
云存儲現在已經不是什么新事物,但云存儲運營商的苦處則鮮為人知。作為一家創業型公司,金山云提供了面向個人和企業的云盤、云存儲服務,金山云首席技術官楊鋼遇到的問題,是如何兼顧數據的訪問能力和低TCO(總體擁有成本)這兩個要素。楊鋼發現,其云存儲中儲存了接近80%的不活躍數據,即“冷數據”, 并且這部分數據占比日益增大。
解決方案就是分層存儲。金山云將數據按照活躍程度分為5個層次,以每秒IO輸出及帶寬占用為衡量標準,對計算能力要求高的系統采用E5和E3處理器,但更多的冷數據顯然需要一個更合適的低功耗平臺。
針對C2000的測試,典型使用情況下系統整體功耗下降達25%,這讓楊鋼很滿意。他表示,雖然E3性能比C2000更勝一籌,但如果綜合考慮功耗還有計算和I/O之間的平衡,Avoton足夠使用,能夠輕松應對并發I/O及磁盤修復的需求。而相對于上一代產品提升7倍性能,“這正好進入了冷數據處理軟件設計非常舒服的區間,”楊鋼說。
軟件是另一方面的優勢。楊鋼指出,使用英特爾提供的ISA-L運算庫,最簡單的數據修復N+1的異或數據的修復也得到了50%的提升。在更高強度的修復上,比如N+2、N+3的修復性能提升更明顯。這為金山云用戶需求的高可用性和可靠性提供了保障。
具有金山云同樣需求的企業不在少數。當前,國內包括360、百度、聯想、華為、迅雷、115、騰訊、新浪等各類廠商都從不同角度切入云存儲領域,其中大部分自然也是冷數據。隨著社交媒體的發展,當前4億的微信用戶,45億的照片在網上共享,在中國一年創造出來的數據量達到9ZB,預計隨著寬帶中國和信息消費戰略的推進,數據量的增長還會更快。
總體而言,云存儲、社交媒體、“深藏”式邊緣緩存、高清的照片或影片,乃至大數據醫療和法律保存,都在呼喚冷存儲,即低功耗高密度的存儲平臺,同時又需要超出傳統磁帶存儲方式的I/O性能。C2000的重點,要打造這樣一個理想的冷數據存儲平臺,能效比恰恰滿足了這一需求。此外,x86平臺編程的一致性,也節約了巨大的成本,讓企業“非常舒服”。
網游運營商數據中心的“神器”
英特爾凌動C2000處理器也讓盛大游戲有限公司數據中心運營經理季青和他的小伙伴們“震驚”,他們將C2000與Intel SSD 3700并列為“神器”——從架構、到制程、到性能、到擴展性、能效比,都較上一代產品“脫胎換骨”。
作為一家老牌游戲運營商,盛大旗下的游戲超過100款,背后的機房規模自然非同小可。季青面臨的挑戰是,服務器功耗很高,但利用率很低,機柜密度很低,這導致IT成本居高不下,令管理層心痛。季青認為,低功耗或者綠色計算將成為整個數據中心的趨勢,而C2000的發布正順應了這一趨勢,為盛大游戲的Web接入服務器、CDN服務器、Hadoop的數據存儲服務器(即冷存儲)等三種計算需求不高但對功耗和密度敏感的業務帶來了福音。
由于對計算能力需求不高,盛大游戲目前的web服務器和冷存儲的CPU運行負載分別低于10%與12%,高功耗服務器的浪費可想而知。對C2000的測試,Web接入方面,不斷增加客戶端每秒的請求數,直到拐點形成,CPU的利用率在21%左右;在高并發I/O方面,IOPS達到10萬的時候CPU負載約為50%(目前盛大游戲的CDN服務器最后落到SSD上的IOPS是1000-3000,冷存儲服務器用于數據備份的IOPS大概在10萬左右)。
季青表示,C2000完全勝任盛大游戲web和冷存儲業務,其提供的能效比是目前盛大游戲服務器的2.2倍,如果把現有web業務系統換成C2000平臺,更高的計算密度可將機柜數量降至1/3。C2000還能夠使冷存儲業務的單臺服務器的功耗下降25%-35%,如果全部遷移到C2000平臺,每年的機房租用成本可節省數百萬。
此外,相對非X86架構處理器,C2000和現有的平臺完全兼容,也為IT運維和開發人員帶來了便利,無須重復的工作,這都對改善數據中心的TCO帶來巨大的幫助。
與至強共創數據中心未來
與盛大一樣需要CDN,當然不只是網游,例如電子商務企業,也會需要類似的設備。事實上,英特爾凌動C2000處理器的應用行業,涵蓋了電子商務、搜索、社交、通信和云計算等。英特爾中國行業合作與解決方案部互聯網和媒體行業中國大區客戶部經理林翔指出,隨著云計算業務的普及,低成本高密度、綠色節能和高效靈活的模塊會有越來越多的需要。
上述業務也只是C2000市場定位的冰山一角。C2000產品家族包括專門面向低能耗、高密度的微型服務器和存儲設備的處理器(代號為“Avoton”),以及面向各種網絡設備的處理器(代號為“Rangeley”)。據英特爾公司數據中心及互聯網系統事業部副總裁數據中心市場總經理Shannon Poulin介紹,C2000可以有13種定制的特性,不同的平臺可以有不同核的數量、緩存、頻率,以滿足數據中心不同種類的工作負載需求,如防火墻設備、網絡設備、負載均衡等,可根據工作負載、根據平臺來實現軟件定義的基礎設施的部署。
當然,英特爾從來不是一個人在戰斗。不管是服務器老牌三巨頭IBM、HP、Dell,還是本土新銳浪潮、曙光、華為、聯想等都展示了其在微型服務器、冷數據存儲和網絡領域的多款產品設計。Shannon Poulin表示,英特爾需要一個生態系統,來確保良好的技術能夠為市場各個環節充分提供優秀的解決方案。
從英特爾推出第一代不盡如人意的SoC,到令季青驚為“神器”的C2000的發布,時間間隔僅僅9個月,這與英特爾傳統的產品更新節奏頗為不同,足見該公司在低功耗高能效領域的用心。展望未來,英特爾重申,2014年以后將投資14納米制程的新平臺。這意味著,未來將有更高能效比的產品提供給企業數據中心。
然而,一個疑問是,為何不用提供性能更好的至強E3?Avoton如果在某些場合取代至強E3低功耗版本,對兩種產品的發展會有何影響?對此Shannon Poulin表示,越來越精密、復雜的數據中心帶來越來越多的負載種類和細分市場,英特爾針對各種工作負載都有最好的性能、最好的功耗表現和最好的定價的產品的設計。
“英特爾提供全面的計算方案。從外置的超級計算機到毫瓦級的計算芯片,英特爾都提供端到端的計算能力。” 英特爾全球副總裁、中國區總裁楊敘說。