英特爾在舊金山舉行的“重構(gòu)數(shù)據(jù)中心”發(fā)布會(huì)上，正式公布了新一代面向數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的Atom(凌動(dòng))處理器——Avoton，并給出了未來的發(fā)展規(guī)劃，計(jì)劃從2014年開始，凌動(dòng)處理器將與至強(qiáng)E3、E5一起納入TICK-TOCK發(fā)展軌道，而且至強(qiáng)也將向SoC方向發(fā)展，明年推出Broadwell SoC，本文是此次大會(huì)的深度分析。
前言：英特爾因何重構(gòu)數(shù)據(jù)中心？
隨著科技的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，企業(yè)在日常運(yùn)營中對(duì)IT的依靠程度早已不言而喻。對(duì)于一個(gè)企業(yè)的IT環(huán)境來說，核心的支撐力量均來自于其自身的數(shù)據(jù)中心，這個(gè)數(shù)據(jù)中心是廣義上的，并非僅限于單獨(dú)建筑形式的專有數(shù)據(jù)中心，我認(rèn)為只要是支撐企業(yè)運(yùn)營的IT后臺(tái)集中環(huán)境，都可以算是數(shù)據(jù)中心 。而當(dāng)云的理念逐漸深入人心時(shí)，數(shù)據(jù)中心的形態(tài)與邊界也發(fā)生了很大變化(比如自有的數(shù)據(jù)中心與外部的數(shù)據(jù)中心有機(jī)互聯(lián)，借助云的方式，是不是形成了一種新的數(shù)據(jù)中心？或者可能你的數(shù)據(jù)中心就在云里)。但是，萬變不離其宗，數(shù)據(jù)中心的本質(zhì)并沒有因其內(nèi)在技術(shù)的發(fā)展與外在形態(tài)的變化而改變， 不管是自有的，還是對(duì)外提供服務(wù)的數(shù)據(jù)中心，它們的目標(biāo)始終只有一個(gè)，那就是與時(shí)俱進(jìn)地滿足客戶的IT需求。
因此，IT的變革，歸根結(jié)底必然會(huì)帶來數(shù)據(jù)中心的變革，或者說沒有數(shù)據(jù)中心的變革，就不可能實(shí)現(xiàn)IT的變革。然而，很多時(shí)候因?yàn)榇蠖鄶?shù)人是使用者的身份，更多的是看到了終端變化和與之相呼應(yīng)的使用模式的不同，比如BYOD與移動(dòng)辦公，比如人手一臺(tái)智能手機(jī)便捷互聯(lián)所帶來的互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)化，但是這一切的實(shí)現(xiàn)沒有數(shù)據(jù)中心的支撐肯定是不可能的。而從數(shù)據(jù)中心一側(cè)來看，能否更有效、更經(jīng)濟(jì)的支撐這些新模式、理念的實(shí)現(xiàn)，就將決定最終商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的成敗。所以，在新的時(shí)代下，數(shù)據(jù)中心雖然仍處于后臺(tái)，但它自身的變革 卻愈發(fā)重要，因?yàn)樗亲詈蠓降母?dāng)信息進(jìn)一步互聯(lián)的趨勢(shì)，自然而然地要求IT系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理加快融合之后，作為大匯總的根基平臺(tái)——數(shù)據(jù)中心的重要性也就更為突出。
對(duì)于當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的組成，基于英特爾平臺(tái)的服務(wù)器占據(jù)了絕對(duì)的統(tǒng)治地位，而作為x86的堅(jiān)定擁護(hù)者，英特爾也正在積極的擴(kuò)展x86在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的領(lǐng)地，比如存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)。但是，技術(shù)的發(fā)展是多元化的，當(dāng)初x86剛進(jìn)入數(shù)據(jù)中心時(shí)，那時(shí)的統(tǒng)治者是RISC家族，但在之后的十 幾年里，RISC逐漸調(diào)零，早已沒有當(dāng)年的輝煌，可與此同時(shí)，新的勢(shì)力又在崛起，它就是以ARM為代表的，由手機(jī)等智能終端壯大而來的“逆襲”軍團(tuán)，希望能重現(xiàn)當(dāng)年x86從PC逆襲數(shù)據(jù)中心的歷史 ，只是被替換的目標(biāo)由RISC變成了x86。
英特爾顯然也已充分認(rèn)識(shí)到了未來數(shù)據(jù)中心領(lǐng)地之爭(zhēng)的嚴(yán)峻性，前有RISC死守高端領(lǐng)地，后有ARM軍團(tuán)搶灘登陸企業(yè)IT的第一層領(lǐng)地，那么作為當(dāng)前數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的核心平臺(tái)的領(lǐng)導(dǎo)者，也必然會(huì)作為做出自己的調(diào)整，并且這種調(diào)整與新的戰(zhàn)略將是全局的，因?yàn)橛⑻貭栍羞@個(gè)資本——它在數(shù)據(jù)中心的不同層次上已經(jīng)構(gòu)建起了相當(dāng)?shù)膽?zhàn)略縱深，并有能力向客戶傳達(dá)新的 ，切實(shí)可行的愿景，同時(shí)展現(xiàn)x86生態(tài)系統(tǒng)所帶來的強(qiáng)烈信心。
現(xiàn)在，它已經(jīng)開始這么做了——英特爾在7月底于美國舊金山召開的“重構(gòu)數(shù)據(jù)中心”(Re-architecting the Datacenter)發(fā)布會(huì)，可以認(rèn)為就是這一戰(zhàn)略實(shí)施的起點(diǎn)與宣言。下面，就讓我們從戰(zhàn)略、目標(biāo)與執(zhí)行三個(gè)方向，來看看英特爾對(duì)數(shù)據(jù)中心全局的認(rèn)識(shí)與理解，以及相應(yīng)的產(chǎn)品戰(zhàn)略與新品組合!
戰(zhàn)略：以軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施重構(gòu)數(shù)據(jù)中心
在發(fā)布會(huì)的一開始，英特爾高級(jí)副總裁兼數(shù)據(jù)中心與互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部總經(jīng)理Diane Bryant，率先介紹了英特爾公司的總體數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略。她首先強(qiáng)調(diào)了企業(yè)IT的核心理念的變化，而這些變化也必將觸發(fā)相應(yīng)的技術(shù)革新，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生相應(yīng)的變革。
簡(jiǎn)單來說，英特爾認(rèn)為在企業(yè)IT的變革過程中，首先經(jīng)歷的是以計(jì)算為中心的自動(dòng)化，它所關(guān)注的是IT生產(chǎn)力的提升，而在此之后則將是進(jìn)一步的互聯(lián)時(shí)代，這會(huì)將若干個(gè)自動(dòng)化的計(jì)算資源整合起來，從而有效的降低成本，而最終則就是“以人為本”——專注于服務(wù)與產(chǎn)品的快速交付，而這就引出當(dāng)前云與智能設(shè)備的變革。
在這一變化過程中，數(shù)據(jù)中心的角色并沒有變。在早期它可能直接與相應(yīng)的前端設(shè)備來連接，提供基礎(chǔ)的計(jì)算與數(shù)據(jù)功能，而如今，最終的設(shè)備在外延(比如智能終端)，人們也更多的在關(guān)注于應(yīng)用的交付，從而在設(shè)備與數(shù)據(jù)中心之間，又加入了新的內(nèi)容，但無論如何，數(shù)據(jù)中心仍然將是應(yīng)用與數(shù)據(jù)的大本營，它的一角色的不變乃至進(jìn)一步的加強(qiáng)，也就注定了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的變革不可避免，否則不可能有效的支撐起新的設(shè)備應(yīng)用模式與相應(yīng)的服務(wù)。
那么英特爾在這場(chǎng)數(shù)據(jù)中心變革里，又有著怎樣的地位呢？Diane Bryant強(qiáng)調(diào)，英特爾是數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)推動(dòng)者，x86現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)中心進(jìn)化有著重要的意義。以高性能計(jì)算(HPC)為例，在1997年，基于英特爾x86平臺(tái)的只占全球TOP500 HPC系統(tǒng)的3%，而到了2013年，則上升80%，已經(jīng)成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)化HPC平臺(tái)。與此同時(shí)，2012年TOP500 HPC系統(tǒng)的計(jì)算能力較1997年提升幅度達(dá)1500倍，但能耗只有后者的4倍，浮點(diǎn)運(yùn)算成本下降了100倍，這其中x86的標(biāo)準(zhǔn)化起到了重要的作用。
既然已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部占據(jù)了標(biāo)準(zhǔn)化的至高點(diǎn)，對(duì)于未來的數(shù)據(jù)中心之爭(zhēng)，英特爾又將有怎樣的總體戰(zhàn)略呢？Diane Bryant表示，“那就是軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施(SDI，Software Defined Infrastructure)，它將改變數(shù)據(jù)中心的游戲規(guī)則!”
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT基礎(chǔ)設(shè)施主要就三個(gè)部分：負(fù)責(zé)應(yīng)用執(zhí)行的服務(wù)器、負(fù)責(zé)應(yīng)用數(shù)據(jù)保存的存儲(chǔ)系統(tǒng)、負(fù)責(zé)應(yīng)用與數(shù)據(jù)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，無論IT的形態(tài)如何變化，在可預(yù)計(jì)的未來，這三個(gè)基礎(chǔ)的要素都是 不可或缺的，唯一可能的變化就其存在的形態(tài)。傳統(tǒng)的IT都是由物理化的IT設(shè)備組成，管理人員都是直接與物理設(shè)備打交道，但是物理設(shè)備無法做到高效的動(dòng)態(tài)化，其相應(yīng)的IT資源(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò))也 會(huì)因物理的限制而無法高效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的供給與調(diào)配，快速的自動(dòng)協(xié)同更是不可能。因此，現(xiàn)在越來越多的硬件開始向軟件定義方向發(fā)展，比如軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN，Software Defined Network)、軟件定義存儲(chǔ)(SDS，Software Defined Storage)等等，它們追求的是將設(shè)備的功能和管理性，與設(shè)備的物理性相剝離，物理設(shè)備最終只是一個(gè)執(zhí)行的角色，高級(jí)的資源整合、調(diào)度與自動(dòng)化協(xié)同將由上層的軟件來實(shí)現(xiàn) 。這樣做的好處就是，硬件可以更直接的服務(wù)于相關(guān)的應(yīng)用，或者說應(yīng)用可以更好、更直接的利用并控制IT資源。英特爾所提出的SDI，就是從根本上，將數(shù)據(jù)中心里的IT設(shè)備全部軟件化，從而讓數(shù)據(jù)中心具備更為強(qiáng)大的功能與更高的效率，以更好的為應(yīng)用服務(wù)。
通過軟件將硬件設(shè)備上的IT資源抽象化，SDI可以最大限度的整合IT資源，將傳統(tǒng)的服務(wù)器、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)資源抽象為計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)資源池，再根據(jù)相關(guān)應(yīng)用的不同需求，將這三個(gè)資源進(jìn)行有機(jī)的組合置備，從而可以動(dòng)態(tài)的、快速的、高效的支撐起未來“以人為本”的服務(wù)模式，這在以往的物理化基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)代，是不可想像的，雙方在部署一個(gè)新應(yīng)用、交付一個(gè)新服務(wù)的所需時(shí)間上，就將有幾十甚至 成百上千倍的差距。
那么，英特爾又將如何貫徹SDI戰(zhàn)略呢？答案就是基于x86標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，為數(shù)據(jù)中心生態(tài)環(huán)境提供一個(gè)強(qiáng)大的軟件定義的基礎(chǔ)平臺(tái)，相應(yīng)的廠商與用戶將從英特爾標(biāo)準(zhǔn)化的x86平臺(tái)上，獲得最大的軟件定義價(jià)值，并可順利在強(qiáng)大的x86標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境中迅速推廣。進(jìn)一步講，對(duì)于現(xiàn)有的物理系統(tǒng)，英特爾將提供 更優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)化x86平臺(tái)與相應(yīng)的組件幫助進(jìn)行軟件定義化，而對(duì)于新興的軟件定義設(shè)備，英特爾將會(huì)深入組件級(jí)與系統(tǒng)級(jí)研發(fā)，以推動(dòng)整體的行業(yè)的發(fā)展。在這些方面，英特爾將重新構(gòu)建服務(wù)器、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系與相關(guān)組成
在這三個(gè)“重構(gòu)”中，Diane Bryant第一個(gè)談到的并不是英特爾最拿手的服務(wù)器，也不是已經(jīng)被x86成功滲透的存儲(chǔ)，而是網(wǎng)絡(luò)，軟件定義的網(wǎng)絡(luò)(SDN)。這基本表明了英特爾已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)作為其下一階段的重點(diǎn)發(fā)力點(diǎn)，讓x86疆土延伸至新的領(lǐng)域。Diane Bryant表示，SDN將會(huì)是一種牽一發(fā)而動(dòng)全身的技術(shù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心內(nèi)部與外部的互聯(lián)都基于網(wǎng)絡(luò)的，而隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，現(xiàn)在移動(dòng)數(shù)據(jù)的交易量年度復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)66%，相關(guān)的企業(yè)、服務(wù)商們對(duì)于快速部署網(wǎng)絡(luò)以提供服務(wù)的需求急劇增加，因此網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新與變革無疑將會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)帶來根本性的變化。
從總體上講，SDN會(huì)更好的為應(yīng)用定制優(yōu)化，并可以針對(duì)不同的服務(wù)便利的修改架構(gòu)模型，同時(shí)能更為動(dòng)態(tài)靈活的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源。更重要的一點(diǎn)在于，它會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)本身更具智能，從而為應(yīng)用與服務(wù)的開發(fā)者提供了更為廣闊的想像空間。比如在未來，每個(gè)基站或是邊緣網(wǎng)絡(luò)都具備與上層網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的自主智能，可以更快速的識(shí)別服務(wù)對(duì)象，并啟用相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)腳本，這種高度智能與自動(dòng)化的能力，對(duì)于傳統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)可謂遙不可及。
有鑒于此，英特爾將SDN作為了重點(diǎn)發(fā)力對(duì)象，并推出了自己的參考設(shè)計(jì)，它集成了英特爾經(jīng)典的至強(qiáng) (Xeon)處理器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品與相應(yīng)的數(shù)據(jù)層開發(fā)套件，以幫助用戶在英特爾的SDN上開發(fā)相關(guān)的應(yīng)用。對(duì)此，Diane Bryant強(qiáng)調(diào)，英特爾SDN平臺(tái)代表了一種趨勢(shì)或是一種可能——任何廠商都可以基于英特爾的標(biāo)準(zhǔn)化組件來開發(fā)SDN設(shè)備，目前英特爾給出的更像是一種示范，OEM廠商完全可以自主開發(fā)豐富多樣的SDN產(chǎn)品，它無疑預(yù)示著x86在未來網(wǎng)絡(luò)世界巨大的潛力。
英特爾在重構(gòu)存儲(chǔ)方面的產(chǎn)品組合
在重構(gòu)存儲(chǔ)方面，當(dāng)然也是以軟件定義為引領(lǐng)，但英特爾并不會(huì)推出成品級(jí)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，而會(huì)在相應(yīng)的組合與軟件方面給予積極的支持，以幫助OEM廠商開發(fā)出具備更好更多功能的高性能SDS系統(tǒng)，這其中英特爾認(rèn)為未來針對(duì)不同熱度的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)優(yōu)化將是一大重點(diǎn)。Diane Bryant表示，來自IDC的數(shù)據(jù)表明，數(shù)據(jù)量的年度復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)40%，這其中90%為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而隨著互聯(lián)服務(wù)的興起，面向個(gè)人的云存儲(chǔ)已經(jīng)成為了重要的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)源，但這其中大部分為生成之后就很少訪問的冷數(shù)據(jù)(Cold Data)，對(duì)于這類數(shù)據(jù)的保存將是相關(guān)企業(yè)與服務(wù)商的重要挑戰(zhàn)。
在軟件設(shè)計(jì)存儲(chǔ)方面，英特爾可以提供不同級(jí)別的存儲(chǔ)主控平臺(tái)(至強(qiáng)或凌動(dòng)SoC)、新一代的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備(目前就是基于NAND閃存的SSD或PCIe卡)以及相關(guān)的軟件產(chǎn)品，最終讓存儲(chǔ)系統(tǒng)具備更好的效率與彈性智能，更好的應(yīng)對(duì)容量與可用性的分層存儲(chǔ)。當(dāng)然，對(duì)于更 高層面的軟件定義的存儲(chǔ)功能，就不是英特爾所負(fù)責(zé)的了，但英特爾將為存儲(chǔ)廠商的軟件堆棧提供強(qiáng)大的運(yùn)行平臺(tái)(至強(qiáng))，以保證“軟件定義”的效率。
英特爾并沒有明確提出軟件定義服務(wù)器的理念，但基于機(jī)柜級(jí)架構(gòu)(RSA，Rack Scale architecture)的演變將進(jìn)一步帶動(dòng)服務(wù)器虛擬化的發(fā)展
在重構(gòu)服務(wù)器方面，Diane Bryant并沒有動(dòng)用“軟件定義服務(wù)器”這一詞匯，而是直接提出了一新的服務(wù)器架構(gòu)——機(jī)柜級(jí)架構(gòu)(RSA，Rack Scale architecture)。事實(shí)上，服務(wù)器現(xiàn)在已經(jīng)是非常“軟件定義”了，相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)，服務(wù)器的虛擬化功能是最成熟的，所以從軟件定義的角度上講，現(xiàn)在的服務(wù)器并沒有什么太大的質(zhì)變空間。某些廠商所提出的軟件定義服務(wù)器，并不是在基礎(chǔ)的資源整合與管理上下功夫，而是針對(duì)不同類型的應(yīng)對(duì)進(jìn)行的服務(wù)器設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如惠普的Moonshot System，它更像是應(yīng)用定義的服務(wù)器。因此，要重構(gòu)服務(wù)器，就要從整體的架構(gòu)上入手，這就是RSA。在此基礎(chǔ)上，將為未來的服務(wù)器虛擬化技術(shù)提供新的硬件平臺(tái)。
RSA的核心理念在于，將傳統(tǒng)的機(jī)柜(比如42U規(guī)格)當(dāng)成一個(gè)大的服務(wù)器機(jī)箱來對(duì)待，在這里面放入相應(yīng)的計(jì)算、內(nèi)存、存儲(chǔ)與I/O組件，由于空間巨大，相對(duì)傳統(tǒng)的1U、2U、4U或是刀片服務(wù)器(一般是10U左右的機(jī)箱)，留給人們的發(fā)揮空間也就更多。在這一機(jī)柜里，你可以將不同類型的計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合在一起，將各類I/O網(wǎng)絡(luò)集成在一起，將存儲(chǔ)單元集成在一起，最終在物理上就形成了更便于維護(hù)與管理的，不同功能的硬件資源池，而這也就帶來了新的軟件定義空間與針對(duì)應(yīng)用優(yōu)化的能力。
任何想取代x86成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施底層標(biāo)準(zhǔn)的廠商，都不能忽視英特爾貫穿軟硬件的優(yōu)勢(shì)，它構(gòu)成了英特爾強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與“戰(zhàn)略縱深”
可以說，軟件定義的道路是英特爾未來針對(duì)數(shù)據(jù)中心變革的基準(zhǔn)戰(zhàn)略，其核心在于圍繞著x86即成事實(shí)的業(yè)界最主流的標(biāo)準(zhǔn)體系與生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步通過軟件定義的方式，豐富其功能，增強(qiáng)其性能，提高其效率，并在基礎(chǔ)上重新構(gòu)建數(shù)據(jù)中心，這將是軟硬一體的全方位的重構(gòu)，在穩(wěn)固英特爾在數(shù)據(jù)中心地位的同時(shí)提升競(jìng)爭(zhēng)的門檻。與此相配套的，將是英特爾自身經(jīng)過多年歷練而成的強(qiáng)大的綜合實(shí)力。對(duì)此，Diane Bryant著重強(qiáng)調(diào)——英特爾從基礎(chǔ)的半導(dǎo)體研發(fā)到x86芯片研發(fā)與制造，再到全局的x86生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)成了完整的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，它將是英特爾寶貴的資產(chǎn)，也是英特爾推動(dòng)“重構(gòu)數(shù)據(jù)中心”的重要基礎(chǔ)與資源保障，顯然，任何想與之競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)手，將會(huì)面對(duì)全方位的實(shí)力檢驗(yàn)，單點(diǎn)的突破并不能影響整體的競(jìng)爭(zhēng)格局。
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