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大型主機的輝煌與瓶頸(四):POWER的堅持

責任編輯:vivian

2012-02-21 09:19:41

摘自:服務器在線

1996年時,RISC架構服務器和大型機在服務器市場上的占有率高達70%左右,其年收入則高達490億美元,當時剛剛興起不久的x86架構服務器市場份額僅有30%,收入也不過140億美元。

1996年時,RISC架構服務器和大型機在服務器市場上的占有率高達70%左右,其年收入則高達490億美元,當時剛剛興起不久的x86架構服務器市場份額僅有30%,收入也不過140億美元。而時間走到2010年時,僅英特爾x86架構的服務器(即基于至強處理器的服務器)就已占據了近60%的市場份額,坐擁300億美元的營收,而曾經輝煌的RISC架構服務器加大型主機此時的市場份額已降至30%以下,營收僅為150億美元。

而來自IDC的數據也證明了這一點,IDC公布的2010年第四季度全球服務器市場追蹤報告顯示,在2010年,全球服務器市場規模與2002年時基本相當,都在530億美元左右(2010年還略低),但是英特爾 x86與RISC的市場份額已然倒轉:如今X86架構是服務器的藍海市場,而RISC架構則成為了“偏安一隅”的小眾市場。

而在RISC市場,只有IBM還在堅持發展,但是,在一代代新的POWER處理器及服務器的問世的背后,卻難掩RISC服務器在數量和銷售額上被x86服務器趕上、超越、拉開距離的尷尬局面,IBM POWER雖然仍然肩扛RISC市場的大旗,但是這面旗扛的卻是越來越難。

第一代的POWER處理器,誕生在上世紀九十年代的第一個年頭,1990年2月,隨著IBM發布RS/6000系列計算機系統,IBM POWER處理器-POWER1也隨之發布,與當時其他的RISC處理器不同——POWER、Alpha和RISC的各具特色顯示出當時RISC市場的繁榮——POWER1擁有單獨的浮點寄存器,并從硬件層面進行了功能劃分,其可以使用從低端到高端的UNIX系統使用。

隨后的二十年間,IBM一直堅持每三年推出POWER處理器,而到POWER7的推出,IBM POWER處理器達到了性能、可靠性、可擴展性上前所未有的高度,但是,也正是在此時,IBM POWER7遭遇到了前幾代產品從未有過的嚴峻形勢,X86這一曾經不起眼的競爭對手,開始發出強有力的挑戰,無論是在關鍵業務服務器領域,還是未來的云計算服務器市場,IBM POWER7的日子都有些不太好過。

POWER 7遭遇X86嚴峻性能挑戰

時間邁入2011年時,距UNIX操作系統誕生已經過去了整整42年。在這42年里,UNIX由小變大、由弱變強,特別是與RISC架構搭檔后,它的發展推動了企業級IT技術和產品的歷史性演進,成為全球用戶關鍵性業務首選的高可用和高穩定的系統平臺。然而,在RISC+UNIX系統的輝煌歷程中,卻無時無刻不面臨著來自競爭對手的挑戰。

從2010年IBM在其POWER 7處理器的發布會上,主動展示這款新品與英特爾至強5500的性能對比就不難看出:這個曾經傲視群雄的RISC+UNIX陣營巨頭已經公開承認了x86平臺的崛起。

而2011年,一場年末大PK,則讓POWER再度走上了與X86架構PK的風口浪尖。

2011年12月15日,在北京朝陽區798藝術中心,正上演著一場Power虛擬機與x86物理機的應用大賽。這場IBM主導的PK大賽,主要目的就是大家一直所關心的所謂x86平臺與Power的性能對比結果:在比賽現場IBM通過電信行業和醫療行業兩個應用場景對Power虛擬服務器與x86物理機的應用性能進行了對比。

雖然IBM借助比賽的結果,重述了其一直以來的觀點:相同性能下,Power 虛擬機在空間、能耗、成本及管理等方面的優勢,都會讓Power系統在TCO(總體擁有成本)上領先于x86。但僅僅從這一場PK大賽上來看,我們就不難發現,IBM已經為POWER的對手陣營中,加入了X86,這是一種對對手的肯定,也是一種對對手的重視。

而從分析機構及SPEC組織公布的測試結果來看,POWER7確實應該開始對英特爾至強E7,甚至是至強5600這樣的產品產生憂慮:在浮點運算方面,至強E7的八插槽系統已經明顯領先IBM POWER 750,而在SAP的S&D 2-tier測試中,E7系統的得分相當于Power 750的90%,而8插槽的E7已經明顯超越了Power 750。SPEC Java Business Benchmark 2005則是至強表現最好的一個測試,在這一測試中,4插槽E7系統已經完勝Power 750,而8插槽的E7也與Power 780相差甚小,已經是后者性能的95%。

與至強7500相比,E7-4800基本上已經與Power 750平起平坐了,8插槽的E7-8800在某些領域也已經具備與Power780叫板的實力。因此,伴隨的E7的推出,POWER7系統接招也將不再輕松,尤其是對于其剛開始大規模推廣的低端POWER7系統來說(Power 710/720/730/740),更是一大挑戰。而隨著x86處理器平臺在RAS特性方面不斷的加強,我砍在可預計的未來,x86無疑將給RISC平臺施加更強大的壓力。

云計算需要X86 開放架構成趨勢

從上面的性能數據我們不難看出,在關鍵業務領域,RISC架構正在遭遇著前所未有的挑戰,隨著開放架構服務器在性能、可擴展性等領域不斷改進,封閉式架構的服務器正在面臨被侵蝕的命運。目前在RISC架構服務器擁有傳統優勢的電信、金融、醫療、證券等行業,已經有企業摒棄RISC架構服務器,將數據遷移到x86架構服務器上。

作為開放架構處理器最重要的供應商,英特爾正在為最廣泛的關鍵業務操作系統、應用程序的可用性以及OEM系統創新和服務差異化的計算需求提供最佳的選擇。

隨著英特爾至強處理器的制程工藝從原來的50微米發展到今天的32納米,并在處理器微架構上實現了不斷的突破與進取,其已獲得了突破性的性能和能效表現,并兼備原來只有在昂貴和相對封閉的系統才具備的高安全性、可靠性、可擴展性和可維護性,這使得IT機構此前一直被迫為關鍵業務應用部署昂貴的封閉式RISC架構系統的問題迎刃而解。而至強處理器、特別是它的最新產品——至強處理器E7產品家族也獲得了英特爾歷史上前所未有的、最為強勁的行業發展原動力的支持。

X86服務器在電信行業——RISC架構的核心行業——的進展,形象的說明了X86架構在關鍵業務領域對RISC架構的沖擊:據中國電信廣州研究院/中國電信BOSS評測中心主任李先緒介紹,通過加入E7處理器平臺服務器,電信業務高峰期(月底月結)500條詳單查詢時間從原來的1分多鐘縮短到5-10多秒,性能提升明顯。“從目前的測試來看,基于全新的英特爾至強處理器E7的服務器平臺,其卓越的性能可達到小型機水平,同時在成本、可維護性和功耗方面都具備較大優勢。”李先緒表示。

中國電信股份有限公司廣州研究院(簡稱中國電信廣州研究院)是中國電信集團公司三大研發中心之一,重點研究領域包括公網技術支持、多媒體通信技術、無線通信技術、通信防護技術、計算機應用技術、網絡規劃及下一代網絡研究等,是中國電信未來IT技術發展方向的試金石和技術儲備基地,其對X86開放架構的測試與肯定,說明RISC架構的優勢已經越來越不明顯。

而另一方面,中國電信的某些省公司已經迫不及待:系統應用和中間件部分已經開始從傳統RISC小型機遷移到基于英特爾至強處理器的4路服務器上,這一業界首次針對電信計費系統的遷移嘗試效果顯著,性能提升明顯。在此之后,隨著第二階段遷移的工作逐步展開,數據庫,查詢數據庫也將從傳統RISC架構小型機系統遷移到基于英特爾架構的4路或8路服務器,目前測試工作正在試運行中。

而在未來的云趨勢之下,X86開放架構已經開始逐步掌握云計算這一未來的趨勢,大有“一統云天下”的趨勢。

隨著云計算的興起,云服務器這一概念日漸流行。相對于一般類型的服務器,云服務器有更出色的計算能力,節能降耗能力也非常突出。云計算的目標是幫助企業降低IT成本,在此目標之下,云服務器通過虛擬化技術等整合計算資源,提高服務器的利用效率,從而降低硬件支出和能耗成本。

開放架構服務器更適合部署云計算,云計算則反過來推動了服務器進一步走向開放架構。

英特爾在1978年開創了x86架構處理器,基于這套處理器的服務器則被稱為x86服務器。

x86服務器由于采用開放架構,客戶可以擁有豐富軟硬件選擇和更高的性價比,因此在非核心、非關鍵應用領域非常受歡迎。而當時封閉式的RISC架構服務器仍然占據市場主流。但發展到今天,x86服務器已經非常成熟,是市場上需求最為旺盛的服務器種類之一,最重要的是,其開放性使其成為最具規模性、標準性、擴展性和管理性的產品。

正是因為有了這些特性,X86處理器更適用于云計算的未來趨勢,而另一方面,云計算的興起將推動關鍵業務領域服務器架構的革命,從專有架構走向開放架構的過渡成為服務器市場發展的主旋律。

云計算本身是IT資源整合的技術,客觀上要求各種數據可以在不同服務器之間自由遷移,各種軟件資源實現共享。而封閉式架構的服務器則限制了這一進程。因此,隨著越來越多的企業采用云計算獲得IT服務,這種架構的服務器也越來越不合時宜。

從用戶角度來說,采用封閉式架構服務器面臨諸多限制:首先他們無法根據自身需求選擇最適合的軟件和硬件設施,他們只能被動服務,接受服務器提供商給出的既有的軟硬件資源,實際上是將主導權放在別人手中。

如此一來,用戶就不得不接受服務器提供商提出的高昂的采購和維護價格,缺乏議價空間。而且一旦服務器發生問題,或者業務結構調整需要進行數據遷移的時候,用戶會面臨多種困難,封閉架構的服務器會導致其數據遷移效率非常低下。因此,這導致了許多曾經RISC的忠實用戶,在考慮云計算時,開始考慮X86,而不是傳統的如IBM POWER這樣的RISC架構處理器。

這也就是說,雖然在專有的硬件和軟件系統上也能實施云計算,但這樣的云計算平臺會把用戶“鎖”住,用戶只能在有限的空間內選擇軟硬件,同時還必須支付高昂的費用維護和管理云計算平臺。與之相對,在x86平臺上進行軟硬件的整合和擴展,則可以提高云計算平臺的標準化程度,讓用戶擁有更多的選擇余地,并且能有效地降低云計算的實施成本,提高云計算的靈活性。

事實上,有媒體記者更是認為,“對于方興未艾的云計算,從服務器的角度來看,以x86服務器搭建云平臺是個主流的選擇,這會加速x86服務器對UNIX服務器的沖擊。”而在此時,我們看到類似戴爾這樣的一直以來堅持在X86服務器領域的廠商開始有了新的發展機會:傳統的RISC廠商難以避免的會顧忌自身不同產品線上的競爭優劣,而毫無包袱的廠商——如戴爾——則能夠把X86開放架構的云做的更加徹底和更加標準、開放。

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