大型主机刀片：敢问路在何方？

上周，IBM推出了目前世界上最强大的计算机系统“Roadrunner”（译作“走鹃”），美国能源部将这台超级计算机配置给位于新墨西哥州的Los Alamos Laboratory国家实验室，这样就能够利用这台设备来进行核爆炸模拟实验以及美国核武器弹头的衰变实验等等。Roadrunner不仅仅是世界上第一台运算速度打破1千万亿次的超级计算机，而且它还是世界上最强大的刀片服务器系统。

早在互联网盛行的时期刀片服务器就出现了，电信公司和服务提供商都对刀片服务器的规格、底板和互连实行标准化，大概是因为这样你就不会与电信公司之间产生麻烦了。商业刀片服务器在“互联网爆炸”时期上市，当时不少公司都没有更多的资金投入到这个革新的服务器套件。不适宜的上市时机使得刀片服务器的革新速度远远低于许多业内专家的预计。

IBM和惠普为了争夺企业级市场，纷纷将刀片服务器的占地空间一再缩小（也就是说用户不用购买标准的电信刀片服务器），这节省了不少成本，同时这些设备也缺少了一些商业应用所需的性能特点，例如高内存容量和高速处理器。尽管如此，刀片服务器领域仍然有很多新颖的技术革新。2008年第一季度，市场研究机构Gartner分析师表示。目前全球出货的220万台服务器中有将近10%是刀片服务器，刀片服务器总收入达到12亿美元，增长了53.7%，而且服务器总收入中的10%是在第一季度完成的。尽管刀片服务器取得如此快速的增长，但是如果按照90年代机架服务器的发展曲线来看的话，刀片服务器应该在出货量和收入方面占到1/3的份额，而不是10%。

不管怎么说，我们还是有很多刀片服务器产品的选择余地，例如惠普、IBM、戴尔、Sun、Egenera、富士通西门子、日立和NEC，以及不少白盒提供商和二级服务器制造商。刀片服务器种类繁多，有安腾刀片、SPARC刀片、Power刀片、Cell刀片以及X64刀片。甚至还有配置了双核或者四核的Power6刀片，支持IBM AS/400微型计算机、RPG应用以及6.1操作系统所产生的应用。最近，惠普还宣布将NonStop容错计算环境和ServerNet互连应用到标准的HP BL860c安腾刀片中。此外，你还可以在同一个刀片上运行HP-UX、Linux以及Windows操作系统。

然而有一样是不能在刀片上运行的，那就是z/OS大型主机操作系统，以及它的应用和数据库。

坦率地说，这是目光短浅的表现。早在1999年到2000年之间当时还是彼此独立的惠普与康柏公司之间竞争达到白热化的时候，IBM还在犹豫是否应该进军刀片服务器领域，后来在2005年到2006年IBM成为刀片服务器市场的领头羊，并且通过Blade.org创建了由刀片组件提供商和合作厂商之间组成的产业链。IBM甚至还和英特尔建立和合作关系，共同努力将BladeCenter机架以及互连性作为一项业内标准，但是收效甚微。（这说明有些做刀片的厂商也做机架，但是我们上述的那些主要厂商并没有这么做）

IBM应该意识到，大型主机用户希望获得高密度能源和简化的刀片。小型刀片并不意味着就要牺牲SMP可扩展性。IBM皓龙刀片可以组合成为一个更大的SMP节点，Appro和富士通西门子公司的刀片也可以，IBM推出高端z10大型主机产品线，值得称赞的是它配置了四核z6大型主机芯片，这为大型主机用户最大程度上提供了扩展空间。但是出于某种原因IBM并没有开发一种可配置到一个刀片上的小型z处理器。或者简单地被用于入门级大型主机提供给小型企业用户和政府机构，除了IBM的大型主机所能提供的功能之外，他们仍然有一些比较初级的MIPS需求。

因为没有大型主机刀片，所以IBM在低端服务器产品线方面留下了很大的竞争空间——正如六年前IBM研发可以运行AIX、Linux和i5/OS等操作系统的64位Power刀片一样。当然，IBM最终将PowerPC芯片和Apple Mac操作系统用于JS20和JS21刀片上，但是这些芯片并不支持所有Amazon指令集（Power4、Power5和Power6支持），也就是说，这些芯片不能在OS/400、OS/500和i操作系统上运行。虽然这个缺点让OS/400的经销商吃尽了苦头，但是最终IBM推出了刀片服务器。大型主机用户仍然在等待着，也许只有IBM把除了塔式服务器之外的所有服务器都改换成刀片架构的话，用户才会看到大型主机刀片。

这想法听上去一点也不疯狂。试想一下，将处理器插座和内存都配置到刀片上，I/O在另一个刀片上，磁盘和存储也在其他刀片上。然后你插入所需的组件组成一个系统。如果你需要处理能力、内存或者I/O的话，你可以根据具体的工作负载进行拓展，这样你就可以得到一个集成更加紧密、封装更简便的刀片架构。如果服务器制造商将内存和I/O都标准化的话，当需要替换某些组件的话可以回收利用。

大型主机刀片的研发工作也许并不困难，至少相对于Roadrunner来说。IBM Roadrunner超级计算机中采用了定制的“Tri-blade”互连刀片，是将一个二路LS21皓龙刀片于两个QS22 Cell刀片进行组合，其中每个刀片都配置了两个Cell处理器。Tri-blade采用了PCI-Express来连接QS22和LS21，然后有一个InfiniBand接口来连接外部网络和存储设备。IBM可以采用一个双核z9大型主机引擎，或者一个z6引擎来组成一个刀片。z6芯片上已经有了而一个SMP芯片，所以工程师们知道如何在System z产品线中将刀片组合成为更大的SMP。

然而，由于惠普或者NEC与Platform Solutions公司建立和合作关系、采用了这家公司的大型主机模拟环境，所以他们也许会是最先研制出大型主机刀片的厂商。