高端x86服务器的历史与展望：平台为王

ZDNet至顶网服务器频道 01月09日 新闻消息：一个成功的“平台”特性，在各行各业缔造着传奇故事，汽车业、航天业莫不如此。IT业之高通QRD平台、英特尔迅驰平台、IBM企业级X架构平台，则分别造就了智能手机、电脑和服务器行业各自的平台之巅。

英特尔至强E7 v2处理器上市日期临近，引发了我们对于高端x86服务器市场中推出时间最早、市场占有率最高的IBM 企业级X架构平台(简称eX架构)历史的兴趣——以史为镜，可以知兴替——我们也将借此来思考高端x86服务器应用的发展史与趋势。

平台：x86服务器高端化、差异化的根本

在x86服务器市场，平台的进化和强化一直与英特尔与AMD的竞争如影随形，在这种竞争态势下，研发门槛很高的服务器平台的市场竞争，正逐步向两家处理器供应商靠拢。

相同的处理器与同质化的平台，必然“搭配”出一般化的产品，完全不能满足要求更高、业务负载更重要的高端用户。

因此，服务器厂商中具有强大技术实力者针对需要差异化、高端化产品的用户，设计了独特的服务器平台，为企业用户提供更高性能、更高扩展性以及更好的RAS特性(Reliability、Availability、Serviceability)。

eX平台折射13年高端应用变迁

IBM eX架构，即企业级X架构(EXA，Enterprise X Architecture)，是IBM推出的、专门为英特尔至强处理器(Xeon MP)而开发的服务器平台，推出伊始就具备了英特尔原厂平台所不具备的能力，对x86服务器市场尤其是高端x86服务器市场，形成了良好的补充和强化。

2001年，英特尔当时推出的至强处理器(Xeon MP)只支持四路服务器扩展，无法满足用户对大节点计算的需求。同时，高端x86服务器当时普遍售价高昂，企业用户亟待实现真正的“Pay as you grow(可伸缩的配置，按需购买)”设计。

针对这些需求，第一代eX架构推出时的重点就是将高端x86服务器扩展到八路甚至是十六路，并基于“Xpand On Demand(模块化设计，按需扩展)”的设计思路，实现企业用户在x86服务器上按需增长的迫切需求。

两年之后，人们意识到，要想支撑重新成为主流的、规模化的大型企业业务，x86服务器需要在性能和可靠性方面都进行极大的提升。

因此，第二代eX架构除了继续保持出色的级联能力，更重要的是引入内存热交换技术，支持包括热插拔和热添加内存的3级内存保护(ChipKill内存、Memory Protexion、内存镜像)，为当时逐步兴起的SAP、Oracle、DB2和SAS核心数据库平台应用提供了坚实的基础。

紧接着，高端x86服务器在尝试进入交易密集型计算环境的时候，延迟表现和I/O能力却成为了新的问题。于是在第三代eX架构中，eX架构平台加入了轮询过滤缓冲(Snoop Filter)的设计，大大降低了多路处理器间因要进行数据轮询所增加的延迟;引入了Active PCI-X 2.0，提高了服务器的I/O表现。

此后，伴随高端x86服务器市场进入“高能效与高性能时代”，服务器的性能/能耗比成为新的挑战。在第四代eX架构中，独有的内存缓冲芯片取代了英特尔的原厂设计，基于DD2-533(而不是英特尔推荐的价格更昂贵、功耗更高的FB-DIMM)提高了60%的内存带宽能力，同时降低了内存的功耗水平。

除此以外，在服务器整体能耗与上一代持平的条件下，eX4平台的x86服务器创造出了首个突破100万次tpmC大关的x86服务器，让高端x86服务器在性能/能耗比上进入了一个新的领域。

高端x86服务器：虚拟化时代最佳平台

在eX4架构之后三年，以VMware为代表的x86服务器平台虚拟化整合趋势明显，促使企业用户对x86服务器提出了新的要求：越来越多的应用被整合到一起，用户需要更大的内存、更可靠的平台(针对应用整合后的风险集中爆发)以及针对I/O拥堵问题做出及时的调整。

企业用户对虚拟化技术的热衷，带给高端x86服务器巨大机遇——针对虚拟化应用优化的IBM eX5架构——折射了这一阶段高端x86服务器的发展趋势。

MAX5加速器是eX5平台中最具革命性的技术，充分利用了英特尔新一代的QPI总线的特性，相比英特尔原厂平台所支持双路32条、四路64条和八路128条内存，eX5架构分别支持的内存数量为64、128和192，最高提供了两倍的内存容量。

Emulex所出品的虚拟矩阵适配器(VFA，Virtual Fabric Adapter)被接纳进来，它具备有虚拟网卡(vNIC)与未来聚合光纤通道与iSCSI传输的能力，让服务器具有了虚拟化I/O的能力;利用高性能eXFlash固态盘系统来改善I/O表现，不仅轻松解决IOPS不足的问题，成本也降低了97%。

FlexNode级联扩展技术除了保证超越英特尔原厂八路的扩展能力，更具备Node FailOver能力，即当级联的两个节点中出现单个节点问题时，可以一分为二，将有故障的节点与健康的节点相隔离——这彻底改变了高端x86服务器在虚拟化应用整合平台上的业务负载容错能力。

从以上几代IBM eX平台的发展，尤其是虚拟化时代eX5架构不难看出，高端x86服务器更能够迎合市场主流应用趋势和业务负载需求，提供更好的应用与业务体验。当然，这些都是依托于强大的服务器平台技术。

当全新的“互联网时代”来临，云计算和大数据的浪潮对高端x86服务器又会提出哪些新的要求?像IBM eX架构这样的服务器平台，又将何去何从?

云与大数据：高端x86服务器的新要求

前不久，上海移动信息系统运营部副总经理蔡加祺介绍了上海移动利用云计算驱动计费系统重构，建立应用云、详单云、MDB云三大平台的成功案例，云计算对传统IT架构所带来的冲击，如今已经辐射到了通信运营商的核心业务系统中。

越来越多的企业用户意识到，以互联网、云计算的思路重构企业IT基础架构势在必行，迈出的第一步就是建立高效、可靠、易于维护的私有云平台，或是将现有业务进行云化，以适应业务负载的动态变化与增长。

另一方面，在大数据概念兴起的背后，企业用户对实时数据分析结果的需求极为强烈，ERP、CRM、OLTP等关键应用需要更快的(甚至是零延迟)的处理响应时间，以移动应用、在线交易、零延迟物流和随时可能需要作出的企业战略决策。内存数据库就是在这一背景下成为了2013年最火热的技术名词之一。

在私有云方面，服务器平台支撑虚拟化的能力仍然是关键(虚拟化在现阶段仍然是企业建设私有云的基础)，作为虚拟化的最佳支撑平台，高端x86服务器自然责无旁贷。

但随着企业的应用不断向私有云平台整合，数据中心正不断整合业务堆栈，创建更大的计算集群，高端x86服务器需要以更强的弹性、灵活性支撑集群乃至整个私有云;另一方面，由于基于高性能、大容量的节点建设集群，集群规模可以被有效缩小，减少集群复杂性、多点故障可能性以及提高集群的延迟表现，因此高端x86服务器的系统性能仍然需要进一步的提高。

在大数据分析方面，新的、大规模的、实时的业务负载大量出现(如今就连ERP平台都在追求实时性与动态管理)，对服务器平台的资源需求形成了极大的压力，一般的x86服务器的性能、I/O吞吐量和延迟表现，根本难以支撑内存数据库、实时数据分析等持续高压型业务负载。

正如IBM的SAP HANA工作负载优化系统解决方案全部基于IBM eX5架构服务器所展现的，企业用户需要在内存计算(如更大、更快、更可靠的内存池)、I/O加速(如PCIe 闪存)、延迟降低(如高速内/外部连接技术)等方面具有更强大优势的高端x86服务器(当然，这也是对高端x86服务器提出的新要求)，而不是同质化的、采用原厂平台的通用型产品。

高端x86服务器：将建立在三大规则之上

在2013 Gartner首席信息官执行计划(EXP)所做的全球CIO最新调查中，分析和商业智能、云计算、虚拟化、ERP应用分列CIO们“十大优先考虑技术”的第1、3、8和第10位——伴随这些核心业务应用逐步深入的——必然是CIO们对于高端x86服务器的庞大需求，以及对服务器平台的高性能、高可靠、高弹性以及RAS特性的关注和重视。

反观技术趋势，在移动应用、开放式架构、软件定义数据中心等趋势的影响下，数据中心正朝着更加集成化以及针对工作负载进行深度优化的方向发展，并持续在高密度、高弹性、高效能方面加强投资。

作为这一切趋势的最佳支撑平台，高端x86服务器的未来将建立在“为大数据分析设计”、“由软件定义”以及“开放协作”三大规则之上，快速改善企业IT架构的运营经济性和可靠性，帮助企业加速在云计算与大数据时代的业务创新。

很快，伴随英特尔至强E7 v2处理器的“回归”，我们必将看到在“原厂平台”服务器之外，高端x86服务器以服务器厂商深度优化的平台为基础，所带给市场的强力冲击。