向老东家宣战——由IBM X6服务器即将并入联想说开去

模块化灵动设计：为X6的综合体验奠定基调

在这一代服务器上，IBM将其在大型主机上的设计元素引入到了x86服务器，其中最重要的就是模块化设计的各种Book（熟悉大型主机的朋友一定不陌生），比如Storage Book（存储模块）、Compute Book（计算模块）、I/O Book（I/O模块）等等，它们最终成就了X6的灵动特性。

3850 X6的外观，根据IBM的估算，其采购成本比HP同级的DL580 Gen8（同样采用E7 v2处理器）低28%

从正面看，3850X6由5个模块（Book）组成，最左侧是存储模块，其余4个带有风扇的则是计算模块（每个模块带有两个风扇），每个模块含有一颗英特尔至强E7 v2处理器（4800或8800系列）与24个DIMM，最大内存容量可达1.5TB（4个计算模块总合6TB，也因此不再需要X5时代的EXA内存扩展单元），每个模块可以单独抽出，就像刀片服务器一样

3850X6的计算模块特写，每个模块前端有两个散热风扇

每个计算模块中，处理器位置最后，在处理器的下方可以看到模块与服务器机箱中板的连接组件，而24个DIMM则分布在模块PCB的两面，可以清晰看出来是8个通道，每个通道3个DIMM，比上一代E7多了一位的通道数量，总DIMM数量也提升1.5倍

处理模块的另一侧

X3850的存储模块，采用双路RAID控制器，支持最高8块2.5英寸SAS硬盘，最高12.8TB，或者是16块1.8英寸eXFlash固态盘，最高6.4TB，同时它还带有用于服务器管控的必要组件，包括服务器状态显示屏、USB以及前置VGA端口

8路/8U的3950 X6服务器就相当于两台3850 X6的融合，但与一代X5服务器是通过QPI线缆外链而组合成3950 X5不同，这次3950 X6的机箱就与3850 X6不一样了。需要从3850X6扩展至3950X6的用户，需要购买新的3950 X6的机箱，但原有的存储与计算模块可以继续使用，不过要注意CPU是否支持8路（E7-4800v2处理器不支持3950 X6的8路扩展），所以有意日后扩展至8路的用户，可以考虑先购买3950 X6的机箱，并先配4个计算模块，并在选择计算模块配置时，一开始就采用E7-8800v2系列。而且3950 X6也支持硬分区，上下两层的计算模块可以划分为两个单独的工作区，互做热备

x880 X6的扩展示意图，由上至下分别是双路、4路与8路形态，它采用的是半宽设计，所以在FlexSystem机箱中是纵向扩展，通过中间的QPI外连总线设计，将2或4个x880 X6节点连接起来，这一设计很像HP的Integrity刀片服务器BL860c i2/870c i2/890c i2所使用的QPI Link

从整体上看，X6服务器深度采用了类似于刀片服务器的模式，将计算单元、存储单元通过一个统一的机箱中板进行互联，就像是一个特殊的刀片服务器，事实上，你完全可以将这些模块称为“存储刀片”与“计算刀片”。在I/O模块与机箱整体设计方面，X6也是如此，能明显看到刀片服务器的设计理念。

3850 X6服务器的背面示意图，非常清晰明了，所有的I/O模块均与中板相接，为前端的计算模块提供I/O资源

每个模块也都可以无工具拆解出来，便于升级与维护

主（标配）I/O模块提供了服务器集成管理模组（IMM，Integrated Management Module）、3个PCIe 3.0x16插槽，以及板载LOM、USB、VGA万兆网卡以及FC接口和VGA端口

除了主I/O模块之外，还有两款选配的I/O模块，均可热插拔，左侧是半长款，配置1个PCIe 3.0x16+2个PCIe 3.0x8插槽，右侧是全长款，插槽配置与半长款相同，主要是应对全长的PCIe卡而设计，比如对电力需求达300W或更高的专业GPU图形卡

半长款选配I/O模块特写

3850 X6所配的电源模块（最多4个）由EMERSON（艾默生）提供，适应电压范围100V-240V，在中国的应用环境下，最高总输出功率1400W

借助于无工具拆解设计，维护人员可以很轻松的进行模块拆卸与更换，这就意味着——日后如果英特尔进行E7的升级，只需要更换计算模块即可，而不用更新整个服务器，大大节省了升级投资。在设计规划中，X6承诺支持3代的计算模块升级，按E7的更新周期约3年计算，3850 X6与3950 X6的机箱可坚持使用近10年而不落伍。由此可见，与大家所熟悉的刀片服务器相对应，X6在整体构思上，可谓是异曲同工。

此外，这种模块化的设计，也使得每个模块可以获得更大的创新空间，将它们聚合在一起，就形成了服务器整体的特色，所以我认为X6服务器的模块化设计，为其在生命周期里，带给用户的整体综合使用体验奠定了基调，比某一些方面的新技术采用，具有更为重要的意义。

内存总线上的闪存：为极速数据处理提供保证

这次在X6服务器上，特别强调了极速，IBM将其放在了最前面介绍，这也看出其对这一特性的重视与信心。对于X6这种级别的服务器来讲，IBM所强调的4个应用场景：企业资源规划ERP、业务分析（商业智能）、数据库、虚拟化，无疑是X6所承担负载中的重点，而它们无一例外都需要更强大的性能，而在目前的服务器架构中，造成瓶颈的往往是数据I/O层面——数据存储设备与联网设备，不过对于Scale-Up系统来说，显然数据存储设备是改造重点（对于分布式系统来说，联网性能相对更重要）——X6在极速方面的表现也源于此。

X6服务器的极速特性

X6在极速方面所做的最大运作，就是采用了可直接安装于DDR3-DIMM插槽的闪存模组，来实现更高的数据I/O带宽以及更低的延迟响应，这一产品在IBM体系下与1.8英寸固态盘同属eXFlash家族，名为：eXFlash DIMMs。不过，它并不是IBM独有的技术，而是源自于SanDisk公司的UltraDIMM技术（最早由SmartStorge System开发，后被SanDisk收购）。简单来说，UltraDIMM技术就是让NAND闪存模组具备标准的DDR3内存接口，通过DIMM上的控制器，实现DDR3内存总线与NAND闪存存取总线的桥接，从而可以直接插在DDR3 DIMM（必须支持Registered DIMM）插槽上，由内存控制器直接访问，在保证更高带宽的同时（想想DDR3的总线速度），更大幅度降低了响应延迟。

来自SanDisk的Ultra DIMM技术，采用MLC闪存芯片，可做到200GB与400GB两种容量，持续读取与写入带宽分别可达1000MB/s与760MB/s，读潜伏期150微秒，写潜伏期小于5微秒，IOPS性能可达150K读/65K写（4KB随机）

在3850 X6服务器中，共可安装32条eXFlash DIMM（系统总共有96个DIMM插槽，每个计算模块24个），最大容量12.8TB（使用400GB的eXFlash DIMM时）。不过，Adalio Sanchez表示，现在这个规格只是经过稳定测试之后的配置，理论上可以装载95条eXFlash DIMM，留出一条安装传统DDR3内存用于系统的启动。所以，32条的eXFlash DIMM并非上限，随着后续的系统更新，肯定还会增加。

在性能表现方面，据根据IBM自己的测试，eXFlash DIMM在写潜伏期方面的表现最好，可达15-10 μs，而PCIe闪存卡的鼻祖Fusion IO产品的水平则在15-19 μs 之间，至于传统的SSD固态盘，则在65μs左右。而在32条eXFlash DIMM满配情况下，IOPS的性能可达1000万次的随机读与400万次的随机写。

不过，eXFlash DIMM是源于SanDisk的UltraDIMM技术，而后者并非专供IBM独家使用，这也就意味着其他服务器厂商只要愿意，同样可以采用eXFlash DIMM来实现极速的表现。对此，Adalio Sanchez并没有否认，但它强调了在这一技术背后需要有强大的软件管理功能的支持，而这也将体现出IBM的独到之处——它就是IBM FlashCache Storage Accelerator（FCSA，闪存缓存存储加速器）。

IBM的FCSA是一个管理软件，主要作用就是识别并管理系统中的闪存存储，用于全局的数据缓存，从而针对相关应用起到加速器的作用。FCSA部署在虚拟化层（目前只支持VMware）或操作系统之上（Windows或Linux），向上接收应用的数据请求，向下管理不同的存储设备。

IBM FlashCache Storage Accelerator（FCSA，闪存缓存存储加速器）在系统中所处的位置

在实际使用中，FCSA起到了一个数据中介的作用，它先识别系统中的闪存设备（对于IBM服务器来说，就是eXFlash），然后将其作为全局存储的缓存来使用，其服务的对象就是主存储设备，包括SAS、NAS、FC、iSCSI等等。FCSA的关键作用就在于提高闪存缓存的数据命中率——在应用数据写入时，同时向主存储和闪存中写入，而当读取时，先在闪存中查找，如果命中，则直接从闪存中读取，如果没有命中，则从主存储中读取，并同时在闪存中生成一个拷贝，如果下次再读取相同的数据，就会在闪存中“命中”，不用再惊动主存储。

eXFlash DIMM其实只是IBM闪存应用整体创新中的一环，它离不开控制层面的协同，而这也将体现IBM在闪存应用方面的整体独特性

显然，FCSA所管理的缓存的命中率，将极大影响闪存的实际使用效果，而从CPU与硬盘的缓存设计中，就可以想像出其中的难度，所以IBM强调FCSA与eXFlash DIMM的组合才是IBM的独有创新，是有道理的，而FCSA也将直接决定这种基于UltraDIMM技术的闪存DIMM普及后，各厂商产品的性能差异化。