可持续始于核心 Ampere云原生处理器让数据中心脱胎换骨 原创

伴随着数字经济发展，云计算推动数据中心的快速发展。不过基于传统技术创建可持续的数据中心面临许着多挑战，比如能耗和碳排放。如何借助新技术减少数据中心的碳足迹，以更低的功耗实现更多的计算成为业界关注的焦点。

在2022 OCP全球峰会上，Ampere Computing首席产品官Jeff Wittich分享了Ampere在数据中心领域的创新实践。

数据中心不断攀升的消耗要求我们提出新的解决方案，随着越来越高效的数据中心冷却方式和更高效的电力输送系统的开发，我们已经看到数据中心PUE的重大改进，超大规模数据中心也进一步提升了可持续性。

数据中心运营商已经越来越多地投资和采用更多绿色能源。但是，减少数据中心电力消耗，以及解决数据中心在可持续发展方面日益严重的危机，减少对电力资源和水资源的持续影响，我们仍需做更多的工作。

Jeff Wittich表示，解决数据中心的能耗问题，CPU是关键。如果CPU能够以更低的功率提供更高的性能和更高的容量，就可以减少数据中心整体资源消耗压力。“在未来的几年内，与其内使用传统架构的CPU建设数据中心，承受增加一倍的功耗，您也可以选择Ampere的云原生处理器，其产生的电力消耗甚至比今天基于传统架构的还要少20%；同时您未来的性能需求仍能得到满足。”

云原生硬件化

如今云原生的变革不光发生在数据中心的架构以及软件，硬件也必须是云原生的，即采用云原生的新型CPU处理器，以推动更高的性能和更好的可持续性。

应用的云原生让工作负载不断扩展而且易于迁移，不断提升效率。从硬件的角度看，数据中心需要性能可预测、弹性、高效的硬件，可以为所有用户提供一致的性能，并可根据需求进行扩展和收缩，能够在不建设更多的数据中心和更多设备的情况下，最大限度地提供算力。

Jeff Wittich说，为了做到这一点，Ampere需要采用云优先（Cloud First）的方法来设计CPU。如果将云原生架构、云原生处理器和传统架构进行对比，云原生处理器能够在不牺牲性能的情况下，以近100%的利用率运行，并且不会受到“嘈杂邻居”（noisy neighbors）的影响。 用户可以基于128个甚至更多核进行扩展，以最大限度地提高容量，也可以在满载的机架或不调整机架内容量的情况下以尽可能低的功率运行，无需对未充分利用的设备进行额外的投资。

而且，通过以最低的功耗运行，可以降低数据中心的热负荷，并可减少使用可能需要对整个数据中心进行彻底检修的复杂解决方案。因此，集合可充分利用、可扩展的容量、密度大、功率低等卓越特性于一体的新解决方案，最终可以带来效率的提升，以及每台机架最高性能的突破性飞跃。

对比x86架构的传统解决方案，Ampere的云原生处理器可以帮助性能和效率均提升3至4倍，性能和效率可同时兼顾，并且不受“嘈杂邻居”的影响，性能保持一致，无需再为保持数据中心的性能或安全性而采取低效的解决方案。

此外，Ampere云原生处理器所具备的高度线性可扩展性，没有递减效应，能够一直扩展到128个甚至更多内核。这使您能够以高达100%的利用率运行，而不是30%到50%的水平，从而能够适应峰值容量需求。这减少了不必要的数据中心扩建，不需要提升温度限制，且始终保持最低功耗。

Ampere云原生处理器可以在相同的机架、功率包络（Power Envelope）及占地面积中提供2 到 3 倍的性能，或者可以减少占地面积，从耗电量、用水量、设备数量的角度减少数据中心建设的需求，从而减少环境足迹。这为以前无法达到的性能水平开辟了先河。在低功耗的情况下，算力可以不断扩展，从云到边缘、边缘部署，陆地上的车载应用，甚至是空中的一些应用，这开辟了无限的可能性。

“我们可以提供最高的性能，而无需受限于热设计功耗 （TDP），帮助散热解决方案得到充分利用，并且也能帮助提升未来散热方案的效果。最终可以帮助数据中心达成一系列理想的提升：没有闲置容量，每台机架有数千个额外的内核，每台机架的整体性能达到最高，适用于各种云工作负载，如数据库、Web 服务、多媒体编码、缓存。”Jeff Wittich说。

目前，HPE推出了基于Ampere Altra和Ampere Altra Max处理器的ProLiant RL300 Gen11 服务器，其具备更低的功率和可预测的性能，也是最环保的解决方案。拥抱迈向云原生计算的转变，以及它带来的可持续性优势。该平台不仅支持传统的HPE iLO服务器管理软件，而且还支持Open BMC组件。这使得云服务提供商或企业用户能够更容易地使用高效的云原生处理器技术。此外，通过在GreenLake中提供此功能，人们能够在混合云领域拥有完整的解决方案。

除了HPE，技嘉、浪潮、超微、纬颖科技目前推出了基于Ampere平台的服务器产品。这些平台正在使用开源固件，如Open BIS、Open BMC，还有许多客户也在使用OCP Mezzanine Card。

CloudSigma部署了搭载Ampere云原生处理器的ProLiant RL300 Gen11服务器，实现可持续发展目标以及更低的成本。Scaleway通过Ampere Altra处理器技术越来越高的性能，享受到更高效的云。

拥抱开源

开源席卷业界，去年，Ampere 向 OCP 捐献了 Mt Jade平台，提供硬件和固件，助力企业可以轻松地在云原生平台上进行创新。Ampere也是DC-SCM 2.0规范的贡献者和成员。

今年，Ampere为OCP社区捐赠支持下一代云原生平台Mt. Mitchell，该平台支持DDR5、PCIe Gen5以及一系列模块化技术，比如OCP 3.0 NIC和DC-SCM 1.0。 因此，这能够将可管理性、安全性和控制扩散到其它不同的模块，进而赋能模块化的服务器设计方法。

Ampere还参与到DC-MHS 2.0，并为其做出积极贡献，这种类型的互操作性将助力颠覆性技术的加速创新。

Ampere将继续为社区提供固件。人们可以使用这个平台，进行采用或根据自身需求对其进行调整。另外，Ampere正在努力的重要方向是Arm SystemReady。Arm SystemReady是一个可测试并验证平台的项目，用以确保操作系统和软件的开箱即用，并轻而易举地实现在数据中心部署硬件。

目前，Ampere共有17款基于 Ampere Altra和Ampere Altra Max的平台通过了 SystemReady SR认证，以及3个分别来自谷歌、微软和甲骨文云的实例通过了System Ready VE认证。

下一步Ampere将要推出OCP Arm SystemReady 体验中心，其采用了基于Ampere芯片的服务器。该体验中心将会帮助OEM、ODM及CSP厂商将他们的平台认证为SystemReady，进而发展出更多能够被认证为OCP Accepted和OCP Inspired的服务器硬件。

面向未来，作为OCP的白金会员，Ampere将致力于继续研发创新性技术，无论是围绕DC-SCM、DC-MHS，或是开放固件继续作出贡献，为构建一个开放和可持续的云提供越来越多的平台平台。

“可持续始于核心。降低核心功耗的最佳方法是使用绿色和可持续性的处理器——即Ampere 的云原生处理器。 ”Jeff Wittich最后说。