ARM伺服器 市場現蹤跡

受到虛擬化及種種新技術的驅動,近年來x86伺服器的聲勢超越UNIX大型主機,特別在虛擬化以及雲端基礎架構上,x86伺服器運用日漸普及,這其中以Intel處理器為運算核心的伺服器更高達九成以上的比例。不過,這樣的態勢自從ARM積極投入伺服器市場之後,開始掀起小小漣漪,包括HP、神達、Dell以及廣達都相繼宣布投入ARM伺服器開發。

雖然現在仍是ARM伺服器初步發展的階段,市場上也還沒有形成真正的影響力,但是在ARM宣稱投入伺服器市場消息的兩年後,在台灣終於見到真正以ARM晶片為基礎的伺服器實體機,並且在企業市場初試啼聲。ARM資料中心方案總監Ian Ferguson認為,伺服器市場長期僅由一家處理器業者獨大,將使得各家業者所設計的同型態伺服器很難有大幅差異,企業也失去可選擇性,「市場應該有新血加入,而這正是ARM積極努力的目標。」

▲神達雲端運算產品事業群企業產品事業體總監張金堆表示,GFX伺服器將所有用不到的元件通通捨棄,沒有多餘電路與元件的好處,不僅可以省電,同時也更有經濟效益。
神達雲端運算產品事業群企業產品事業體總監張金堆認為,儘管ARM伺服器僅能算是伺服器新兵,目前還沒有足夠多的應用程式可以執行在ARM的系統上,但也是因為企業過去沒有ARM伺服器可供選擇,才導致沒有太多的程式開發投入。「在伺服器端,ARM伺服器才剛要起步階段,當有愈多的業者投入、更多企業採用時,自然就會有愈來愈多的應用程式支援ARM伺服器。」他認為,如果回頭看看x86伺服器的發展史,就不難發現,今日在x86伺服器上可以做到的事,在ARM伺服器上也都會慢慢發生,只是需要時間醞釀而已。

嵌入式IP 打造新型伺服器

一般來說,採用ARM架構處理器平台的伺服器,普遍在密度以及節省電力資源方面具有優勢。不過,不同於傳統伺服器晶片業者的作法,ARM伺服器所搭載的處理器並非是由ARM自行開發打造,而是由各家晶片業者以ARM所提供的矽智財(IP)為基礎再加以研發增益而來。

這與Intel、AMD或是IBM自行開發的Power處理器慣用的模式並不相同。對於上述業者而言,處理器已經是設計好的成品,伺服器業者直接可以進行主機板最佳化設計,但ARM的經營理念則是讓各大晶片業者(如Marvell及Calxeda)都能以ARM所提供的矽智財(IP)設計研發處理器,並且提供給硬體系統業者設計出伺服器。

換句話說,未來企業即使部署ARM伺服器,也會因為各晶片業者對於處理器設計的不同,而使得主機板的設計有著極大的差異。目前企業市場上ARM伺服器所採用的處理器主要來自於Marvell及Calxeda兩大晶片業者,其中Dell與神達採用Marvell所設計的晶片,而HP則是與Calxeda合作。

Calxeda(嘉協達)產品行銷經理毛念恩指出,同樣是以ARM矽智財(IP)所開發出來的處理器晶片,各家業者的設計理念也不同。「就以ECX-1000 SOC來說,雖然同是採用ARM Cortex-A9核心,Calxeda在這個核心之外,還嵌入了EnergyCore架構式交換器(EnergyCore Fabric Switch)、支援IPMI 2.0以及DCMI管理協定的EnergyCore管理引擎、整合記憶體控制器、PCIe控制器、SATA控器器、系統整合功能以及支援1Gb與10Gb乙太網路介面。」


▲嘉協達晶片設計示意圖。

同款核心 機身設計各有千秋

目前伺服器業者對於ARM伺服器的定位,並非鎖定普遍適用於多數環境的通用型伺服器,而是主要著重在特定運用上,例如網路連線存取、網頁瀏覽、電子郵件、社群網路媒體以及雲端相關的產業運用等等,由於ARM Cortex-A9核心只有1.6GHz時脈,較不適用於資料庫等高效能運用。ARM資料中心方案總監Ian Ferguson提到,在ARM未來的藍圖中,預計在2014年將可望推出可執行在高速運算環境下的ARM處理器核心。

雖然多數ARM伺服器供應商對於其應用領域所見略同,然而最終設計出來的伺服器卻可以有很大的差異。例如神達所設計的GFX伺服器仍以機架式伺服器概念為基準,在4U的高度下搭載8個半U高度的ASX-1模組,每個模組都可進行熱插拔。但由Calxeda設計的硬體參考樣機卻不同,雖然也是標準機箱設計,每個EnergyCard可視為一個模組,採直立式插在機箱內的基板上。當然除了基板、模組的設計方式不同之外,細部元件的運用以及設計上也各有差異,以下將分別說明。


▲Calxeda提供的硬體參考設計中,每個EnergyCard可視為一個模組,採直立式插在機箱內的基板上。

>神達GFX伺服器 MiTAC GFX Server System是神達日前所發表的一款ARM伺服器。這款伺服器採用的是Marvell晶片,並且與Ubuntu合作,搭載Canonical Ubuntu 12.04LTS作業平台。其機身高度為4U,符合19吋機櫃設計,深度為600mm,主要是為了配合電信業者的需求。

GFX伺服器在4U的高度中總共承載了8個半U高度的ASX-1模組。每一個模組均可以熱插拔,並且內建了8顆Marvell的系統單晶片,每個單晶片處理器均為4核心,並具有2MB的L2 Cache。因此在一個系統中,共提供了256個核心。硬碟為標準的2.5吋模組,共可提供32顆可熱插拔硬碟,目前可支援SAS、SATA以及SSD.不過基於省電需求,神達較建議搭配SSD硬碟使用。另外也配置了8個10GbE介面,在系統層的作業系統則是使用OpenStack Cloud。


▲半U高度的ASX-1模組,每個模組有4顆硬碟。

神達雲端運算產品事業群企業產品事業體總監張金堆表示,GFX伺服器將所有在網路連線存取、網頁瀏覽、電子郵件、社群網路媒體以及雲端相關的產業運用中用不到的元件通通捨棄,例如USB埠、PCI-E擴充槽等等,沒有多餘電路與元件的好處,不僅可以省電,同時也更有經濟效益。「這款伺服器的目標電力在1,000瓦以下,電力也採1+1備援設計以確保伺服器不中斷運行。」


▲GFX伺服器在4U的高度中總共承載了8個半U高度的ASX-1模組。每一個模組均可以熱插拔,並且內建了8顆Marvell的系統單晶片。


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