今年以來包含Intel、AMD與NVIDIA紛紛發表重量級的產品更新消息，也帶動一波新伺服器機種的推出，而伺服器廠商有別於早期以最多樣化選擇為目標的理念，現今的產品研發設計雖然也保有彈性的配置能力，但更強調針對各種應用情境提供優化的伺服器機款。
回顧過去5至10年，IT技術演進出現了幾次重要的里程碑：虛擬化技術大行其道；雲端運算從模糊、清晰到成為主流；基礎架構開始走向軟體定義一切；而容器、K8S、微服務架構也愈益受到企業青睞。時至今日，混合雲、多雲成為架構首選，人工智慧、機器學習、區塊鏈技術的應用也開始落地。這些變革不只代表著軟體為王的年代來臨，同時也讓伺服器的「實體存在感」逐漸式微，原因便在於虛擬化打破了伺服器的實體疆界，而雲端運算的成熟、隨需取用的彈性與便利性更淡化了過去必須為應用程式打造專屬環境的需求。
然而，這並非意謂著伺服器的演進就此停止，今年以來包含Intel、AMD與NVIDIA紛紛發表重量級的產品更新消息，也帶動一波新伺服器機種的推出，而Arm在資料中心領域也積極投入。除了處理器世代的更替之外，在網路頻寬部份，25GbE網路已漸成伺服器主流，未來隨著5G、物聯網演進，核網端極有可能走向100GbE網路，而資料中心內伺服器與交換器的連接則以25GbE為主的網路架構。
HPE Hybrid IT事業群產品協理郭裕昇觀察，近幾年有幾項技術進步得很快，包含以記憶體為導向的運算方式與頻寬、固態硬碟的崛起進一步帶動軟體定義儲存、持續性記憶體（Persistent Memory）的發展以及PCIe標準規範的進程，尤其是在PCIe 5.0之後，人工智慧相關的服務將會因此而受益，特別是在PCIe對PCIe的通訊上，將很有可能超越NVLink。「另外，值得留意是，伺服器的平台安全議題也是近期受到許多關注的地方，尤其是伺服器被駭客、勒索軟體攻擊的事件頻傳，許多業者紛紛強化安全性，例如矽晶片信任根也成為許多伺服器內必要的安全機制。」
伺服器是整合能力競賽
今年初，戴爾科技發表2021年伺服器技術與產品方案的關鍵趨勢便提到，伺服器不僅是CPU競賽，更是整合能力的競賽，「處理器領域正在改變，各家廠商正強化自身在CPU、DPU與加速器的產品。最終，必須要能運用他們的矽晶片產品與軟體函式庫，並為特定工作負載建構出整合性方案，才能協助終端使用者取得最優化的營運績效。」
除了與半導體元件的演進緊密關連，影響伺服器發展的因素還有許多，隨著5G、人工智慧（AI）、高效能運算（HPC）、資料中心（Data Center）、邊緣運算（Edge Computing）、物聯網（IoT）、大數據（Big Data）應用日漸攀升，伺服器成長垂直化，以及揮別「軟體定義」迎接「硬體卸載定義軟體」，也都成為伺服器發展方向之一。
台灣戴爾科技集團技術副總經理梁匯華解釋，隨著企業期盼能從基礎架構中獲取最有效的成果，將會有更多垂直化與客製化的整合方案出現，而軟體生態系以及專業領域的加速器，更將展現獨特的效能與功能，並針對特定商業目標進行最佳化。「軟體定義已經被市場教育成可以用軟體來定義所有一切事情，但實況是，許多工作負載還是必須透過硬體來加以卸載，5G行動通訊便是一個很好的例子，」他提到，以往在4G時代下，電信設備多採封閉式，雖然較為昂貴，但是處理的效率非常好，而5G時代強調軟體定義的開放式架構，在效率縮減的情況下，設備量就需要非常多，因此未來的發展趨勢是，控制平面仍是軟體定義，但資料平面或是使用者平台在某個程度上還是會需要硬體來卸載一些資料，朝向硬體卸載定義軟體方向發展。
從應用需求面反推設計
事實上，各家伺服器業者在幾年前便已經將產品與應用進行結合，甚至針對特定應用領域推出最佳化的機種。有別於早期以最多樣化選擇為目標的理念，藉由琳琅滿目的組合與配置讓企業從中選擇最適合的機種，現今的產品研發設計雖然也保有彈性的配置能力，但更針對各種應用情境提供優化的伺服器機款。舉例而言，如果要安裝GPU加速器，應用在AI推論上，採取一般通用型2U伺服器機種多半能夠做到，但是今年初NVIDIA攜手伺服器業者推出搭載 A100且通過NVIDIA-Certified Systems的伺服器，更專注於人工智慧、機器學習以及HPC，因此這類的伺服器機型多半也會被歸類在AI或HPC的應用領域之中，提供給企業更直覺明確的選項。
美超微（台灣）產品管理協理張光華指出，雲端運算確實是影響伺服器設計的一大重要因素，但除此之外，NVIDIA推展的加速器也是一項很重要的應用，美超微（Supermicro）從2016年開始便投入許多解決方案與應用，連帶地相關的產品也跟著應用來發展，舉例而言，CloudDC就是一個產品線，其主要針對雲端的資料中心進行優化。「早期我們確實是從硬體規格的角度來為產品線命名，但是這幾年的轉變，讓我們必須將終端應用看到的需求轉化到伺服器的設計，然後再進一步告訴客戶應該如何選擇與使用。」他提到，不只是NVIDIA的加速器，包含人工智慧、大數據等應用均是如此，隨著最新的熱門議題，運用多年來在伺服器領域累積下來的學問與經驗養分，進而設計出最佳解決方案，也唯有如此，產品才能與客戶的需求匹配。
液冷式設計解散熱難題
從上述半導體晶片的較勁到相關元件的技術發展，乃至於新興科技的大幅應用，伺服器的角色依然舉足輕重，特別是在各式元件不斷精進的情況下，伺服器展現了高度的效能，但消耗的功率同時也加劇了散熱問題。如何排出伺服器所產生的熱能是未來幾年伺服器業者必須克服的問題，以往伺服器主要是以風扇帶走元件的熱能，這種作法在過去幾年相當常見，但今年以來，液冷式散熱的機型開始變多，似乎也預告了未來伺服器可能的設計走向，同時也進一步帶動沉浸式冷卻的話題。
在各式元件不斷精進的情況下，伺服器展現了高度的效能，但同時也帶來能耗的問題，採用液冷散熱可望成未來走向。（圖片來源：技嘉官網）
技嘉網通事業群行銷技術支援處代副處長王建文指出，隨著科技進步，伺服器的效能愈來愈強，當元件的瓦特數愈來愈高，對於散熱的要求也會不斷提高，就以Intel前一代Cascade Lake企業級Xeon Platinum 9200處理器來說，這顆處理器擁有56個核心，單顆功耗就上看400W。新型晶片愈來愈強，可以想見為何有愈來愈多的液冷型伺服器出現。他說明，「現在的液冷技術有三種，包含能夠沿用機房空調設備、不需要更改現有資料中心基礎設施的『液對氣』方案、散熱能力更強，但限於原先就有安裝液體冷卻管路的資料中心的『液對液』方案，以及將伺服器直接浸泡在不導電的液體中的『沉浸式冷卻』方案。」而目前多數的液冷式散熱機型採用的是液對氣的方法。