低功耗服務器的“美好時代”

       產品變遷最大的推動力來源于用戶需求，在服務器市場，用戶對開放、標準化、低成本的需求讓x86服務器迅速繁榮，讓一度輝煌的大型主機和小型機黯然無光;而今，隨著互聯網應用日趨豐富成熟、云計算風生水起，并行化、輕量化的負載類型在快速增長，使得用戶對服務器的需求再度發生了變化，同時“催熟”了服務器中的一個細分子類——低功耗服務器。
　　“輕量化”負載推動低功耗服務器
　　二戰時期，世界上第一臺通用電子計算機ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生，每秒可進行5000次加法運算，之前沒有任何一臺計算機能夠達到這樣的速度;雖然ENIAC的計算能力在當時讓科學家激動不已，但這個占地170平方米的大家伙耗電驚人，每次開機，整個費城西區的電燈都黯然失色——如果今天計算機還保持著當時的高能耗，恐怕沒有幾個人承擔的起這高昂的電費。
　　當然這只是假設，晶體管的快速發展讓處理器越來越小，功耗越來越低，但是隨著計算設備的幾何式增長，IT正在消耗的電能恐怕也不是第一臺電子計算機的設計者所能想象到的。據測算，如今全球互聯網數據中心一年的用電功率已達300億瓦特，相當于30個核電站的供電功率;而美國環保局研究發現，數據中心的能耗已經占據美國總耗電量的1.5%，這相當于580萬戶普通美國家庭的日常用電。
　　數據中心節能降耗勢在必行，作為數據中心主要設備的服務器首當其沖。近年來，芯片廠商通過提升工藝、引入核心智能節能技術來降低CPU能耗;而服務器廠商不得不將節能作為新品的主要指標，努力在系統設計、散熱、電源等部件進行節能設計。但是，數據中心對低功耗的追求是無止境的，盡管服務器整體能耗在持續降低，老板們還是會問CIO，怎么樣才能讓能耗變得更低？
　　數據中心應用負載的變化讓這一問題得到了解決辦法。隨著互聯網應用更加豐富，以及云計算、移動互聯、社交網絡等新興產業的快速發展，應用負載在向輕量化、并行化發展，諸如Web前端加速、CDN、托管、緩存、以及部分云服務和大數據應用，并不過分要求服務器的單點計算能力，采用低功耗服務器完全可以滿足，如果采用標準的服務器進行承載，無疑會造成計算和能耗資源的浪費。
　　如今，已經有不少企業從低功耗服務器中獲得了切實的好處，例如淘寶的CDN平臺采用了約800臺基于英特爾Atom處理器定制的低功耗服務器，有效控制了數據中心能耗;今年初，百度南京數據中心采用Marvell定制的ARM服務器來提供云服務，為整個數據中心降低了25%的TCO，這也成為國內首個ARM服務器的商用案例。
　　應用負載輕量化的發展趨勢給低功耗服務器提供了巨大的發展空間，也促使低功耗服務器的發展駛入快車道。英特爾曾經預計，未來4到5年，基于低功耗處理器的微服務器將占整個服務器市場份額的8%~10%，成為極具潛力的服務器細分市場。
　　低功耗服務器的美好時代
　　標準x86服務器市場已經成為競爭激烈的紅海，面對低功耗這一新興市場，芯片制造商和服務器廠商們自然不會錯失機會。
　　2012年12月，英特爾推出了為高密度微型服務器以及節能存儲和網絡設備打造的Atom S1200 產品家族，具有雙核心、主頻在1.6GHz~2.0GHz之間，支持Intel HT、Intel VT、ECC、PCIe 2.0等特性，功耗只有6W。這是全球首個低功耗64位服務器級SoC芯片，主要面向目標型、輕量型、web 規模工作負載，包括低端專用托管、簡單內容交付、和離線批量分析。今年下半年，英特爾還將發布第二代Atom芯片“Avoton”，采用22nm工藝，進一步提升每瓦性能和能效，寄望在低功耗市場能夠延續統治力。
　　而AMD的動作則更加干脆，在主流x86市場表現不佳，AMD開始向一家SoC公司轉型，將希望寄托在更具發展潛力的低功耗市場。AMD 嵌入式解決方案市場部經理Gillilan Kelly在上月舉辦的嵌入式論壇上公布，AMD目標在未來幾年內，傳統芯片業務將降至總營收的50%，而另外50%都將來自包括嵌入式產品、低功耗服務器在內的高增長市場。今年5月，AMD發布了“京都”皓龍X處理器，主打低功耗市場;在AMD服務器產品路線圖上，AMD還將發布“柏林”芯片，力圖在低功耗服務器上有所作為。
　　x86陣營的低功耗戰幕剛剛揭開，在移動市場占據絕對優勢的ARM又對低功耗服務器投出了橄欖枝。在AMD的產品路線圖中，2014年將推出64位ARM架構服務器芯片“西雅圖”，集成了收購自微服務器廠商SeaMicro的Freedom Fabric技術，這家老牌x86芯片廠商將ARM作為了未來的戰略之一。此外，在惠普面向低功耗服務器的“登月計劃”中，ARM也將是一個重要部分，惠普正在和ARM服務器供應商Calxeda合作，開發第一代ARM架構低功耗服務器。
　　不管是x86，還是ARM陣營，都對低功耗服務器表現出了濃厚的興趣，這對希望從低功耗服務器中獲益的用戶來說是個好消息，畢竟更多的產品競爭意味著更多的選擇。隨著互聯網應用日趨豐富、云計算逐漸普及，“輕量化”負載也將更加廣泛，雖然目前低功耗服務器還面臨著生態系統并不完善、用戶基礎相對薄弱等不利因素，但是能夠預見的是，未來兩三年，低功耗服務器將進入發展的黃金階段。