IBM eX5架構(gòu)再造x86服務(wù)器

IBM憑借企業(yè)級(jí)的X架構(gòu)在高端x86服務(wù)器領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷近10年，而eX5架構(gòu)則使IBM企業(yè)級(jí)x86服務(wù)器又上了一個(gè)新臺(tái)階。

拉開(kāi)變革的序幕

在IBM eX5架構(gòu)的幫助下，即將發(fā)布的IBM高端至強(qiáng)Nehalem-EX將在傳統(tǒng)企業(yè)級(jí)市場(chǎng)上更上一層樓，真正進(jìn)入傳統(tǒng)RISC/Unix服務(wù)器的傳統(tǒng)勢(shì)力范圍。

回顧x86服務(wù)器的發(fā)展歷程，最值得用戶(hù)稱(chēng)道的就是廉價(jià)的開(kāi)放硬件平臺(tái)及其背后龐大的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)，最為人們所詬病的則是系統(tǒng)利用率低下，難以勝任企業(yè)級(jí)的核心應(yīng)用。究其原因，那就是x86畢竟出身貧寒，是為個(gè)人電腦設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，高可靠性設(shè)計(jì)、多路系統(tǒng)的高擴(kuò)展性、超大內(nèi)存和64位內(nèi)存尋址，這些64位RISC服務(wù)器的特點(diǎn)都曾是x86所沒(méi)有的。

而x86-64技術(shù)的出現(xiàn)，則為x86服務(wù)器帶來(lái)了新的機(jī)遇。因?yàn)樗鼮閤86服務(wù)器邁入64位RISC服務(wù)器市場(chǎng)鋪好了第一個(gè)臺(tái)階。

英特爾的8核處理器Nehalem-EX將脫胎換骨，具備2～4條QPI接口的強(qiáng)大擴(kuò)展和互聯(lián)能力，使x86服務(wù)器的擴(kuò)展性更上一個(gè)臺(tái)階，并使8路服務(wù)器成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這為x86服務(wù)器邁入企業(yè)級(jí)服務(wù)器的殿堂鋪就了第二個(gè)臺(tái)階。

IBM憑借企業(yè)級(jí)的X架構(gòu)在高端x86服務(wù)器領(lǐng)域已經(jīng)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷近10年，自然不會(huì)放棄這一變革的機(jī)會(huì)，并以eX5架構(gòu)鋪就了企業(yè)級(jí)x86服務(wù)器的第三個(gè)臺(tái)階。

盡管IBM目前是RISC/Unix市場(chǎng)排名第一位的公司，但I(xiàn)BM同時(shí)更希望把這一地位復(fù)制到蓬勃發(fā)展的x86服務(wù)器領(lǐng)域中，畢竟用戶(hù)的需求和應(yīng)用都是多樣的，能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的口味才能立于不敗之地。

因此，早在2001年，IBM就斥巨資把大型機(jī)和小型機(jī)的技術(shù)遷移到x86上來(lái)，以節(jié)點(diǎn)控制器為核心，打造了Summit芯片組，這就是第一代的IBM X架構(gòu)，支持4路服務(wù)器作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行模塊化擴(kuò)展，最多可以擴(kuò)展到4個(gè)節(jié)點(diǎn)的16路服務(wù)器，并且還可以單獨(dú)擴(kuò)展IO模塊等外圍系統(tǒng)，支持內(nèi)存陣列等高可靠性設(shè)計(jì)。此后，IBM每?jī)赡晖瞥鲆淮缕罚粩喟迅叨薘ISC服務(wù)器和大型機(jī)的技術(shù)融入其中，并在2010年3月正式推出了第五代企業(yè)級(jí)X架構(gòu)eX5。

eX5革命性地?cái)U(kuò)展了x86平臺(tái)的能力，將內(nèi)存從傳統(tǒng)的與服務(wù)器處理器緊密捆綁的局限中解脫出來(lái)，并使內(nèi)存的擴(kuò)展能力得到極大的提高，從而更好地滿(mǎn)足了64位軟件的內(nèi)存密集型應(yīng)用和極為消耗內(nèi)存資源的虛擬化應(yīng)用。

打造CPU外圍的高性能平臺(tái)

eX5是IBM推出的第五代企業(yè)級(jí)X架構(gòu)芯片，它憑借IBM數(shù)十年的集成微電子學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造出了前所未有的芯片解決方案。eX5架構(gòu)有三大創(chuàng)新亮點(diǎn)，那就是MAX5內(nèi)存擴(kuò)展技術(shù)、eXFlash閃存技術(shù)、FlexNode節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展技術(shù)。

IBM獨(dú)有的硅創(chuàng)新使eX5系統(tǒng)的處理器能夠非常迅速地訪(fǎng)問(wèn)擴(kuò)展內(nèi)存，從而提供業(yè)界最大的內(nèi)存容量，這是業(yè)界首屈一指的技術(shù)飛躍。IBM的獨(dú)立內(nèi)存擴(kuò)展技術(shù)，即MAX5能夠提供比今天業(yè)界產(chǎn)品多6倍的內(nèi)存，允許用戶(hù)在相同軟件許可成本下多運(yùn)行82%的“虛擬服務(wù)器”，并且大幅降低中間件和應(yīng)用開(kāi)支。用戶(hù)使用eX5運(yùn)行一個(gè)微軟數(shù)據(jù)庫(kù)可以節(jié)省50%的軟件許可費(fèi)用。

eX5最大的一項(xiàng)創(chuàng)新是IBM事先進(jìn)行了廣泛的用戶(hù)調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，由于大型64位商業(yè)應(yīng)用、虛擬化整合、大型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用都開(kāi)始遷移到x86服務(wù)器上，用戶(hù)認(rèn)為x86服務(wù)器最大的問(wèn)題就是內(nèi)存擴(kuò)展能力太弱，應(yīng)用性能受到限制，自然也很難提升系統(tǒng)利用率。而MAX5使這些問(wèn)題迎刃而解，它使雙路服務(wù)器也可以擴(kuò)展到64個(gè)內(nèi)存插槽共1TB的內(nèi)存容量，利用FlexNode技術(shù)可把兩個(gè)雙路節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展成一臺(tái)4路系統(tǒng)，內(nèi)存插槽數(shù)量可以增加一倍。使用MAX5的單一4路節(jié)點(diǎn)支持96個(gè)內(nèi)存插槽1.5TB內(nèi)存容量，也就意味著兩個(gè)4路節(jié)點(diǎn)組合的8路系統(tǒng)內(nèi)存插槽達(dá)到192個(gè)，內(nèi)存容量絕對(duì)可以媲美現(xiàn)在的RISC/Unix服務(wù)器。

內(nèi)存容量的增加無(wú)疑也使內(nèi)存軟錯(cuò)誤和內(nèi)存失效的可能性同比例提升。eX5提供多種糾錯(cuò)功能，實(shí)現(xiàn)最大的內(nèi)存完整性。Chipkill內(nèi)存能夠在DRAM模塊發(fā)生故障后有效恢復(fù)正常運(yùn)行。Memory ProteXion在Chipkill的基礎(chǔ)上還能糾正DIMM上更多的位錯(cuò)誤，以便提高數(shù)據(jù)的完整性。內(nèi)存鏡像和內(nèi)存?zhèn)浞菽軌蛟诎l(fā)生不可糾正的內(nèi)存或內(nèi)存插槽錯(cuò)誤時(shí)維護(hù)數(shù)據(jù)內(nèi)容。此外，eX5還通過(guò)內(nèi)存梳理及時(shí)檢測(cè)并恢復(fù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，提高系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)間。

另外，IBM的eXFlash閃存技術(shù)也非常引人注目。眾所周知，基于閃存技術(shù)的SSD比旋轉(zhuǎn)硬盤(pán)的性能高得多，同時(shí)成本也比較高。eXFlash是服務(wù)器內(nèi)置SSD磁盤(pán)陣列和可選硬件RAID的組合，可以提供相當(dāng)于800個(gè)磁盤(pán)的性能，使存儲(chǔ)成本大幅下降達(dá)97%。而且，IBM認(rèn)為，eXFlash已經(jīng)解決了SSD使用壽命短這一致命問(wèn)題。

FlexNode技術(shù)是eX架構(gòu)的傳統(tǒng)技術(shù)，在這一代又進(jìn)行了創(chuàng)新。該技術(shù)能夠提供物理分區(qū)能力，使1臺(tái)系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)化成截然不同的2臺(tái)系統(tǒng)，并且也可以從2臺(tái)系統(tǒng)變成1臺(tái)。這將允許用戶(hù)在同一系統(tǒng)上白天運(yùn)行基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用，夜間進(jìn)行批處理作業(yè)，從而帶來(lái)卓越的資產(chǎn)利用率。

此外，IBM還把刀片系統(tǒng)上的Virtual Fabric技術(shù)也注入到了eX5架構(gòu)中，通過(guò)單一的Virtual Fabric就可以提供千兆和萬(wàn)兆以太網(wǎng)、iSCSI、Fibre Channel等網(wǎng)絡(luò)鏈接，使網(wǎng)絡(luò)接口完全虛擬化。

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基于IBM eX5的三款服務(wù)器新品

2010年，IBM將推出3款具有超級(jí)擴(kuò)展能力的eX5系統(tǒng)，包括4處理器服務(wù)器System x3850 X5、刀片服務(wù)器BladeCenter HX5，以及入門(mén)級(jí)價(jià)格的雙處理器服務(wù)器System x3690 X5。

IBM System x3850 X5多用途、可擴(kuò)展的4路服務(wù)器，4U機(jī)柜優(yōu)化式企業(yè)級(jí)服務(wù)器。提供可選的eX5內(nèi)存擴(kuò)展單元(MAX5)和工作負(fù)載優(yōu)化式機(jī)型，可以作為靈活的平臺(tái)來(lái)幫助用戶(hù)最大限度地提高資源利用率、可靠性，提升計(jì)算密集和內(nèi)存密集型工作負(fù)載的性能。

IBM BladeCenter HX5可擴(kuò)展的刀片服務(wù)器。允許用戶(hù)在同一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)2路服務(wù)器和4路服務(wù)器的需求，同時(shí)在高密度的環(huán)境中提供最高性能和最大生產(chǎn)率。

IBM System x3690 X5可擴(kuò)展的高端2路服務(wù)器、2U服務(wù)器。內(nèi)存最大容量是現(xiàn)有2路服務(wù)器的4倍，并且提供兩倍的處理器內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)卓越的性能和內(nèi)存容量。

此外，IBM還提供預(yù)配置的工作負(fù)載優(yōu)化式機(jī)型來(lái)加快部署速度。所有的刀片服務(wù)器及2路服務(wù)器和4路服務(wù)器都采用相同的單一架構(gòu)，從而可以縮短檢測(cè)時(shí)間，并且簡(jiǎn)化配置和錯(cuò)誤處理流程。當(dāng)用戶(hù)的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，可以在同一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)上獨(dú)立擴(kuò)展處理器、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)I/O，以便簡(jiǎn)化設(shè)備升級(jí)的部署流程，并且降低設(shè)備升級(jí)成本。