Atom處理器一共有五個(gè)型號(hào),分別是:Z500(800MHz)、Z510(1.1GHz)、Z520(1.33GHz)、Z530(1.6GHz)、Z540(1.86GHz)。其中除了Z500和Z510前端總線(xiàn)為400MHz外,其余均為533MHz。
雖然Z500主頻較低,只有區(qū)區(qū)800MHz,但相應(yīng)功耗也是最低的,僅0.65W。Z510、Z520、Z530的功耗均升到了2W,而主頻高達(dá)1.86GHz的Z540功耗最大為2.4W。
Atom是Inte能耗最低的移動(dòng)處理器,它采用45nm Hig
h-K CMOS工藝制造,無(wú)鉛無(wú)鹵封裝,體積只有13×14×1.6(mm),DIE核心面積控制在25平方毫米(7.8×3.1)以下,其內(nèi)部共集成4700萬(wàn)個(gè)晶體管,并配備512KB二級(jí)緩存,支持SSE3和SSSE3指令集,支持Intel Virtualization Technology(VT虛擬化技術(shù))、Intel Advanced Thermal Manager(高級(jí)散熱管理技術(shù)),此外還具備Execute Disable Bit(EDB防毒)技術(shù)。
SeaMicro的主流產(chǎn)品SM10000-64HD使用了256顆Atom N570雙核處理器的服務(wù)器性能,它的性能可以和采用雙接口Xeon L5630處理器1U服務(wù)器性能相提并論,而功耗只有它的1/4,非常有優(yōu)勢(shì)。如果是換用384顆Atom N570雙核處理器的話(huà),性能還要超出很多。
對(duì)比雙接口Xeon L5630系統(tǒng)
性能結(jié)果是由Apache Bench測(cè)試所得,SM10000-64HD這樣的設(shè)計(jì)真可以用螞蟻吞大象來(lái)形容,Atom利用好了,還是有它過(guò)人的地方的。
SM10000-64HD是公司之前推出的搭載512個(gè)Atom核心的SM10000-64服務(wù)器的升級(jí)版,在能耗表現(xiàn)上更加優(yōu)秀。該服務(wù)器在功率高出1.25倍的情況下運(yùn)行速度可提升1.5倍。
2、via的Nano
VIA玲瓏平臺(tái)基于VIA Nano單核心處理器。這款采用VIA Isaiah架構(gòu)、隸屬于C7家族的處理器是VIA針對(duì)X86桌面平臺(tái)推出的首款64bit處理器,它采用nano BGA2封裝,封裝面積為21mm×21mm,處理器DIE size為7.65mm×8.275mm=63.3mm2。
VIA nano處理器家族一覽
VIA nano處理器一共有六款處理器,型號(hào)從低頻到高頻分別為U2300、U2500、U2350、U2400、L2200和L2100。它們均采用65nm工藝制程,但在頻率和功耗上存在較大差異。最低頻的U2300是唯一一款外頻為133Mhz的VIA nano處理器,TDP(熱設(shè)計(jì)功耗)也最低,僅為5W。其余幾款VIA nano處理器均具備了200Mhz外頻,主頻從1.2G至1.8G不等,其中L2100的熱設(shè)計(jì)功耗最高,達(dá)到了25W,但相比于AMD羿龍四核處理器最高的140W TDP功耗也算是小巫見(jiàn)大巫。(TDP的英文全稱(chēng)是“Thermal Design Power”,中文為“熱設(shè)計(jì)功耗”,是反應(yīng)一顆處理器(CPU或GPU)熱量釋放的指標(biāo),它的含義是當(dāng)處理器達(dá)到負(fù)荷最大的時(shí)候,釋放出的熱量,單位為瓦(W)。)
VIA Nano L2100處理器實(shí)物圖
2009年戴爾推出的基于威盛Nano處理器平臺(tái)的超高密度服務(wù)器XS11-VX8,其尺寸與一塊3.5英寸硬盤(pán)相當(dāng),是目前2U 12系統(tǒng)機(jī)型市場(chǎng)上最密集的服務(wù)器產(chǎn)品。它采用1.3GHz或者1.6GHz Nano處理器、配置1GB~3GB內(nèi)存,每臺(tái)XS11-VX8空載時(shí)的功耗大約為15瓦,滿(mǎn)載時(shí)不超過(guò)30瓦,總體擁有成本降低34%。
戴爾XS11-VX8微服務(wù)器
3、ARM
根據(jù)ARM公司發(fā)言人在2011年CeBit上的發(fā)言,ARM將在2012-2013年推出全新的ARM V8微架構(gòu),這一架構(gòu)為ARM處理器提供了完全的64bit尋址和指令能力,同時(shí),通過(guò)加入新的指令集并作出硬件優(yōu)化,ARM V8架構(gòu)也將對(duì)虛擬化提供良好的硬件優(yōu)化和支持。
生產(chǎn)服務(wù)器芯片的公司Calxeda推出了4核心ARM SoC處理器,在2U的機(jī)架空間內(nèi),可部署120個(gè)處理器,據(jù)稱(chēng)每個(gè)處理器包括內(nèi)存在內(nèi)的耗電量只有5瓦。在ARM架構(gòu)方面,Calxeda公司CEO Barry Evans曾表示,對(duì)于海量數(shù)據(jù)應(yīng)用來(lái)說(shuō),有三個(gè)關(guān)鍵因素能夠證明ARM架構(gòu)的服務(wù)器對(duì)此非常適合。首先,海量數(shù)據(jù)的處理本身就具有向外擴(kuò)展的特性,需要眾多高效處理器來(lái)進(jìn)行計(jì)算;其次,海量數(shù)據(jù)處理作為一個(gè)新興的市場(chǎng),其所要面對(duì)的歷史遺留問(wèn)題很少;最后,目前這一領(lǐng)域的軟件對(duì)ARM架構(gòu)的支持程度很好。不過(guò),仍有業(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂(yōu),要想將ARM真正用于服務(wù)器領(lǐng)域,還面臨著諸多挑戰(zhàn),其中最大的挑戰(zhàn)也許就來(lái)自ARM軟件指令集與x86不兼容。戴爾數(shù)據(jù)中心解決方案事業(yè)部主管Drew Schulke就指出,ARM的大規(guī)模應(yīng)用將依賴(lài)于圍繞ARM的軟件生態(tài)系統(tǒng)的建立。淘寶技術(shù)研發(fā)部核心系統(tǒng)研發(fā)產(chǎn)品經(jīng)理何燕鋒在接受記者采訪(fǎng)時(shí)也表示,如果基于ARM處理器的低功耗服務(wù)器開(kāi)發(fā)工具、操作系統(tǒng)內(nèi)核不斷完善,它可能會(huì)支持x86,同時(shí),遷移成本也會(huì)降低。一旦時(shí)機(jī)成熟,淘寶也會(huì)測(cè)試使用。
在HP去年11月宣布的Moonshot計(jì)劃中,HP表示將開(kāi)發(fā)搭載Calxeda ARM芯片的微服務(wù)器產(chǎn)品,并會(huì)在2012年銷(xiāo)售這一產(chǎn)品。盡管HP表示這不會(huì)對(duì)英特爾造成威脅,而且英特爾仍然是HP最大的微處理器供應(yīng)商,Atom也將是HP的選擇,但HP對(duì)ARM的這一舉動(dòng)無(wú)疑是ARM陣營(yíng)的一個(gè)重大勝利。
4、AMD的APU
AMD公司于2012年2月29日收購(gòu)了SeaMicro公司。SeaMicro之前的產(chǎn)品均采用Atom核心處理器,由于Atom在之前并不支持64bit尋址和指令集,因此SeaMicro所采用的是Intel供貨的特別版Atom雙核處理器。而AMD在收購(gòu)SeaMicro之后則顯然不用面對(duì)這些問(wèn)題,首先,APU能夠提供完整的64bit能力;而且APU顯然在功耗方面也并不比Atom差太多,更何況這是在內(nèi)置了強(qiáng)大顯卡的情況下??梢酝茰y(cè),在去掉APU的集成顯卡之后,AMD微服務(wù)器很可能會(huì)有更強(qiáng)的性能和功耗表現(xiàn)。而雙核心和四核心APU產(chǎn)品線(xiàn)顯然也可以為客戶(hù)帶來(lái)更豐富的選擇。
APU是“Accelerated Processing Units”的簡(jiǎn)稱(chēng),中文名字叫加速處理器,是AMD融聚理念的產(chǎn)品,它第一次將處理器和獨(dú)顯核心做在一個(gè)晶片上,協(xié)同計(jì)算、彼此加速,同時(shí)具有高性能處理器和最新支持DX11獨(dú)立顯卡的處理性能,大幅提升電腦運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)了CPU與GPU真正的融合。APU是處理器未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
微服務(wù)器的市場(chǎng)主要是需要大量服務(wù)器的互聯(lián)網(wǎng)公司,微服務(wù)器對(duì)專(zhuān)門(mén)做托管的企業(yè)特別有用,它能夠大幅度遞減少能耗,同時(shí)能夠減少風(fēng)扇、電源的使用。比如交友網(wǎng)站、網(wǎng)上商城、網(wǎng)上通信。在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,很大一部分應(yīng)用都是IO密集型的,其對(duì)系統(tǒng)的計(jì)算性能要求不高。如果采用傳統(tǒng)的基于高性能架構(gòu)的服務(wù)器,不但能耗居高不下,而且CPU資源還不能充分利用,從而造成浪費(fèi)。國(guó)外正在使用或擬使用的客戶(hù)包括Skype、法國(guó)電信、Mozilla、eHarmony、facebook等,中國(guó)最典型的成功例子就是淘寶。未來(lái),當(dāng)新興互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和云計(jì)算需求徹底被喚醒的時(shí)候,或許才是微服務(wù)器真正的春天。
Skype 是一家全球性互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)公司?,它通過(guò)在全世界范圍內(nèi)向客戶(hù)提供免費(fèi)的高質(zhì)量通話(huà)服務(wù),正在逐漸改變電信業(yè)。Skype是網(wǎng)絡(luò)即時(shí)語(yǔ)音溝通工具。具備IM所需的其他功能,比如視頻聊天、多人語(yǔ)音會(huì)議、多人聊天、傳送文件、文字聊天等功能。它可以免費(fèi)高清晰與其他用戶(hù)語(yǔ)音對(duì)話(huà),也可以撥打國(guó)內(nèi)國(guó)際電話(huà),無(wú)論固定電話(huà)、手機(jī)、小靈通均可直接撥打,并且可以實(shí)現(xiàn)呼叫轉(zhuǎn)移、短信發(fā)送等功能。2011年5月11日,微軟宣布以85億美元收購(gòu)Skype。
法國(guó)電信是全球電信跨國(guó)公司,是綜合全方位業(yè)務(wù)的電信運(yùn)營(yíng)商,它的移動(dòng)電話(huà)在法國(guó)和英國(guó)是位居第一,在全球19個(gè)國(guó)家有6330萬(wàn)用戶(hù),互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)在法國(guó)排第一,在歐洲第二,在十個(gè)國(guó)家有1100萬(wàn)活躍的用戶(hù)。目前在全球總的用戶(hù)數(shù)有一億兩千五百萬(wàn),去年的總收入是472億歐元,年增長(zhǎng)率達(dá)到了 4.1%。固定電話(huà)有五千萬(wàn)用戶(hù),主要是在法國(guó)和其它的八個(gè)國(guó)家。
對(duì)于美國(guó)在線(xiàn)交友網(wǎng)站eHarmony來(lái)說(shuō),采用SeaMicro微型服務(wù)器來(lái)構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)中心是他們頗為得意的選擇。eHarmony擁有3300萬(wàn)注冊(cè)用戶(hù),這些注冊(cè)用戶(hù)需要完成由專(zhuān)家設(shè)計(jì)的心理測(cè)試題目,網(wǎng)站從中了解用戶(hù)的性格和心理情況,并建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。之前,eHarmony的工作負(fù)載都是通過(guò)云服務(wù)來(lái)完成的,而要把這些用戶(hù)相互匹配起來(lái)則需要通過(guò)29種不同的算法來(lái)進(jìn)行。對(duì)于那些單身且渴求找到異性朋友的用戶(hù)來(lái)說(shuō),這種方法實(shí)在太慢,而且昂貴,如果將eHarmony的Hadoop計(jì)算放在云服務(wù)器上的話(huà),完成一個(gè)匹配通常需要3?5個(gè)小時(shí),這還要取決于當(dāng)時(shí)云服務(wù)的繁忙情況。由于時(shí)間冗長(zhǎng)且充滿(mǎn)不確定性,eHarmony的其他應(yīng)用也經(jīng)常出現(xiàn)反應(yīng)慢等情況,因?yàn)檫@些應(yīng)用通常都需要預(yù)先得到匹配計(jì)算的結(jié)果。eHarmony此前沒(méi)有任何服務(wù)器硬件投資,所以,它很容易就部署了SeaMicro的SM10000-64微服務(wù)器,使匹配的時(shí)間顯著減少。另外,與通過(guò)云服務(wù)來(lái)完成匹配計(jì)算相比,eHarmony部署了SeaMicro微服務(wù)器后,運(yùn)營(yíng)成本減少了74%。
Facebook是一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)站,于2004年2月4日上線(xiàn)。從2006年9月到2007年9月間,該網(wǎng)站在全美網(wǎng)站中的排名由第60名上升至第7名。同時(shí)Facebook是美國(guó)排名第一的照片分享站點(diǎn),每天上載八百五十萬(wàn)張照片。隨著用戶(hù)數(shù)量增加,F(xiàn)acebook的目標(biāo)已經(jīng)指向另外一個(gè)領(lǐng)域:互聯(lián)網(wǎng)搜索。2012年2月1日,F(xiàn)acebook正式向美國(guó)證券交易委員會(huì)(SEC)提出首次公開(kāi)發(fā)行(IPO)申請(qǐng),目標(biāo)融資規(guī)模達(dá)50億美元,并任命摩根士丹利、高盛和摩根大通為主要承銷(xiāo)商。這將是硅谷有史以來(lái)規(guī)模最大的IPO。去年年初,F(xiàn)acebook技術(shù)主管Gio Coglitore曾聲稱(chēng),該公司并不準(zhǔn)備融入服務(wù)器虛擬化的潮流之中,而是希望將微服務(wù)器作為一種廉價(jià)增長(zhǎng)和快速故障轉(zhuǎn)移的方式。他表示,F(xiàn)acebook已經(jīng)測(cè)試了微服務(wù)器,并且有意將其用于大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心,最遲在2012年年初就可以開(kāi)始大規(guī)模部署。這位主管透露說(shuō),F(xiàn)acebook將把微服務(wù)器首先用于前端Web服務(wù)器。有數(shù)據(jù)顯示,F(xiàn)acebook在2010年6月時(shí),其服務(wù)器數(shù)量超過(guò)了6萬(wàn)臺(tái),而2008年4月僅為1萬(wàn)臺(tái),即使到了2009年年底也才有3萬(wàn)多臺(tái)。據(jù)估計(jì),其在美國(guó)俄勒岡的數(shù)據(jù)中心開(kāi)放后,F(xiàn)acebook的服務(wù)器數(shù)量將接近10萬(wàn)臺(tái)。Facebook或許是一個(gè)特殊的例子,但它確實(shí)代表了高速發(fā)展的新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的一種趨勢(shì)。
隨著淘寶用戶(hù)數(shù)和訪(fǎng)問(wèn)量的增加,網(wǎng)絡(luò)上部署的服務(wù)器數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)。為了保障用戶(hù)體驗(yàn),淘寶在全網(wǎng)部署了幾十個(gè)用于加速的WebCache節(jié)點(diǎn),服務(wù)器的數(shù)量達(dá)到數(shù)千,其每天消耗的電量則非常驚人。在整個(gè)淘寶網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本中,耗電成本已占了相當(dāng)比重,并還在逐年增加。因此,節(jié)約用電量已經(jīng)迫在眉睫。英特爾Atom D525低功耗處理器進(jìn)入了淘寶的視線(xiàn),最終,在英特爾和超微的支持下,根據(jù)淘寶CDN應(yīng)用的需求,他們對(duì)主板、軟件、硬件等進(jìn)行了定制化的優(yōu)化和改造,終于在2010年9月通過(guò)了上線(xiàn)測(cè)試。2011年年初,這種低功耗的服務(wù)器在淘寶大規(guī)模部署。目前已經(jīng)部署的服務(wù)器有800臺(tái),采用2U機(jī)箱,每一機(jī)箱有8臺(tái)服務(wù)器。目前這些低功耗服務(wù)器運(yùn)行穩(wěn)定,其功耗比傳統(tǒng)服務(wù)器降低50%以上,而整體部署成本也只有原來(lái)的30%左右。2011年11月11日這一天,淘寶CDN全網(wǎng)流量達(dá)到90%以上,帶寬峰值超過(guò)800Gbps。Atom服務(wù)器成功經(jīng)受住了這次淘寶的流量高峰的沖擊。
四、軟件支持
從微服務(wù)器的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,其應(yīng)用的軟件與傳統(tǒng)服務(wù)器用在該領(lǐng)域時(shí)的軟件沒(méi)有什么區(qū)別。但是,微服務(wù)器這樣的弱節(jié)點(diǎn)、高帶寬的特點(diǎn),更加適合Hadoop、 Memcached(分布式緩存)這樣的分布式軟件。
Hadoop作為一種分布式計(jì)算結(jié)構(gòu),對(duì)于很多公司和組織來(lái)講都是一個(gè)全新的領(lǐng)域,而他們大多沒(méi)有專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)這一應(yīng)用的硬件。分布式計(jì)算需要眾多的scale out擴(kuò)展結(jié)構(gòu)來(lái)提升整個(gè)系統(tǒng)的并行處理能力。而對(duì)于分布式計(jì)算的每個(gè)節(jié)點(diǎn),Hadoop并不要求其性能能夠與高功耗、高性能的專(zhuān)用處理器相媲美,相反,其對(duì)性能的要求是非常低的。而微型服務(wù)器則能夠憑借眾多的物力核心和相對(duì)較小的體積來(lái)很好的滿(mǎn)足Hadoop計(jì)算的需求。而hadoop只能在linux上作為生產(chǎn)環(huán)境使用,所以微服務(wù)器的操作系統(tǒng)大部分應(yīng)該為linux。
當(dāng)然也可以選用windows操作系統(tǒng)和其他集群軟件。