低功耗服务器的“美好时代”

       产品变迁最大的推动力来源于用户需求，在服务器市场，用户对开放、标准化、低成本的需求让x86服务器迅速繁荣，让一度辉煌的大型主机和小型机黯然无光;而今，随着互联网应用日趋丰富成熟、云计算风生水起，并行化、轻量化的负载类型在快速增长，使得用户对服务器的需求再度发生了变化，同时“催熟”了服务器中的一个细分子类——低功耗服务器。
　　“轻量化”负载推动低功耗服务器
　　二战时期，世界上第一台通用电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生，每秒可进行5000次加法运算，之前没有任何一台计算机能够达到这样的速度;虽然ENIAC的计算能力在当时让科学家激动不已，但这个占地170平方米的大家伙耗电惊人，每次开机，整个费城西区的电灯都黯然失色——如果今天计算机还保持着当时的高能耗，恐怕没有几个人承担的起这高昂的电费。
　　当然这只是假设，晶体管的快速发展让处理器越来越小，功耗越来越低，但是随着计算设备的几何式增长，IT正在消耗的电能恐怕也不是第一台电子计算机的设计者所能想象到的。据测算，如今全球互联网数据中心一年的用电功率已达300亿瓦特，相当于30个核电站的供电功率;而美国环保局研究发现，数据中心的能耗已经占据美国总耗电量的1.5%，这相当于580万户普通美国家庭的日常用电。
　　数据中心节能降耗势在必行，作为数据中心主要设备的服务器首当其冲。近年来，芯片厂商通过提升工艺、引入核心智能节能技术来降低CPU能耗;而服务器厂商不得不将节能作为新品的主要指标，努力在系统设计、散热、电源等部件进行节能设计。但是，数据中心对低功耗的追求是无止境的，尽管服务器整体能耗在持续降低，老板们还是会问CIO，怎么样才能让能耗变得更低？
　　数据中心应用负载的变化让这一问题得到了解决办法。随着互联网应用更加丰富，以及云计算、移动互联、社交网络等新兴产业的快速发展，应用负载在向轻量化、并行化发展，诸如Web前端加速、CDN、托管、缓存、以及部分云服务和大数据应用，并不过分要求服务器的单点计算能力，采用低功耗服务器完全可以满足，如果采用标准的服务器进行承载，无疑会造成计算和能耗资源的浪费。
　　如今，已经有不少企业从低功耗服务器中获得了切实的好处，例如淘宝的CDN平台采用了约800台基于英特尔Atom处理器定制的低功耗服务器，有效控制了数据中心能耗;今年初，百度南京数据中心采用Marvell定制的ARM服务器来提供云服务，为整个数据中心降低了25%的TCO，这也成为国内首个ARM服务器的商用案例。
　　应用负载轻量化的发展趋势给低功耗服务器提供了巨大的发展空间，也促使低功耗服务器的发展驶入快车道。英特尔曾经预计，未来4到5年，基于低功耗处理器的微服务器将占整个服务器市场份额的8%~10%，成为极具潜力的服务器细分市场。
　　低功耗服务器的美好时代
　　标准x86服务器市场已经成为竞争激烈的红海，面对低功耗这一新兴市场，芯片制造商和服务器厂商们自然不会错失机会。
　　2012年12月，英特尔推出了为高密度微型服务器以及节能存储和网络设备打造的Atom S1200 产品家族，具有双核心、主频在1.6GHz~2.0GHz之间，支持Intel HT、Intel VT、ECC、PCIe 2.0等特性，功耗只有6W。这是全球首个低功耗64位服务器级SoC芯片，主要面向目标型、轻量型、web 规模工作负载，包括低端专用托管、简单内容交付、和离线批量分析。今年下半年，英特尔还将发布第二代Atom芯片“Avoton”，采用22nm工艺，进一步提升每瓦性能和能效，寄望在低功耗市场能够延续统治力。
　　而AMD的动作则更加干脆，在主流x86市场表现不佳，AMD开始向一家SoC公司转型，将希望寄托在更具发展潜力的低功耗市场。AMD 嵌入式解决方案市场部经理Gillilan Kelly在上月举办的嵌入式论坛上公布，AMD目标在未来几年内，传统芯片业务将降至总营收的50%，而另外50%都将来自包括嵌入式产品、低功耗服务器在内的高增长市场。今年5月，AMD发布了“京都”皓龙X处理器，主打低功耗市场;在AMD服务器产品路线图上，AMD还将发布“柏林”芯片，力图在低功耗服务器上有所作为。
　　x86阵营的低功耗战幕刚刚揭开，在移动市场占据绝对优势的ARM又对低功耗服务器投出了橄榄枝。在AMD的产品路线图中，2014年将推出64位ARM架构服务器芯片“西雅图”，集成了收购自微服务器厂商SeaMicro的Freedom Fabric技术，这家老牌x86芯片厂商将ARM作为了未来的战略之一。此外，在惠普面向低功耗服务器的“登月计划”中，ARM也将是一个重要部分，惠普正在和ARM服务器供应商Calxeda合作，开发第一代ARM架构低功耗服务器。
　　不管是x86，还是ARM阵营，都对低功耗服务器表现出了浓厚的兴趣，这对希望从低功耗服务器中获益的用户来说是个好消息，毕竟更多的产品竞争意味着更多的选择。随着互联网应用日趋丰富、云计算逐渐普及，“轻量化”负载也将更加广泛，虽然目前低功耗服务器还面临着生态系统并不完善、用户基础相对薄弱等不利因素，但是能够预见的是，未来两三年，低功耗服务器将进入发展的黄金阶段。