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半导体技术持续改变服务器

2015-05-07 09:09
科技那回事
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  对信息产业稍有了解者多半都知道,服务器是最理智购买的产品之一,笔者也时常以服务器出货成长率为风向指标,借此了解总体经济是否改善、复苏?一旦服务器出货增加,肯定是复苏成长。不过,近几年来多数时候,服务器的出货成长率低迷,多在个位数的年增率,甚至部分机构的调查还出现微幅衰退。

  虽然服务器需求疲软,甚至平均售价大幅降低,意味着服务器业者的利润愈来愈少,如此就一般的在商言商角度,在利润愈来愈少下,未来投入新技术的研发也会连带减少。然而,服务器实际上却出现“市场低迷,但技术却仍持续变化”的特殊情形。

  第一个变化是内存容量愈来愈大,过去的企业数据库要倚赖硬盘来储存、运作,而今部分情况下,有可能完全用内存来储存、运作。好处是内存比硬盘快速,存取执行等运作上更有效率,许多数据库软件业者纷纷提出In-Memory Database的新概念,包含IBM、Microsoft、Oracle等三大厂也不缺席。当然,完全用内存也有风险,系统一旦出问题数据将会消失,因此还是会尽可能回写硬盘,以策安全。

  第二个是NAND Flash的固态硬盘出现,使储存设备有了新的快取空间,使储存效能提升,且相同的,在小容量需求下可以完全取代硬盘,许多刀锋服务器、超密度服务器都已改用固态硬盘取代传统机械式硬盘,而储存设备大厂EMC、NetApp、HDS等也同样善用此新作法。

  第三是GPGPU的绘图芯片可用来加速科学运算,GPGPU内有许多浮点运算单元,除用于绘图外也可用于其他计算,最初用于高效能运算领域,现在也有许多服务器开始采用,知名的即是Intel Xeon Phi与NVIDIA Tesla。

  第四是FPGA的加速运算,同样初期用于高效能运算,用于将例行运算以逻辑电路方式执行,比起纯软件执行方式快上50-100倍,现在网际数据中心也开始运用FPGA来加速机房运算与传输,如Microsoft、Baidu等,而FPGA的主要业者自然是Altera、Xilinx。

  第五是以3D迭装方式加速内存传输,如Micron发起,Samsung响应的HMC技术,将多个内存裸晶以硅穿孔(TSV)方式连接,以获得更快速、更省电的内存,使服务器能加速运算,目前Intel、Fujitsu合作的新一代超级计算机已确定实行此种技术,若技术可行将扩大实行,目标是适用于所有的服务器,成为DDR4 SDRAM外的另一选择。

  第六则是ARM架构的服务器处理器开始展露,如何用更简单的架构来满足运算需要,同时达到更整合、更省电、更低廉的目标,目前有AMCC、AMD等业者投入,Qualcomm也在去(2014)年11月宣布投入。

  更有趣的是,为了更适用于各种使用情境,业者也尝试将ARM与x86融合,例如AMD下一代将推出同时具有ARM与x86核心的处理器,服务器业者HP则早已推出Moonshot系统,允许同一系统内同时使用ARM与x86架构芯片。

  上述的变革,来自半导体的架构、制程、封装等改变,连带影响服务器、超级计算机改变,但其实还有影响更大的,即虚拟机、云端等软件技术,现在已有所谓的软件定义网络、软件定义储存等,后续也将有愈来愈多以“软件定义”为名的概念及发展,以持续冲击服务器、超级计算机,甚至整个信息机房,且让我们拭目以待。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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