單插槽伺服器正在顛覆伺服器市場
日前推出的基於AMD EPYC的全新單處理器HPE ProLiant DL325 Gen10伺服器將以單處理器的經濟型價格為企業客戶提供雙處理器的性能。
雙插槽伺服器幾乎是每家企業數據中心的旗艦級組件。但是，儘管這些伺服器擁有兩個插槽，但這些伺服器通常只有一個CPU，這就引發了一個問題——如果這些伺服器不能被充分利用的話，企業為什麼要部署這些伺服器模型呢?
微架構在設計和性能方面的進步為企業客戶帶來了一項可能的備選方案：單插槽伺服器。
在本文中，我們將幫助廣大讀者朋友們了解單插槽伺服器正在如何顛覆傳統的企業伺服器市場。另外，我們還將幫助您了解這種伺服器技術如何實現與虛擬化和大量的I / O工作負載的協同工作。
雙插槽伺服器——是配有兩個「插槽」以支持兩個中央處理單元(CPU)的伺服器，這類伺服器幾乎是每家數據中心和伺服器機房的中流砥柱。但是，當您走進任何一處伺服器機房或數據中心，並從其安裝導軌上拉出三台伺服器，掀開封蓋，您可能會發現至少有一台伺服器只安裝了一款CPU。如果您轉到針對任何伺服器運行性能監視器(PerfMon)實用程序的監控控制台並話，則很可能會看到CPU的利用率僅為25%至35%的範圍。
當前，CPU微架構和設計方面的進步已經使得伺服器平台可以達到令人難以置信的性能水平。在許多情況下，計算能力和資源已然大大超出了其所支持的工作負載的實際需求。即使在大型企業的IT部門中，CPU也常常處於高度利用不足的狀態。由此所引發的一個問題便是——既然企業數據中心的這些伺服器未在伺服器機房中被充分利用，那麼企業為什麼仍然還堅持繼續部署雙插槽伺服器呢?
全球著名的市場調查機構Moor Insights & Strategy(MI&S)公司已經看到了市場的這一轉折點。其分析師表示：我們相信，像惠普這樣的公司正在通過設計推出高性能的單插槽伺服器來應對伺服器市場的趨勢，這些伺服器可以滿足各種規模的IT企業組織的需求。如下，我們將為詳細您介紹單插槽伺服器和HPE ProLiant DL325 Gen10伺服器的相關情況。
技術的發展歷程
早在2005年，當AMD公司宣布推出其第一款x86本地雙核處理器時，就標誌著該行業的轉變。這種新的微體系架構與處理技術的進步相結合，使矽片和伺服器供應商能夠將更多的計算能力和資源打包到伺服器平台中。今天的伺服器在單個CPU中可以打包32個內核和64個線程。
隨著多核和製造技術的進步，第二次的技術發展——虛擬化技術的普及為伺服器機房和數據中心帶來了深遠的影響。該技術對IT企業組織所帶來的好處是顯而易見的——大大減少了物理伺服器的佔用空間，並簡化了管理流程。
然而，事實上，僅僅只有部分的IT企業組織實現了虛擬化的部署所帶來的益處。儘管通過實時遷移技術提高了應用程序和工作負載的彈性，但管理虛擬化環境的複雜性也已經抵消了較之管理較少物理伺服器的好處。雖然虛擬化技術有助於提高數據中心的運營效率，但IT企業組織通常並未看到伺服器利用率的明顯提升。
那麼，為什麼IT企業組織仍然在繼續部署利用率嚴重不足的雙插槽伺服器呢?究其原因就在一個詞：資源。傳統上，單插槽伺服器是匹配較低的預成型CPU發貨的，以降低內存和資源定址能力(例如，附加卡和存儲)。而那些希望在其企業內部部署虛擬化技術的中等市場IT企業組織傳統上其實都是被迫採購的，以實現必要的性能水平。
MI&S將諸如DL325等伺服器產品的推出視為伺服器行業的一大轉折點。企業級處理器和內存性能，I / O可擴展性和安全性首次在單插槽伺服器中實現了。 DL325可能是中小型IT企業組織理想的虛擬化伺服器選擇。此外，該伺服器非常適合依賴內存或I / O的工作負載，如軟體定義的存儲(SDS)。
雙插槽的性能，單插座的經濟性
如前所述， IT企業組織為了能夠從伺服器實現企業級的虛擬化性能，傳統上必須支付雙插槽伺服器的溢價。換句話說，為了獲得處理器性能以及內存和I / O可擴展性，無論伺服器中有多少CPU，這些企業都需要購買專為第二個處理器設計和製造的伺服器。
作為一款企業級單插槽機架式伺服器，DL325是專為高密度虛擬化環境量身定製。該伺服器擁有多達32個多線程核心，8個內存通道，2TB DDR4 RAM，10個NVMe驅動器和3個PCIe 3.0插槽。這種配置比當前數據中心的普通伺服器的配置更高。
由此，IT企業組織可以享受到類似於大多數雙插槽伺服器的性能，而又無需為未使用的主板組件支付費用。
AMD EPYC晶元產品——惠普PROLIANT DL325 GEN10的基石
DL325如何能夠實現這種級別的虛擬化性能呢?其始於AMD EPYC片上系統(SoC)。其平衡的架構允許更多的虛擬機得以能夠更高效地運行。
圖1：AMD EPYC SOC是惠普ProLiant DL325 GEN10的核心，資料來源：Moor Insights&Strategy
EPYC SoC的一大關鍵特性便是其內存定址功能。在過去的十年中，虛擬化的需求需要更多的內存帶寬和容量。具體而言，缺乏足夠的內存通道會妨礙到計算資源的充分利用。由於EPYC的八個內存通道，虛擬機利用計算資源時可獲得更多帶寬。因此，IT企業組織應該能夠在不犧牲性能的情況下實現更高的伺服器利用率。
圖2：AMD EPYC單插座產品系列，資料來源：Moor Insights&Strategy
如圖2所示，請注意EPYC產品功能的保真度。AMD公司跨其所有產品實現了強大而豐富的功能。內存定址能力，容量和可擴展性已完全啟用。
雖然我們所展示的是EPYC「單插槽」產品系列的陣容，但重要的是要注意，IT企業組織可以為其DL325伺服器配備來自AMD公司的更多(或更少)性能更高的CPU，以滿足其工作負載的特殊要求。例如，某些IT組織可能希望在其其伺服器中採用最快的32核心處理器，以支持分析工作負載。而這一需求通過惠普企業公司的配置工具可以很容易的實現。
惠普企業公司PROLIANT DEMOCRATIZES企業級的性能
MI&S將「企業級性能」視為不僅僅只是一項基準而已。雖然原始性能很重要，但IT企業組織還應該考慮伺服器的其他相關功能，這些功能有助於實現整體工作負載的性能，推動實現可管理性，可靠性，可用性和安全性(RAS)。
DL325伺服器的性能在各方面看起來都相當良好。
原始性能——DL325平台通過在SPECvirt_sc2013基準測試中為1500 @ 84台虛擬機評分來設置單插槽虛擬化性能的標準。這對中端市場的IT企業組織意味著什麼呢?即意味著每台物理伺服器將能夠以更快的速度運行更多虛擬機。
工作負載的優化——惠普企業公司在ProLiant產品組合中設計了多項功能，以實現優化的工作負載性能。
其中一個更有趣的功能是工作負載匹配(Workload Matching)，其允許企業客戶的IT運營管理人員們在系統BIOS中選擇工作負載配置文件，這將自動配置DL325以獲得最佳性能。這些功能使IT運營管理人員們可以通過較少的手動設置和維護來加速伺服器部署。
可管理性——HPE OneView使用軟體定義的模板加速基礎架構部署，並通過減少維護時間和支持成本來提高IT效率。遠程系統管理也是IT運營效率的關鍵。DL325伺服器平台附帶集成的遠程管理(iLO)標準，可用許可證解鎖附加功能。
安全性——安全性是DL325伺服器中更重要的功能之一。MI&S還重點強調了HPE的晶片信任根 (Silicon Root of Trust)功能。將這項技術與AMD的安全處理器集成後，企業組織將從數據中心的最高安全級別中受益。
圖3：HPE的晶片信任根與AMD晶元的安全性合作
HPE的晶片信任根始於iLO獲得供電，並且在伺服器啟動之前，使用硅中不可變的指紋驗證iLO固件。在引導過程中的每一點——從固件載入到BIOS再到OS——固件的真實性都經過驗證。如果發現任何差異，管理員可以自動將伺服器重新配置為最後一個已知的良好映像;或者伺服器可以離線以進行進一步的檢查。
惠普PROLIANT DL325 GEN10 在何處發揮其功效
無數用例證明了企業組織可以從DL325伺服器的部署中受益。內核與內存之比以及與I / O的比率使其成為中端市場IT企業組織和服務提供商構建橫向擴展計算環境的有力工具。如下，我們將為您詳細介紹一些更有趣的用例。
1、中端市場的虛擬化基礎設施
有多種方法可以衡量IT企業組織中的虛擬機的性能——包括虛擬機的密度、虛擬機的「原始」性能、每台虛擬機的成本價格等。無論從哪方面比較，DL325均處於領軍地位。其32個多線程內核和高達2TB的內存允許實現最大的虛擬機密度。
2、I / O強化工作負載
大量的PCIe Gen3通道轉化為大量的存儲空間和豐富的可擴展性。DL325配備了三個PCIe插槽，可用於現場可編程網格陣列(FPGA)和專用的集成電路(ASIC)等加速器，從而為工作負載(如數據分析)提供更高的性能。 需要注意的是，DL325在其發布時並不支持GPU加速器(2018年五月六日)。
3、軟體定義的存儲
AMD EPYC架構中的128個PCIe通道可以轉化為HPE的強大SDS平台。 HPE採用了這128條PCIe通道，並開發了支持多達10個NVMe驅動器，嵌入式4x1GB網卡和3個PCIe 3.0插槽的伺服器。將這種存儲和網路與高達2TB的DDR4 RAM和32個多線程內核相結合，創建了一個利用性能和容量的平台。
為中端市場企業節省TCO
對於那麼所部署的伺服器的數量尚未達到數千台規模的IT企業組織來說，總體擁有成本(TCO)通常並沒有太大的意義。雖然詳細的TCO分析完全考慮了TCO計算中的所有相關要素，但我們相信，那些部署了DL325伺服器的中端市場企業組織可以顯著的節省資本支出(CapEx)和運營支出(OpEx)。而這些節省可以從伺服器物料清單(BOM)成本和軟體許可(取決於許可的模式)中獲得。
對於一般的IT基礎設施工作負載，DL325的成本節約不會帶來性能方面的損失;事實上，事實恰恰相反。當衡量伺服器平台的性能時，有幾項企業級的基準可供參考。其中的黃金標準是SPEC(標準性能評估公司)。在HPE最近提交的基準測試中，DL325超過了自身：
SPEC CPU2017是一套測試，可根據特定處理器檢查伺服器平台在執行不同任務時的性能。SPECrate 2017 Integer和SPECrate 2017浮點測量方案對在一段時間內的工作進行測量。這兩大特定的測試是CPU性能的良好代理。一台配備了單個EPYC處理器的DL325的性能與配備了兩倍價格的競爭平台的第三方伺服器相當。
圖4：惠普PROLIANT DL325 GEN10的性能，資料來源：Moor Insights&Strategy
請注意兩款伺服器的性能和性價比。單插槽DL325提供了較之競爭平台等效的整體和浮點性能。而且其在成本方面具有顯著的優勢。如前所述，這可以轉化為各種規模的IT企業組織的實際成本節約。
SPEC virt_sc2013是一項衡量伺服器平台整體虛擬化性能的測試。如前所述，DL325伺服器已經顯示出了令人印象深刻的性能數據，在單款AMD EPYC 7551P CPU上載入1500 @ 84台虛擬機。這使得DL325處於單插槽虛擬化的領軍地位。
藉助軟體授權許可的實現的成本節約
軟體許可授權因供應商的不同而異——包括每款核心，每款虛擬核心，每個插槽，每個欄位等。但是，企業為每個插槽部署的軟體應用程序的許可授權可能能夠通過部署DL325來降低運營成本。例如，VMware vSphere Enterprise按「每個插槽」授權。在傳統的數據中心中，這種工作負載將託管在雙插槽伺服器上。在單插槽伺服器上部署vSphere的功能應該將許可成本降低一半。這一舉措可能會為中等市場的IT企業組織平均節省數千美元。
總結
當前，全球的伺服器市場正在不斷變化，DL325伺服器的推出標誌著又一個轉折點——具有企業級性能的單插槽伺服器的出現。
DL325的設計使其成為虛擬化和I / O密集型工作負載(如軟體定義存儲)的理想選擇。對於那些當前的中端市場計劃啟動新的虛擬化項目的IT企業組織應該積極的將DL325作為這些項目的基石。而已經部署了虛擬化的中端市場的企業組織則應考慮將其虛擬化工作負載遷移到DL325伺服器。
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