入侵X86服务器芯片市场，ARM准备好了吗？
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在近日于美国矽谷举行的开放运算计画(OpenCompute Project，OCP)年会上，聚集了资料中心领域的重量级大咖；其中微软(Microsoft)透露正在测试来自凯为(Cavium)、高通( Qualcomm)以及至少另一家晶片供应商的ARM伺服器处理器，为ARM阵营挑战主流英特尔(Intel)x86架构再添希望；Facebook则发表了一系列全新伺服器。
Facebook与微软都宣布了采用NVLink连结8颗Nvidia Pascal晶片的加速器系统；此外IBM展示了第一批采用Power 9处理器的主机板，内含赛灵思(Xilinx)的FPGA以及以色列业者Mellanox的乙太网路交换器，采用Power 9率先支持的最新PCIe 4连结介面。
整体看来，今年的OCP大会显示目前资料中心硬体领域活力充沛，但呈现多元发展的趋势；该计画目前有195家成员，其线上商店有70款产品，有部份还未将硬体设计档案开放，而即使是大咖成员如Facebook与微软的最新主机板，也是采用截然不同的设计。
微软开始评估ARM架构伺服器的举措，可说是今年OCP大会上最让众人跌破眼镜的讯息；该公司的测试是将来自Azure云端服务的一套生产应用程式，以及.Net应用程式架构、还有某个仅供内部使用的Windows Server作业系统版本移植到ARM伺服器。微软还协助高通与Cavium以其Project Olympus标准设计主机板。
在位于美国华盛顿州Redmond总部的实验室进行初步评估之后，微软将在位于亚洲的一个据点，以小规模的丛集测试超过200片新主机板；不过该公司未透露其早期评估结果，以及测试时间将为期多久。
微软的高层十分热衷于探索在资料中心广泛使用ARM处理器的潜力；在两年前加入微软资料中心部门、曾任职于AMD参与ARM架构处理器开发的Leendert Van Doorn表示：「我们进行了以云端服务与生产系统并行的评估，结果相当令人惊艳。」
微软与凯为、高通的合作将跨越数个世代的处理器；图为微软的Leendert Van Doorn (右)与Kushagra Vaid在OCP年会上展示高通的ARM伺服器主机板（来源：EE Times）
Van Doorn表示，初步评估将涵盖Bing搜寻引擎、微软的Cosmos巨量资料分析、储存以及机器学习：「这些索引是我们资料中心容量的一半，因此相当有潜力；」而在另一方面：「我们并没有看到在我们内部应用程式之外以ARM伺服器执行Windows Server的任何机会，」因为一般企业用户会执行很多种的既有x86架构应用程式。
Facebook与惠普(HP)都设计了一些早期的ARM伺服器系统，但都非常低调；那些新型处理器支援更多核心以及执行续，能媲美最新一代的英特尔Xeon晶片；Van Doorn指出：「今年我们看到的伺服器真的很强，而以我们的工作量来说正需要那种强大性能，太弱的伺服器不行──产业界其他厂商也有类似的体验。」
Van Doorn表示，有很多因素减轻了移植软体的繁重工作；微软控制自家的程式码基底(code base)，使用越来越多的无关CPU(CPU-agnostic)韧体以及限制数量的周边。
微软与凯为、高通的合作将跨越数个处理器世代，而微软对新一代记忆体架构以及处理器介面的兴趣也很浓厚，例如预计2019年问世的CCIX与Gen-Z；Van Doorn甚至猜测ARM将会扩展其指令集架构，让使用独立16、32与64位元作业系统程式码空间比英特尔架构更容易，因为后者有更多旧版本程式需要支援。
微软在网路伺服器主机版测试凯为处理器
「当我们因为无秩序的执行而耗尽精力，人们就会重新检视能让资料流执行以及各种东西，并催促我们迈向下一个阶段；」Van Doorn表示，相较于类似版本的x86架构：「第四版的ARM ISA相对简单多了。」
其他微软可能合作的处理器供应商，只有收购了AppledMocro以及其ARM处理器部门X-Gene的Macom代表们有现身；但该部门准备要被出售。没出现的是两家中国厂商，一是华为(Huawei)，另一家则是新创公司飞腾(Phytium)。
微软的JBOD主机板采用高通的ARM伺服器处理器
在处理器议题上面面俱到的微软还展示了采用英特尔下一代Skylake处理器与AMD Zen架构Naples处理器的Project Olympus主机板(下图)，是在OCP首度亮相。
不过微软把采用英特尔Skylake处理器的主机板上之记忆体卡盖住了(下图)，也没有预先公布该晶片的功能；针对业界认为他们会采用英特尔3D Xpoint记忆体(Optane技术)的预期，该公司的一位发言人婉拒发表任何评论。
而微软以及Facebook不约而同展示了加速器系统。
微软(Microsoft)在OCP年会上展示了HGX-1 GPU加速器(下图)，采用了4个96通道的PCI Express (PCIe)交换器，以总数32颗GPU连结最多四个机箱；该公司资料中心硬体事业群总经理KushagraVaid表示：「没有其他方案能提供这么高的扩展性。」
Facebook的新一代Big Basin加速器(下图)，采用了充分发挥Nvidia NVLink高速互连介面的类似方案，将8颗Pascal 100 GPU放进一个机箱，以4个PCIe交换器连结远端伺服器。
Facebook升级x86系统
在微软朝多处理器架构迈进了一大步的同时，Facebook伺服器则是以英特尔架构设计、偏向渐进式的演变；举例来说，采用新一代英特尔处理器的第二版Yosemite伺服器(下图)，支援一个单插槽CPU卡，能在不必关闭其他三个被封在单一节点(sled)之伺服器情况下进行替换。
还有双插槽的Tioga Pass伺服器(下图)，为先前的Leopard伺服器添加更多PCIe连结，并将乙太网路连结升级到100 Gbits/s。
在储存伺服器方面，Bryce Canyon内含72个硬碟，比先前的Open Vault多了20%，并以英特尔的Broadwell处理器做为控制器；Lightning快闪记忆体阵列采用新的金属托架，能以更佳散热效果支援更高密度的M.2快闪记忆体卡。
Facebook技术策略总监Vijay Rao表示，就像先前协助为新一代的储存等级固态硬碟(SSD)开发软体，现在该公司也正在开发永久读取快取记忆体(persistentread cache)的程式码；不过Facebook并未透露任何关于去年问世之英特尔3D Xpoint记忆体方面的研发进展。
此外还有少数关于48V伺服器的新讯息，这是Google在去年推动的规格；有几个话题讨论了相关趋势，并至少有两家板卡制造商展示了支援该规格的x86系统原型，但看来12V系统仍然是今年OCP大会上的主流。
Facebook还采用博通(Broadcom)的100Gbit/sTomahawk II晶片升级了网路交换器。上图的背板在6U机箱中搭载了12颗Tomahawk II晶片，能做为枝叶(leaf)或是主干(spine)交换器；下图的置顶式交换器Wedge 100S则只用了一颗TomahawkII做为机顶(top-of-rack)交换器，并以升级的Xeon控制器来因应阻断式服务攻击。Facebook预期上述两款系统将于本季量产。
凯为(Cavium)与新创公司Barefoot也展示了采用自家晶片的Wedge交换器；Facebook鼓励了不少网通领域的新厂商，包括台湾的新创公司擎发通讯(Nephos)，但是到目前为止Facebook还是只采用博通的晶片。
微软在去年推出了Sonic抽象层软体，旨在削弱底层晶片规格的重要性；微软的Vaid表示：「最后交换器可以更像是伺服器，」这将为新的连网应用程式以及白牌交换器供应商带来机会。
Power9与PCIe 4齐亮相
IBM在今年OCP大会上展示了配备去年发表之Power 9处理器的第一款双插槽主机板样本(下图)；该款为云端服务业者Rackspace打造的Barrel Eye 2支援最多4颗Nvidia NVLink GPU ，以及OpenCAPI与PCIe 4。赛灵思(Xilinx)与Mallanox则分别发表了也支援PCIe 4的一款Virtex FPGA以及100G乙太网路转接器。
Google展示了一款较简单的设计(下图)，只采用了一个开机硬碟而非上面Rackspace主机板采用的25个NVMe固态硬碟；IBM与Google的设计也是少数在OCP上亮相的48V伺服器。
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