Intel- 从装置到资料中心的转型经验

  英特尔资深副总裁暨资料中心与连网系统事业群总经理Diane Bryant阐述英特尔如何协助使用者运用各项强大的新功能来打造更聪明的城市、更健康的社会、以及繁荣的商业活动,并藉此进一步改善人们的生活。


  Bryant公布多项即将发表的技术与产品的详细资讯,展现英特尔致力推动资料中心内伺服器、网路、以及储存功能的转型。藉由因应各种作业的需求并提供新层级应用程式的最佳化解决方案,带给企业IT、技术运算、还有云端服务供应商前所未有的使用经验。


巨量资料(Big Data)

就数据来看,专家推估自从文明起始一直到2003年,人类仅创造5EB (exabytes)的资讯量。但根据思科全球云端指数(Cisco Global Cloud Index)的预测,在2016年底前,全球资料中心一整年的流量将达到6.6 ZB (zettabyte),而全球每月的IP网路流量将达到554 EB。


  英特尔看到多股带动资料爆炸性成长的力量,包括像行动装置产生的网路规模资料(Web-scale data)、高效能运算的成长、以及从汽车与数位看板蒐集资料的感测器和嵌入式装置等各种装置。为协助组织从资料中汲取新资讯,英特尔最近推出Intel Distribution for Apache Hadoop*软体,提供最佳化的效能与安全防护,协助更多组织与个人从大量资料中获益。英特尔的Hadoop计画如今已布建在智慧运输、电信、以及其他产业。

即时通话资料:中国拥有庞大人口,电信通话与简讯量亦无比可观,因此中国电信(China Mobile)必须为用户提供精準即时的计费与使用讯息。利用Intel Distribution for Hadoop软体,中国电信得以确保高品质的更新以及达到最佳的效能。系统能快速提供查询结果,速度较过去加快30倍,并有更好的能力针对未来的成长进行扩充。储存在Hadoop丛集系统的资料亦能用来执行其他分析,像是个人化促销,以及更完善的网路使用量模型,藉此及早发现并消除瓶颈。

 


全球阵容最齐备的资料中心方案

英特尔长久以来持续提供领先业界的硅晶技术(silicon technology),透过最佳化以增进效能、功耗、I/O、安全性、以及可靠度/可用度/可维护性(RAS,reliability, availability and serviceability)等功能。这些强大技术的结合让英特尔能因应资料中心应用的各种需求,再加上英特尔领先业界的製造能力,在极低的功耗下整合数十亿个电晶体。为改善资料中心架构的经济效率,并满足2013年日趋多元化应用的需求,英特尔将更新Intel XeonR处理器与Intel Atom(凌动)处理器产品线,推出採用新世代22奈米製程的产品。这将是英特尔公司史上最多元的资料中心产品线,英特尔将在未来几个月开始量产新款Intel Atom处理器与Intel XeonR处理器E3、E5、以及E7系列,这些处理器具备更高的每瓦效能以及更多的功能。


针对资料中心所设计的Intel Atom SoC

在2012年12月,英特尔Intel Atom处理器S1200系列产品,成为全球首款伺服器专用的64位元系统单晶片(System-on-Chip,SoC),时脉从1.6 GHz涵盖到2.0 GHz,热设计功耗(Thermal Design Power,TDP)从6.1瓦到8.5瓦。英特尔今日介绍三款资料中心专属新型低功耗系统单晶片的细节资料,产品将在2013年上市。

储存设备专用Intel Atom 处理器S12x9产品系列。英特尔今日宣布低功耗Intel Atom处理器S12x9系列。这款针对储存布建进行客製化的系统单晶片,不仅与Intel Atom S1200产品系列有相同的功能,还加入专为储存装置所设计的技术。 结合40条线路的整合式PCIe* 2.0技术,亦即I/O与主控端记忆体之间的实体通道,即可更有效率地处理多个装置的容量需求。在40条线路PCIe* 2.0中,包含24线的Root Port通道,以及容错移转专用的16个Non Transparent Bridge通道。 英特尔提供硬体式RAID储存加速功能,由硬体来执行密集运算的磁碟阵列功能,让SoC腾出空来执行其他应用程式。 PCIe Non Transparent Bridge (NTB):NTB可支援容错移转。 藉由非同步DRAM Self-Refresh (ADR)技术,Intel Atom S12x9系列能在供电中断时保护存放在DRAM内的重要资料。 原生型Dual-Casting让从单一来源读取到的资料能同步传送到两个记忆体位置,在16+2部RAID 6的系统中,比起没有Dual Cast功能的系统,可增加20%的RAID-5/6频宽。 目前有多家OEM厂商包括宏杉(MacroSAN)、大华(Dahua)、世仰(Accusys)、广盛(Qsan)、以及威联通(Qnap),支援Intel Atom S12x9系列处理器。
Avoton - 英特尔将于2013下半年提升资料中心效率的极限,针对微型伺服器推出产品代号为Avoton的第二代64位元Intel Atom处理器。结合英特尔22奈米(nm)先进製程技术以及全新的Silvermont微架构,Avoton将搭载整合式乙太(Ethernet)网路控制器,并大幅提升每瓦效能与能源效率。英特尔现正提供客户Avoton的样品,首款系统产品预计将于2013下半年问市。 Rangeley - 英特尔将扩展在网路与通讯架构市场的版图,推出代号为Rangeley的晶片,这款以Intel Atom处理器为基础的系统单晶片亦採用22奈米製程技术。Rangeley提供电源使用效益机制,能应用在入门到中阶(mid-range)的路由器、交换器、以及安全设备中以处理各种通讯作业。Rangeley预计将于2013年上市。

 


IntelR XeonR处理器E3系列

英特尔今年将推出Haswell架构的Intel Xeon处理器E3 1200 v3 产品系列。为持续提升视讯分析作业的效能,Intel Xeon E3 1200 v3产品系列将支援更高的转档效能。新推出的Linux媒体SDK为开发人员提供视讯处理的标準介面,不仅简化开发过程,亦降低使用硬体加速功能的複杂度。这款SDK亦充分发挥处理器的同步处理以及Intel HD绘图功能,提升伺服器执行视讯串流作业的效率,大幅降低总持有成本并同时执行更多1HD转档作业。 


        英特尔亦持续降低Intel Xeon处理器E3系列的功耗;TDP最低达到13瓦,比前一代产品降低1约25%。Haswell的绘图功能使同步转档程序数从八增加到十,在硬体加速媒体效能方面,每瓦转档效能亦提高125%。


Intel XeonR处理器E5系列

英特尔的下一代Intel Xeon处理器E5系列将採用22奈米製程,预计将于今年第三季问市。这些处理器支援Intel节点管理员(Node Manager)以及Intel Data Center Manager Software程式并继续提供卓越的电源使用效益。

藉由Intel Secure Key以及Intel OS Guard提供额外的硬体强化安全防护,并加强Intel 进阶加密指令集 (IntelAES New Instructions,AES-NI),安全方面亦有所提升。Intel OS Guard是新一代的Intel Execute Disable Bit技术,能防範权限攻击,防止恶意程式码在程式记忆体空间以外的地方以及资料记忆体空间内发动攻击。


Intel XeonR处理器E7 系列释放智慧潜能

除了软体外,还需要健全的硬体技术才能产生充裕的运算力以分析大量资料。为支援记忆体内的分析机制,以及快速因应扩增的资料,英特尔正準备在第四季量产新一代Intel XeonR处理器E7系列。这款处理器的八个插槽节点具备三倍的记忆体容量,最高达12 TB (terabyte),适合用来处理涉及大量资料的交易密集型作业,像是在记忆体内进行处理的资料库,以及即时商业分析。

英特尔随着Intel Xeon处理器E7系列同步发表Intel Run Sure技术,它不仅提升系统可靠度以及增加资料完整性,还让企业在执行关键任务作业时把停机时间降至最低。这些RAS功能亦将内建于新一代的Intel Xeon处理器E7系列,其中包括Resilient System技术与Resilient Memory技术。 Resilient System技术包括与标準化技术结合的处理器、韧体、以及软体层,其中包含作业系统、虚拟机器管理器、以及资料库,让系统回复到发生严重错误事件之前的状态。 Resilient Memory技术能协助确保资料完整性,并让系统长时间保持可靠运作,减少立即求助电话客服的需求。  

   

重新塑造资料中心

以往像是机架型伺服器、刀锋型伺服器、或微型伺服器等「平衡系统」(balanced system),都得整机换新(refreshed)才能提高像是处理器、记忆体、储存、或网路等特定子系统的效能。如今在英特尔的协助下,超大规模的用户正带领业界推动这些「平衡化」平台的转型,朝机架级架构解决方案的方向前进,对伺服器、储存系统、以及网路设备进行分散与群组汇整,提高模组化的程度以及效率。这项转型是从共用电源与散热组件,以及改进机架的管理以降低营运成本,未来还将纳入频宽架构互连,包括像Intel硅光(Silicon Photonics)技术,达到机架完全分散化,在布建超大规模资料中心时能达到最佳的弹性。英特尔观察到机架设计的演进将分三个阶段进行:

实体汇整 - 移除所有非关键的金属板,另外电源供应器与散热风扇等的关键零组件都在机架内进行汇整。藉由减少散热风扇与电源供应器以达到更高的效率,进而撙节成本。 结构整合以及储存虚拟化 - 分散化,加上运用直连式储存技术把储存设备从运算系统中分离出来,可藉由储存虚拟化达到更高的资源使用率。运算与网路架构是其中的关键技术,达到储存分散化的目标,而且不会影响到效能。Intel硅光互连技术让机架中各项运算资源达到更高速度的连结,进而使机架内的伺服器、记忆体、网路、以及储存等系统达到分散化的目标。 未来 - 业界最终将朝向子系统分散化的方向演进,包括处理、记忆体、以及I/O等元件都会完全拆分成模组化的子系统,比起一次升级整部系统来说,客户可更容易单独对子系统进行升级。

机架式架构的好处包括提高弹性、更高的密度、以及更高的资料使用率,进而达到更低的总持有成本。英特尔目前正根据云端服务供应商以及超大规模资料中心的需求,开发一款参考设计方案,运用英特尔技术让业者开发各种类型的解决方案,并协助OEM供应商开发与供应各种机架产品。英特尔机架式架构将包含一系列创新技术,包括:支援伺服器、储存产品、以及网路设备的先进Intel XeonR与Intel Atom系统单晶片;英特尔乙太网路交换器晶片,支援分散式输入/输出功能;以及以高频宽Intel硅光技术为基础的全新光电架构。与现今的铜线互连技术相比,硅光技术将减少缆线使用量、提高频宽、延长连结距离、以及极致的能源效率。英特尔于今年稍早展出这项新机架架构的机械原型,并将针对布建以及完整机架最佳化发布完整的参考架构,让系统厂商与客户易于採纳。


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