突破傳統 – IBM eX5 利用Intel處理器實現企業關鍵應用的可能

傳統概念下的x86級伺服器

  x86架構的伺服器，大部份只用作運行中小型應用，或單一部門的伺服器，甚至停留於雙核心的系統，可能因為過往伺服器硬件的擴展能力或穩定性問題，難以改變傳統I.T從業員的想法，把更重要的任務交由x86級系?來運行；而IBM 最新eX5系列伺服器，則重新定義伺服器的擴充能力及穩定性，將x86級伺服器提升為關鍵應用伺服器。

Intel Xeon 多核心運算的新效量

 近年x86處理器的急速發展，大大提升了處理器的效能，除了運行速度提升外，同時向多核心的方向發展，不但可以在同一時間內處理更多的任務， 同時將處理器的時脈降低，減少功耗，而最新Intel Xeon 7500多核心處理器，除了擁有以上的特點外，再加入多達20種大型處理器的容錯能力RAS (Reliability, Availability,Serviceability)，當中以MCA(Machine Check Architecture Recovery)可以修復記憶區塊錯誤技術，避免出現記憶體錯誤而導致其他問題，使伺服器的穩定性可以達到關鍵應用系統的要求。

 圖一: Xeon 7500

IBM eX5 突破傳統規範的企業級伺服器

 但是當處理器效能不斷向多核心提升，可以運行更多或更大型的應用時，伺服器記憶體的龐大需求變得不容忽略，例如ERP、企業電郵系統、流程管理、企業數據庫應用、伺服器虛擬化系?等都在在需要非常龐大的記憶內存來運作。所以今年2010年，IBM 宣佈第五代Intel 架構IBM eX5企業級伺服器，除了使用Xeon 7500外，又重新設計伺服器硬件架構，不單止有效運用Xeon 7500，更加強硬件的擴充能力，其中以記憶體的擴充設計MAX5，可以比同級伺服器高出一倍的記憶容量，這項IBM獨有的架構，使其他品牌的伺服器無法相比。

 

 圖二: x3690 x5

IBM eX5 伺服器新成員

 IBM eX5企業級伺服器，包括了三個不同的新成員，x3690 X5 2U設計(圖二)，支持兩顆Xeon 處理器，最大擴充至64條DIMM記憶體；x3850 X5 4U設計(圖三)，支持4顆的Xeon 處理器，最大擴充至96條DIMM記憶體；HX5 刀片式伺服器(圖四)，每片支持2 - 4顆Xeon 處理器。

 圖三: x3850 x5

 圖四: HX5 刀峰伺服器

IBM eX5伺服器提供縱向和橫向擴充能力

 IBM eX5伺服器可提供縱向和橫向的擴容能力，可以把雙核心的Xeon 7500更換至4核心或8核心的Xeon處理器，而無需更換其他硬件而提升伺服器的處理效能，以運行後端的數據庫為例，很多時企業因為月底結算或某些突發應用導致數據庫工作壓力增加，使伺服器不能處理大量請求，這樣更換多核心處理器可以是最簡單的解決方法，無需加裝其他伺服器來增加處理能力。

除此以外，於eX5企業級伺服器系列中，除了可以更換多核心Xeon處理器作橫向擴充外，又可以把兩台eX5伺服器連接一起運行，提升伺服器的處理效能。以兩台入門級的x3690 X5連接便可以成為4顆處理器的伺服器，相等於32核心。以x3850 X5連接一起可以成為一台支持8顆處理器的伺服器，高達64個核心； 至於HX5的刀鋒伺服器，就是利用刀鋒機櫃作擴充，可以連接多台HX5刀鋒伺服器一起運作。

IBM eX5 提供多樣化的擴容能力，讓客戶彈性安排，靈活調配資源。

MAX 5記憶擴充

 但是提升處理器效能，就是需要支持更多的工作，而每一個工作都佔用一定數量的主記憶體，換句話說，當伺服器中的處理器效能提升時，便需要同時擴充更多的記憶體作配合，但是傳統的伺服器設計，主機板上的DIMM記憶插槽一旦用盡了，便不能為伺服器加裝更多的記憶體，除非放棄所有舊記憶體，重新購置大容量的記憶體，否則只有以擴充伺服器來解決問題，這樣好像限制了伺服器的功能。

 針對這個問題，IBM為第五代 X架構伺服器，設計了獨特的MAX5記憶體擴展技術，比其他伺服器，可以擴充多一倍的記憶體，以一部x3850 X5為例，伺服器內置64條DIMM記憶插槽，當配合MAX5的記憶體擴展，可以外加一台1U高的記憶體擴充模組，可以使一台伺服器增加至96條DIMM記憶插槽，突破x86架構的限制。

圖五: 1U的MAX5記憶模組

MAX 5 優點

 企業級的應用，除了伺服器整體的穩定性外，大容量的記憶體是有助充份發揮伺服器的運作效能。以大型數據庫為例，對數據作出查詢時，記憶體空間越大，可以存取更多數據庫頁面以加快搜尋速度，同時可以支持更多的用戶查詢請求。假如記憶體不足，可能延長了查詢請求的等待時間。
 至於伺服器的虛擬化應用，例如VMware或Hyper-V，多核心的處理器可以支持更多的虛擬機器同時運作，但每個虛擬機器需要佔用一定數量的記憶空間，假如記憶體不足而限制了虛擬機器的數量，便有點浪費處理器的效能了。
 還有就是於伺服器運行虛擬桌面以支持前端的瘦身用戶(THIN CLIENT)，每個虛擬桌面也佔用一定數量的記憶體，一旦記憶不足而限制虛擬桌面的數量，唯有增加伺服器來解決問題，但是由此而引發的安裝、維護及伺服器的使用權証等問題以及更大的擁有及運作成本，無疑為系統管理增添負擔， 效果適得其反。
 這樣有了eX5的MAX5擴展技術，只需加裝外置式記憶體擴展模組，便無需額外加裝新的伺服器，便可以解決問題，減低維護的難度及伺服器端軟件的使用權證等問題，正好配合現時的雲端應用，以eX5多核心處理能力來支持更多的雲端應用，再加上MAX5技術使記憶體加倍，就是對雲端應用作最好的支持。

 圖六: 擴充了MAX5的x3850 x5 伺服器

IBM eX5其他擴充

 還有IBM加入exFlash技術，除了支持2.5”硬碟機外，同時支持固態硬碟(SSD-Solid State Disk)，一台x3850 X5可以安裝16隻固態硬碟，而固態硬碟的優點就是沒有機械部份，可以減少耗電及熱力，同時加快存取速度及提高硬碟的壽命與穩定性。

結論

 IBM 開發x86架構的伺服器超過十年經驗，而x-Architecture發展至今已經是第五代，全面為企業應用、數據庫、電郵系統、流程管理、虛擬化應用及雲端系統等核心應用優化，加上最新的Intel Xeon 7500系列企業級處理器，支援20多種RAS (Reliability, Availability,Serviceability)容錯技術；而MAX5對內存的最大化、和縱向和橫向的彈性擴容能力等等，使IBM eX5的設計實現了將x86級伺服器成為企業級關鍵應用伺服器的可能。

IBM 虛擬化應用工作坊

由 IBM 舉辦的虛擬化工作坊，探討如何提升x86架構成關鍵應用，屆時 IBM、Intel 與Microsoft專家在場講解及示範。
日期: 6月23日 (星期三)
時間: 下午 2:00 – 5:00
地點: 金鍾太古廣場一期五樓 (Vinson Room)
網址: www.pctech.com.hk/ibmevents