追隨企業成長腳步的8路x86伺服器

很多企業在草創初期，基於有限的預算，多半僅能採用便宜的Wintel架構伺服器，作為企業IT架構的核心。如果當企業的組織架構持續成長，自然對高階伺服器需求迫切。

但是，長期以來，4路以上的高階伺服器，一直都是以專屬Unix/RISC架構與大型主機為主，對於已經大量採用Windows應用程式的企業，他們就會面對轉移平臺架構、承擔轉換風險、增加維護成本的困難抉擇。反過來說，如果部署大量的低階伺服器「以量取勝」，則將面臨管理上的問題。對於已經綁死在Wintel架構上的企業而言，這些都是顯而易見的困難。

如果換成「持續擴充」的角度，就會有另類的考量，例如企業可以根據自己的業務需求，透過增加機箱模組的方式，逐步提升運算效能，以達成「隨需求而購買（Pay as you grow）」的目標，避免投資上的浪費。另外，為了有效發揮運算效能、提升伺服器的可靠性，軟硬體分割區及重要元件的熱抽換技術，也是必備的功能。

毫無疑問的，現在的硬體越來越可靠，磁碟儲存系統也藉由磁碟陣列的普及，逐步提高可用性，惟獨一個例外：記憶體。由於半導體技術的持續發展，記憶體晶片的密度越來越高，而且為了追求更好的效能，也有更高的運作時脈。換言之，記憶體發生軟錯誤的機率，隨著技術的發展而持續成長。所以，要如何維持記憶體資料的可靠性，就是高階伺服器的技術顯學，像ChipKill、Memory Hot-Plug、Memory Mirroring，甚至Memory RAID等發展，也成為長期缺乏完善記憶體可靠性功能的x86伺服器，進入高階市場的一大門檻。
所幸，目前市場上還是存在著高階x86伺服器架構，提供企業「疊疊樂」的另類選擇，給予日後視需求穩定升級的空間。

透過Infiniband連接擴充機箱

IBM的X3架構是以一臺配置4顆處理器的伺服器為節點，透過「Hurricane」晶片組所內建的3組6.4GB/s Infiniband匯流排，x460最多可連接7臺x460或MXE-460機箱以組成32路系統。在多節點組態時，各機箱最多可切割256MB主記憶體，作為存取遠端機箱資料的虛擬第四階快取，改善大型多路系統的效能。因64位元Xeon MP支援40位元實體定址線，32路X3系統最高可支援512GB記憶體，以因應大型資料庫及ERP等需求。

除了後端的3埠Infiniband，以及可支援內建8MB第三階快取的最高階Xeon MP處理器「Potomac」外，x460與無法擴充的x366/MXE-460相比，主要規格上並無兩致。值得注意的是，只有x460可以作為硬體分割區的主控伺服器，所以如果要將四臺機箱所組成的16路系統，分割成兩個獨立的8路分割區，就需要兩臺x460。

因x460預設內建之故，我們測試了原先x366僅供選購之用的Remote Supervisor Adapter II（RSA II），這是IBM xSeries伺服器的第二代管理介面控制卡，內建200MHz的PowerPC 405處理器、16MB SDRAM及4MB快閃記憶體，可支援多種Out-Of-Band管理模式。只要先在系統BIOS中設定好RSA II的IP位址，連接管理用的網路埠，即可透過瀏覽器即時監控伺服器的運作狀態。

如果要新增MXE-460機箱，必須先登入RSA網頁、選擇機箱組態、設定機箱IP，在x460上指定該機箱的IP位址及SMP ID號碼，連接Infiniband，重新開機後即可自動偵測該機箱，將兩臺4路/16GB記憶體的伺服器，結合成單獨的8路/32GB系統在多機箱組態下，每個節點會自動分割出256MB記憶體作為遠端的虛擬快取。

歷經近一周的裝機、設定和一般功能性測試外，我們透過SPEC CPU 2000測試效能輸出量項目。從測試結果就可以看出，用來串接各機箱的Infiniband，其頻寬和延遲的確是一個明顯的瓶頸，雖然整數運算仍相當出色，但記憶體頻寬壓力極大的浮點測試項目，4路成長至8路的改善幅度就不盡理想，這對HPC之類的應用，不啻是極大的限制。

瑕不掩瑜，SPEC CPU 2000的測試過程非常考驗系統的可靠性－尤其是記憶體和連接伺服器的外接Infiniband匯流排，代表此「疊床架屋」的8路系統，有著相當不錯的穩定度，通過了數次長達24小時壓力測試的考驗。

部署時應注意作業系統、耗電及空間規畫

既然IBM X3是如此複雜的系統，在作業系統及虛擬軟體的選擇上就必須相當謹慎，尤其是所支援的處理器數目上限，或者是是否針對HyperThreading最佳化。

其次，雖然僅是3U機種，最多可安裝2臺1300W電源供應器的x460與MXE-460仍相當的耗電，尤其電源供應器在110V電壓下，供電量就只有原本的一半。在我們測試的過程中，就發生過因裝滿所有處理器和記憶體，導致電源供應不足、供電備援失效的狀況。

如果企業打算持續升級的話，建議先評估機架的供電系統及散熱規畫，盡量使用220V電壓。Infiniband接線相當佔用空間，機架深度不夠會造成安裝上的不便，更可能影響機架內的散熱氣流方向，也是值得注意之處。

所費不貲，但具備高度的部署彈性

IBM在X3架構上投入了高達1億美元的研發經費與長達3年的開發時程，所以羊毛就出在羊身上，X3架構的建置成本並不低，以本次測試的8路系統為例，就需要將近537萬元，這個價錢足以購買13臺採用單Power5處理器的OpenPower 710系統，而且不包含作業系統及應用程式。

雖然所費不貲，但X3架構的確可以帶來更高的x86伺服器部署彈性，可視效能需求穩定增加機箱數目以改善效能、記憶體及儲存系統容量。尤其X3架構的記憶體資料可靠性功能，足以與大型主機與高階RISC伺服器匹敵，配合VMWare ESX Server之類的虛擬化軟體，實作伺服器統合（Server Consolidation），也是相當適合X3架構的應用。

除了IBM X3外，AMD也與Newisys合作發展「Horus」晶片組，可用來建置32路/64核心大型Opteron系統。高階x86伺服器的發展，將是值得企業重視的技術趨勢。文⊙劉人豪