微軟下一代數(shù)據(jù)中心技術(shù)構(gòu)想

　　一位微軟大型數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)人員表示，大型數(shù)據(jù)中心需要更低功耗的閃存芯片、嵌入式處理器，以及比尺寸比以往更大的建構(gòu)模組。

　　“我們密切關(guān)注每瓦每美元的效能，”微軟全球基礎(chǔ)服務(wù)部門首席架構(gòu)師Dileep Bhandarkar說(shuō)。該部門負(fù)責(zé)微軟全球多個(gè)數(shù)據(jù)中心的建置。

　　以大型數(shù)據(jù)中心而言，電氣和機(jī)械因素大約占總功耗預(yù)算的80%左右，且每個(gè)大型數(shù)據(jù)中心都包含極大量的服務(wù)器?！斑@就是問題所在，也是我們致力于讓每一顆服務(wù)器處理器至少節(jié)省1W功率的主要原因，”他稍早前在一場(chǎng)LSI Corp舉辦的年度會(huì)議中表示。

　　具體而言，Bhandarkar提出需要嶄新的“云端多級(jí)閃存”(cloud multi-level (CMLC) flash)構(gòu)想，并表示這種全新的Flash變種將具備較中等的性能，但功耗更低?！拔覀円呀?jīng)開始采用MLC閃存，因?yàn)樗麄兡茉诓糠謶?yīng)用中提供高出30%~40%的性能，但卻沒有顯著增加成本，而且他們的功耗僅多出了2~% ~3%左右，”他表示。

　　微軟在兩種配置中使用閃存，一種具有硬件快取控制器，另一種則無(wú)?！拔也徽J(rèn)為閃存會(huì)取代硬盤—它們只不過(guò)是存儲(chǔ)階層架構(gòu)中的其中一層罷了，”他表示。

　　“不過(guò)，我們并不需要為了閃存而大幅提高頻寬，這樣做太耗電了，”Bhandarkar表示?！拔也恍枰邆?00萬(wàn)IOPS的存儲(chǔ)器──我寧愿選擇20，000 IOPS就好，而現(xiàn)在，對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，上述的“云端MLC”就代表了一個(gè)新機(jī)會(huì)。

　　微軟在至少8個(gè)國(guó)家設(shè)置了10個(gè)數(shù)據(jù)中心，提供200多種服務(wù)，包括Bing search， MSN， Hotmail和Azure云端服務(wù)等。

　　微軟的ITPAC包括15個(gè)服務(wù)器機(jī)柜、風(fēng)扇和蒸發(fā)器。

　　處理器與貨柜之外

　　在處理器部份，“芯片中核心數(shù)量達(dá)到16個(gè)時(shí)就差不多了，”Bhandarkar說(shuō)?！靶阅芴嵘乃俣纫殉轿覀兊男枨蟆Ｒ恍┰O(shè)計(jì)師們將意識(shí)到他們不應(yīng)該再添加更多的核心，重點(diǎn)是整合功能以降低成本并提高能源效率，”他表示。

　　更多核心只會(huì)導(dǎo)致不平衡的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)頻寬都會(huì)面臨瓶頸。在最近一次訪談中，他表示希望看到基于英特爾Atom或AMD Bobcat cores 的16核心服務(wù)器SoC產(chǎn)品。

　　Bhandarkar對(duì)基于ARM的服務(wù)器SoC態(tài)度也明顯軟化，今年一月，他曾質(zhì)疑基于ARM的服務(wù)器SoC。在稍早前LSI活動(dòng)中，他首次將ARM核心與Atom和Bobcat相提并論，但他也表示，這并不代表有任何架構(gòu)會(huì)被取代。

　　他還表示，微軟正在推動(dòng)從Gigabit到10 Gbit/s以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)變?！?0Gbit交換機(jī)的成本不斷下降，我們對(duì)此感到相當(dāng)興奮，”他說(shuō)。

　　他還提出了對(duì)三相電源供應(yīng)器、能整合在標(biāo)準(zhǔn)電腦機(jī)架中的UPS盒，以及增強(qiáng)型穩(wěn)壓模組的需求?！拔以敢鉃楦咝У?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/3668/" target="_blank">VRM多付50美分來(lái)得到更大的節(jié)能效果，”他表示。

　　今天，微軟使用僅具有一個(gè)PCI Express插槽、最小化的存儲(chǔ)器，以及無(wú)RAID的雙插槽1U機(jī)架服務(wù)器，它可執(zhí)行在27℃或稍高的溫度下。“我們的長(zhǎng)期目標(biāo)是讓這些機(jī)器能在35℃溫度下運(yùn)作，以節(jié)省冷卻成本，”他說(shuō)。

　　微軟為其最新的數(shù)據(jù)中心定義了稱之為IT PAC(預(yù)組配零組件，如下圖所示)的建構(gòu)模組，其尺寸大于過(guò)去使用的貨柜。其中包含了15個(gè)服務(wù)器機(jī)架，每一個(gè)機(jī)架都具有90個(gè)雙插槽服務(wù)器。巨大的風(fēng)扇設(shè)置在服務(wù)器上方讓空氣流通。除了機(jī)架和風(fēng)扇以外，還設(shè)置了用于冷卻的蒸發(fā)器(evaporator)用于加熱的氣動(dòng)攪拌器(air mixer)，這兩種裝置都必須引進(jìn)外部空氣。

　　這四種裝置一起被放置在一個(gè)密封包裝中，功耗達(dá)5MW。而ITPAC則放置在一個(gè)巨大、簡(jiǎn)單且沒有架高地板的“倉(cāng)庫(kù)”中。但未來(lái)，因應(yīng)ITPAC對(duì)周圍空氣的需求，這種系統(tǒng)架構(gòu)甚至可能不會(huì)有4片完整的外墻。

　　“我初到微軟時(shí)，我們的工程師分屬服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心兩個(gè)部門，但經(jīng)過(guò)不斷的最佳化以后都合并了?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)中心就是服務(wù)器。