數(shù)據(jù)中心進化論——十項全能、面向未來、智者更強

經(jīng)過幾十年的發(fā)展和市場選擇，數(shù)據(jù)中心的進化已經(jīng)從過去“信息化”時代以設(shè)備為單位進行進化過渡為云時代的微觀進化。

在這種聚焦于微觀層面的進化中，ICT設(shè)備在形態(tài)和構(gòu)型上已經(jīng)在很大程度上產(chǎn)生了趨同，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源都在相對統(tǒng)一的云結(jié)構(gòu)下被軟件所定義。這一趨勢不僅徹底解決了不同硬件分別進化所產(chǎn)生的割裂，更對整個ICT基礎(chǔ)架構(gòu)的運行效率產(chǎn)生了質(zhì)的提升。

由此，數(shù)字時代的大門漸漸開啟……

為了在統(tǒng)一的云架構(gòu)下探索更高效的ICT解決之道，數(shù)據(jù)中心的進化之路空前的集中在了小小的計算核心之中。

首先，只有不斷變化的結(jié)構(gòu)才能在不斷變化的應(yīng)用之中取得更好的效果。但新的問題接踵而至，在數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)不變的情況下，我們應(yīng)該如何應(yīng)對變化呢？

答案就在CPU之上。

通過不斷進化的CPU，我們可以將變化嚴(yán)格控制在主板的Socket之內(nèi)。那么，以CPU為核心的整個IT基礎(chǔ)架構(gòu)就可以做到既滿足應(yīng)用不斷變化所產(chǎn)生的新需求又保證數(shù)據(jù)中心總體框架不變，繼續(xù)享受越來越低的運維成本。

其次，在CPU內(nèi)部，不斷提供更多的核心的確是好事，但我們也要努力讓這些核心在更多的應(yīng)用中獲得針對真實工作負(fù)載優(yōu)化的性能表現(xiàn)。

換句話說，CPU不僅要有更多核心，也要讓這些核心表現(xiàn)的更有效率。

制程、核心數(shù)量、緩存大小無疑是處理器的重要指標(biāo)，但在這些指標(biāo)之外，決定一款處理器在應(yīng)用中表現(xiàn)好壞的，還有很多。

所謂指令集就是一款處理器執(zhí)行代碼的方式，與之相對應(yīng)的則是程序運行效率的高低。

對比10年前的Xeon3x00/5x00/7x00與今天的至強鉑金9200系列所支持的指令集，我們能夠清楚地看到，除了SSE系列、MX、NX、FPU等傳承指令集之外，至強鉑金9200系列增加了AES、AVX、AVX2、AVX512等新的指令集。

從這些新增的指令集來看，除了針對安全加密算法的AES，英特爾在指令集方面的進化主要方向集中在了AVX技術(shù)方向之上。

AVX(Advanced Vector Extensions)指令集的作用是提升CPU處理矢量化指令時的位寬。AVX512則意味著至強處理器能夠提供相對于市場上其他x86處理器翻倍的指令位寬（同時輔以32個專用的可編程寄存器）。而這也代表，第二代至強可擴展處理器在矢量相關(guān)的計算中可實現(xiàn)翻倍的理論性能。與此同時，英特爾還推出了專門的應(yīng)用優(yōu)化工具DLBoost。

一邊在半導(dǎo)體內(nèi)持續(xù)推動技術(shù)變革，一邊在應(yīng)用層面提供簡單易用的工具；雙管齊下，英特爾也就讓至強成為了目前業(yè)界唯一集成AI加速功能的CPU產(chǎn)品。

而這一切都是為了讓至強在各種工作負(fù)載的實際應(yīng)用中更顯強大。

以經(jīng)典的ResNet50模型為例，相對于2018年發(fā)布的SkyLake架構(gòu)至強，支持AVX512的全新至強鉑金9282處理器即便在雙路配置下也能夠取得30倍的性能提升。

在實際應(yīng)用中，英特爾幫助西門子Healthiness部門實現(xiàn)了每秒201張心臟醫(yī)療影像的AI識別，相對于過去的產(chǎn)品，性能提升5.5倍；而在海鑫科金基于Caffe的指紋、聲紋、面部特征的身份識別解決方案中，英特爾產(chǎn)品的應(yīng)用也同樣帶來了2.2倍的性能提升。

以全能為己任的至強當(dāng)然不會只在AI一個方向發(fā)力。

在龐大的至強第二代可擴展處理器家族之中，有一大批以字母為結(jié)尾的產(chǎn)品，其中P代表了集成Omni-Path網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主攻高性能計算；L代表支持4.5T大內(nèi)存；M代表中等規(guī)模的2TB內(nèi)存支持；N代表網(wǎng)絡(luò)/NFV應(yīng)用優(yōu)化；S代表搜索業(yè)務(wù)優(yōu)化；T代表10年超長生命周期支持；V代表大規(guī)模虛擬化優(yōu)化；而Y則代表了英特爾的SpeedSelect技術(shù)……

顯然，在這些有明顯場景針對性的處理器型號中，英特爾對不同應(yīng)用的全面優(yōu)化策略凸顯無余。

對計算的追求并非為了計算本身，其核心在于發(fā)掘數(shù)據(jù)的價值。而在對數(shù)據(jù)價值的發(fā)掘過程中，企業(yè)不僅需要算的更快，還需要存的更多、存的更快并加速數(shù)據(jù)流動。

顯然，英特爾的戰(zhàn)略就是應(yīng)用更好的產(chǎn)品組合去推動云計算、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)以及智能邊緣計算等領(lǐng)域的創(chuàng)新，并支持多種高速成長的、高性能要求的工作負(fù)載。

為此，英特爾推出了具有100Gbps連接能力的英特爾以太網(wǎng)、800系列的適配器。而作為QLC技術(shù)的主要倡導(dǎo)者之一，憑借比傳統(tǒng)TLC顆粒高33%的容量密度，英特爾目前已經(jīng)推出了單盤容量高達7.68TB的企業(yè)級SSD產(chǎn)品；同時，大連工廠的第一千萬顆QLC顆粒也已于今年2月完成。通過這些QLC產(chǎn)品，企業(yè)將可以在速度、容量與成本之間獲得全新平衡。

按照同樣的思路，英特爾目前也在通過傲騰持久內(nèi)存積極推動內(nèi)存平臺的進一步發(fā)展。

內(nèi)存是計算平臺發(fā)揮算力不可或缺的一環(huán)，但高昂的成本和斷電數(shù)據(jù)丟失的特性也讓計算系統(tǒng)在設(shè)計上面臨諸多掣肘。傲騰技術(shù)的出現(xiàn)可以使用戶在更低成本和極低延遲下獲得更大內(nèi)存空間，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)在內(nèi)存之中的非易失性存儲。由此，不僅內(nèi)存計算的成本將獲得大幅降低，計算平臺的可靠性也將大幅提升。

面對不斷變化的應(yīng)用，英特爾給出的答案很簡單——讓計算平臺能夠適應(yīng)盡量多的場景。但在這看似簡單的答案之內(nèi)，英特爾做出的改變卻很多。從針對AI應(yīng)用的指令集優(yōu)化到面向多種場景推出的多種專用型號處理器，從QLC所帶來的成本與容量平衡到傲騰內(nèi)存給內(nèi)存計算及計算系統(tǒng)可用性提供的新出路……英特爾總是在針對應(yīng)用領(lǐng)域中的新變化做出計算平臺的架構(gòu)級響應(yīng)，以至于讓我們甚至忘記，其實半導(dǎo)體產(chǎn)品從設(shè)計到產(chǎn)品成型之間本應(yīng)有數(shù)年的研發(fā)周期。

顯然，面對這種與應(yīng)用同步進化、常用常新的全能型計算平臺，用戶最簡單的選擇便是——跟著走，享受平臺進化所帶來的紅利。

CPU的進化為數(shù)據(jù)中心賦予了更多能力和更強大的算力。但這遠不是數(shù)據(jù)中心微觀進化的全部。

作為由計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等各類資源共同組成的龐大結(jié)構(gòu)，只有每一種資源內(nèi)核都獲得提升，整體的進化才能完成。而Intel的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變也正是按照這一思路進行的。

伴隨六大支柱戰(zhàn)略的發(fā)布，Intel將自己的關(guān)注重點從CPU之上解放出來，開始以半導(dǎo)體技術(shù)之力影響內(nèi)存、存儲和網(wǎng)絡(luò)，進而在完整且統(tǒng)一的硬件架構(gòu)之上為應(yīng)用和開發(fā)者提供更高效的資源調(diào)動手段和更安全的數(shù)字環(huán)境。

換句話說，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的微觀進化正在計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)和軟件、安全等領(lǐng)域同步發(fā)生。而Intel所推出的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)平臺也正在演變?yōu)閿?shù)據(jù)中心內(nèi)的“十項全能”。

作為數(shù)據(jù)中心的運營者和擁有者，是通過自己的不斷試錯和探索來獨自迎戰(zhàn)變化的未知，還是通過融入體系的全面進化來獲得由內(nèi)而外的力量加成……答案顯而易見。