Intel 從裝置到資料中心的轉型經驗

英特爾資深副總裁暨資料中心與連網系統事業群總經理Diane Bryant闡述英特爾如何協助使用者運用各項強大的新功能來打造更聰明的城市、更健康的社會、以及繁榮的商業活動，並藉此進一步改善人們的生活。
　　Bryant公佈多項即將發表的技術與產品的詳細資訊，展現英特爾致力推動資料中心內伺服器、網路、以及儲存功能的轉型。藉由因應各種作業的需求並提供新層級應用程式的最佳化解決方案，帶給企業IT、技術運算、還有雲端服務供應商前所未有的使用經驗。
巨量資料(Big Data)
　　就數據來看，專家推估自從文明起始一直到2003年，人類僅創造5EB (exabytes)的資訊量。但根據思科全球雲端指數(Cisco Global Cloud Index)的預測，在2016年底前，全球資料中心一整年的流量將達到6.6 ZB (zettabyte)，而全球每月的IP網路流量將達到554 EB。
　　英特爾看到多股帶動資料爆炸性成長的力量，包括像行動裝置產生的網路規模資料(Web-scale data)、高效能運算的成長、以及從汽車與數位看板蒐集資料的感測器和嵌入式裝置等各種裝置。為協助組織從資料中汲取新資訊，英特爾最近推出Intel Distribution for Apache Hadoop*軟體，提供最佳化的效能與安全防護，協助更多組織與個人從大量資料中獲益。英特爾的Hadoop計畫如今已佈建在智慧運輸、電信、以及其他產業。
•        即時通話資料：中國擁有龐大人口，電信通話與簡訊量亦無比可觀，因此中國電信(China Mobile)必須為用戶提供精準即時的計費與使用訊息。利用Intel Distribution for Hadoop軟體，中國電信得以確保高品質的更新以及達到最佳的效能。系統能快速提供查詢結果，速度較過去加快30倍，並有更好的能力針對未來的成長進行擴充。儲存在Hadoop叢集系統的資料亦能用來執行其他分析，像是個人化促銷，以及更完善的網路使用量模型，藉此及早發現並消除瓶頸。
全球陣容最齊備的資料中心方案
　　英特爾長久以來持續提供領先業界的矽晶技術(silicon technology)，透過最佳化以增進效能、功耗、I/O、安全性、以及可靠度/可用度/可維護性(RAS，reliability, availability and serviceability)等功能。這些強大技術的結合讓英特爾能因應資料中心應用的各種需求，再加上英特爾領先業界的製造能力，在極低的功耗下整合數十億個電晶體。為改善資料中心架構的經濟效率，並滿足2013年日趨多元化應用的需求，英特爾將更新Intel® Xeon®處理器與Intel® Atom™(凌動™)處理器產品線，推出採用新世代22奈米製程的產品。這將是英特爾公司史上最多元的資料中心產品線，英特爾將在未來幾個月開始量產新款Intel® Atom™處理器與Intel® Xeon®處理器E3、E5、以及E7系列，這些處理器具備更高的每瓦效能以及更多的功能。
針對資料中心所設計的Intel® Atom™ SoC
在2012年12月，英特爾推出Intel® Atom™處理器S1200系列產品，成為全球首款伺服器專用的64位元系統單晶片(System-on-Chip，SoC)，時脈從1.6 GHz涵蓋到2.0 GHz，熱設計功耗(Thermal Design Power，TDP)從6.1瓦到8.5瓦。英特爾今日介紹三款資料中心專屬新型低功耗系統單晶片的細節資料，產品將在2013年上市。
•        儲存設備專用Intel® Atom™ 處理器S12x9產品系列。英特爾今日宣布低功耗Intel Atom處理器S12x9系列。這款針對儲存佈建進行客製化的系統單晶片，不僅與Intel Atom S1200產品系列有相同的功能，還加入專為儲存裝置所設計的技術。
•        結合40條線路的整合式PCIe* 2.0技術，亦即I/O與主控端記憶體之間的實體通道，即可更有效率地處理多個裝置的容量需求。在40條線路PCIe* 2.0中，包含24線的Root Port通道，以及容錯移轉專用的16個Non Transparent Bridge通道。
•        英特爾提供硬體式RAID儲存加速功能，由硬體來執行密集運算的磁碟陣列功能，讓SoC騰出空來執行其他應用程式。
•        PCIe Non Transparent Bridge (NTB)：NTB可支援容錯移轉。
•        藉由非同步DRAM Self-Refresh (ADR)技術，Intel Atom S12x9系列能在供電中斷時保護存放在DRAM內的重要資料。
•        原生型Dual-Casting讓從單一來源讀取到的資料能同步傳送到兩個記憶體位置，在16+2部RAID 6的系統中，比起沒有Dual Cast功能的系統，可增加20%的RAID-5/6頻寬。
•        目前有多家OEM廠商包括宏杉(MacroSAN)、大華(Dahua)、世仰(Accusys)、廣盛(Qsan)、以及威聯通(Qnap)，支援Intel Atom S12x9系列處理器。
•        Avoton - 英特爾將於2013下半年提升資料中心效率的極限，針對微型伺服器推出產品代號為Avoton的第二代64位元Intel® Atom™處理器。結合英特爾22奈米(nm)先進製程技術以及全新的Silvermont微架構，Avoton將搭載整合式乙太(Ethernet)網路控制器，並大幅提升每瓦效能與能源效率。英特爾現正提供客戶Avoton的樣品，首款系統產品預計將於2013下半年問市。
•        Rangeley - 英特爾將擴展在網路與通訊架構市場的版圖，推出代號為Rangeley的晶片，這款以Intel® Atom™處理器為基礎的系統單晶片亦採用22奈米製程技術。Rangeley提供電源使用效益機制，能應用在入門到中階(mid-range)的路由器、交換器、以及安全設備中以處理各種通訊作業。Rangeley預計將於2013年上市。
Intel® Xeon®處理器E3系列
        英特爾今年將推出Haswell架構的Intel Xeon處理器E3 1200 v3 產品系列。為持續提升視訊分析作業的效能，Intel Xeon E3 1200 v3產品系列將支援更高的轉檔效能。新推出的Linux媒體SDK為開發人員提供視訊處理的標準介面，不僅簡化開發過程，亦降低使用硬體加速功能的複雜度。這款SDK亦充分發揮處理器的同步處理以及Intel HD繪圖功能，提升伺服器執行視訊串流作業的效率，大幅降低總持有成本並同時執行更多1HD轉檔作業。  
        英特爾亦持續降低Intel Xeon處理器E3系列的功耗；TDP最低達到13瓦，比前一代產品降低1約25%。Haswell的繪圖功能使同步轉檔程序數從八增加到十，在硬體加速媒體效能方面，每瓦轉檔效能亦提高125%。
Intel® Xeon®處理器E5系列
        英特爾的下一代Intel Xeon處理器E5系列將採用22奈米製程，預計將於今年第三季問市。這些處理器支援Intel節點管理員(Node Manager)以及Intel Data Center Manager Software程式並繼續提供卓越的電源使用效益。
       
　　藉由Intel® Secure Key以及Intel® OS Guard提供額外的硬體強化安全防護，並加強Intel®進階加密指令集 (Intel®AES 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技術，能防範權限攻擊，防止惡意程式碼在程式記憶體空間以外的地方以及資料記憶體空間內發動攻擊。
Intel® Xeon®處理器E7 系列：釋放智慧潛能
除了軟體外，還需要健全的硬體技術才能產生充裕的運算力以分析大量資料。為支援記憶體內的分析機制，以及快速因應擴增的資料，英特爾正準備在第四季量產新一代Intel® Xeon®處理器E7系列。這款處理器的八個插槽節點具備三倍的記憶體容量，最高達12 TB (terabyte)，適合用來處理涉及大量資料的交易密集型作業，像是在記憶體內進行處理的資料庫，以及即時商業分析。
•        英特爾隨著Intel Xeon處理器E7系列同步發表Intel® Run Sure技術，它不僅提升系統可靠度以及增加資料完整性，還讓企業在執行關鍵任務作業時把停機時間降至最低。這些RAS功能亦將內建於新一代的Intel Xeon處理器E7系列，其中包括Resilient System技術與Resilient Memory技術。
•        Resilient System技術包括與標準化技術結合的處理器、韌體、以及軟體層，其中包含作業系統、虛擬機器管理器、以及資料庫，讓系統回復到發生嚴重錯誤事件之前的狀態。
•        Resilient Memory技術能協助確保資料完整性，並讓系統長時間保持可靠運作，減少立即求助電話客服的需求。   
       
重新塑造資料中心
        以往像是機架型伺服器、刀鋒型伺服器、或微型伺服器等「平衡系統」(balanced system)，都得整機換新(refreshed)才能提高像是處理器、記憶體、儲存、或網路等特定子系統的效能。如今在英特爾的協助下，超大規模的用戶正帶領業界推動這些「平衡化」平台的轉型，朝機架級架構解決方案的方向前進，對伺服器、儲存系統、以及網路設備進行分散與群組匯整，提高模組化的程度以及效率。這項轉型是從共用電源與散熱組件，以及改進機架的管理以降低營運成本，未來還將納入頻寬架構互連，包括像Intel矽光(Silicon Photonics)技術，達到機架完全分散化，在佈建超大規模資料中心時能達到最佳的彈性。英特爾觀察到機架設計的演進將分三個階段進行：
•        實體匯整 - 移除所有非關鍵的金屬板，另外電源供應器與散熱風扇等的關鍵零組件都在機架內進行匯整。藉由減少散熱風扇與電源供應器以達到更高的效率，進而撙節成本。
•        結構整合以及儲存虛擬化 - 分散化，加上運用直連式儲存技術把儲存設備從運算系統中分離出來，可藉由儲存虛擬化達到更高的資源使用率。運算與網路架構是其中的關鍵技術，達到儲存分散化的目標，而且不會影響到效能。Intel矽光互連技術讓機架中各項運算資源達到更高速度的連結，進而使機架內的伺服器、記憶體、網路、以及儲存等系統達到分散化的目標。
•        未來 - 業界最終將朝向子系統分散化的方向演進，包括處理、記憶體、以及I/O等元件都會完全拆分成模組化的子系統，比起一次升級整部系統來說，客戶可更容易單獨對子系統進行升級。
機架式架構的好處包括提高彈性、更高的密度、以及更高的資料使用率，進而達到更低的總持有成本。英特爾目前正根據雲端服務供應商以及超大規模資料中心的需求，開發一款參考設計方案，運用英特爾技術讓業者開發各種類型的解決方案，並協助OEM供應商開發與供應各種機架產品。英特爾機架式架構將包含一系列創新技術，包括：支援伺服器、儲存產品、以及網路設備的先進Intel® Xeon®與Intel® Atom™系統單晶片；英特爾乙太網路交換器晶片，支援分散式輸入/輸出功能；以及以高頻寬Intel®矽光技術為基礎的全新光電架構。與現今的銅線互連技術相比，矽光技術將減少纜線使用量、提高頻寬、延長連結距離、以及極致的能源效率。英特爾於今年稍早展出這項新機架架構的機械原型，並將針對佈建以及完整機架最佳化發布完整的參考架構，讓系統廠商與客戶易於採納。
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