迎接新一代 SDI 处理器——英特尔至强 E5 v3

英特尔至强 E5v3 处理器发布了，也许对于很多人来说这似乎是一次例行公事的发布，从整体的技术架构与大的技术突破点中，可能有些人会觉得它的变化并不是很大。的确，如果与当初至强 5400 到 5500（首次引入 Nehalem 架构，并就此奠定了后续至强 5600、至强 E5、至强 E5v2 的发展脉络）的蜕变相比，至强 E5v3 的变革绝不能算是惊艳，不过我认为这可能与“视野”相关。毕竟时代不一样了，至强虽然为服务器而生，但渐渐已经为整体的数据中心而来，如果我们的视野仍然局限于服务器领域，也注定无法感受到新一代至强E5的发布，对于整体数据中心变革的意义，而这或许才是至强 E5 v3 的真正使命。

从软件定义时代下的英特尔 SDI 说起

曾几何时，“软件定义” 已经成为了业界公认的 IT 发展趋势。随着技术的不断进步，与信息处理规模的不断急速扩大，让人们越来越能感受到软件定义的好处。在这一趋势中，互联网的发展起到决定性的作用，它改变了人们的生活与工作习惯，也因此改变了传统的商业模式，这一切也都在信息的流通与处理中予以体现，进而促进了企业自身 IT 的变迁。

软件定义之所以越来越被认可，原因就在于它与互联网的“无形化”非常吻合。所谓 “无形化” 可以理解为没有固定形态的任意化信息流转。由此它已经遍及越来越多的智能终端设备，所以这种 “无形化” 也会越来越明显——你很难精准的判断来自互联网的需求有多大，而 IT 上的应用负载也日益复杂多变，也因此使得准确设定与之配套的后台支撑能力变得愈加困难。这在企业的业务与日常运营基本上已经离不开互联网的今天，无疑是对企业 IT 后台建设的最重要的挑战——要不你为了可能的峰值需求，按最大限度购置 IT 资产，但结果可能造成大量的成本负担，要不你采用平均的需求设定，但当业务意想不到的好时，你又无法及时获得足够的后台支持，最终影响前端的客户体验。

此时 “软件定义” 的出现也让后台的IT资源变成了 “无形化”，它将原配物理化的资源，可以抽象为可通过软件调度的 “虚拟资源”，甚至包括资源交付的路径以应对不同规模、不同服务等级与不同性能要求的业务负载。逐渐的，软件定义服务器、软件定义网络与软件定义存储，及至存储定义数据中心开始大行其道。在此基础上，云的理念也迅速被认可，尤其是可现租再用的公有云，从而可以让企业从容应对来自于极具弹性的业务需求。而提供云服务的厂商，也更是将软件定义视为 “业务使能” 的根本，否则肯定无法在市场上立足。

正是因为上述的巨大优势与商业价值，“软件定义” 在近年来成为了极热的话题，甚至已经被上升为 “软件定义一切”（SDX）的高度。但千里之行，始于足下——软件定义不管有着怎样美好的未来，终究离不开高效的、标准的、普及化的硬件基础设施。如果说 “软件定义” 是未来的必然，那么选择与之配套的基础设施则是必然中的必然，不容忽视。

软件定义的一个根本的理念就是将原本与物理设备紧耦合的逻辑资源抽离出来，让硬件更多的专注于 “执行层面”（这个执行在不同的基础设施领域有着不同的含义,但均以数据处理为核心），而将控制与功能层面集中于上层的软件堆栈中，甚至可以直到与应用打通，由应用直接调用相关的硬件功能。这就意味着软件定义可以脱离开原来的专用硬件，在一个更为开放、标准、高效与普及化的硬件平台上，实现相应专属硬件的功能，比如网络、存储等。也因此可以说，开放、标准、高效与普及是软件定义基础设施的四大要求。

• 开放是因为其生态环境可以允许更多的创意加入，如果平台是锁定的、是准入制的，那么在其上所产生的创新显然就会少得可怜，所带来的变革也就相当有限。
• 标准化与开放是密切相关的，因为开放而带来的生机勃勃的生态环境，自身也将慢慢建立相应的标准，尤其是在软件开放层面，将会统一在一个硬件优化标准上，从而也将能进一步挖掘硬件的潜力。同时，标准将使数据中心的底层架构趋于统一，让用户可以在更大范围内整合IT资源，并促进产业的规模效应，进一步降低成本。
• 高效是软件定义执行效率的基础保障，就相当于如今已经非常普及的用电脑看 1080P 高清，与之相比传统的 BD 影碟机用的是专属的高清AV 芯片，而在 PC 上，播放软件则会以通用的编程模式来调用 CPU 或GPU 的资源实现解码，让 PC 变成了一台“高清播放器”，从这一点来说它不就是一台 “软件定义播放器” 吗？显然处理平台的是否高效将决定观影的体验。
• 普及是一个平台生命力的体现，也是其在业界影响力的体现，某种角度上说它与上面的开放与标准化是相辅相成的。就如 iOS 与 Android 操作系统的的应用比 Windows Phone 应用多得多一样，一种基础设施底层的硬件平台的普及性是对软件开发者最直接的诱惑力。虽然说软件定义在本质上与硬件平台无关（理论上讲可以是 POWER，也可以是SPARC或者是ARM），但如果硬件平台的市场普及率少得可怜，从根本上讲也大大削弱了业界在其上开发相关软件定义解决方案的动力。

回顾服务器、网络、存储这三大数据中心关键的 IT 基础设施的发展，就不难看出上述标准的重要性，并也因此能看出英特尔 SDI（软件定义基础设施，Software Defined Infrastructure）理念诞生之必然。

比如服务器，如果要把服务器内的计算资源抽象虚拟化（软件定义），就等于对 CPU 调用的方式的颠覆，从某种角度上说，它对于CPU 来说是一种新“语言”。而在现实中，我们都知道，对于不懂的语言，需要翻译，但这又需要时间，而在 IT 中也是如此。当硬件不能很好的理解软件的意图时，软件就必须绕个圈子，将新的指令用一种原来硬件能听得懂的语言表达出来，这显然就要耗费更多的时间，体现在IT结果上，就是效率的降低。测试表明，当时的服务器在虚拟化之后，性能下降达 30% 之多，很多用户看到这一结果，采购的决策也就可想而知了。这带来的后果就是服务器虚拟化在诞生后的很多年里，市场普及率仍然少得可怜。

而在网络层面，在较早以前存在着大量的专有芯片，它们由相应的厂商独自研发，只在通用协议与指令方面兼容，但很多高级特性，则无法相通。对于这些硬件，针对每款芯片进行软件定义，显然并不是一件可行的事情，也因此也无法从根本上在网络世界中普及真正意义上的软件定义，最多是各厂商自己的发挥，但从全局来看，则明显是各自为战，并没有带动软件定义网络的真正普及。

在存储领域，可以说较网络有过之而无不及，每个存储厂商都有自己独有的存储架构与管理软件。多年以前，存储系统的主控芯片也是五花八门，虽然基础的指令集一样，但高级的硬件功能也是各不相同。也因此在它们之上，想做统一的软件定义，也是一件费力不讨好的事情，虽然可以通过某种方式实现存储虚拟化（如前挂统一访问的控制器），但基本上也是以丧失下层存储系统高级功能为代价的。

而当英特尔的 x86 逐渐强大，并逐渐成为数据中心的主流时，则为软件定义提供了一个切实可行的平台。比如英特尔的 VT-x，让服务器虚拟化后的性能只下降不超过 5%，实用性大为提升，直接带来的就是迅速的普及，而随着装机量不断普及，也在影响着网络与存储系统的变革。如今，至少 90% 以上的服务器处理器市场份额由英特尔占据，几乎全部主流的企业级存储系统的主控制器采用的正是英特尔的至强处理器，而在网络领域，基于英特尔至强+英特尔网络产品的新一代 SDN 产品也早已走向市场。

打开当前主流的企业级存储系统，你都可以发现英特尔至强 E5 的身影，说它们是 “至强” 存储系统并不为过，而各家大厂所倡导在软件定义存储，也基本都是在至强E5平台上实现的。

从根本上看，英特尔至强实际上已经完全满足了上述 “软件定义基础硬件平台” 的 4 大标准，SDI 也可谓是技术发展的必然——针对软件定义的总体趋势，英特尔进一步将自己的硬件为软件定义来优化，从组件级产品，就为软件定义做好的准备。这其中，英特尔至强 E5 无疑就是其中最为关键的核心平台！因为任何基础设计都离不开主处理器，而这也将是软件定义时代中，至强E5的新使命。

至强 E5 v3：引领 SDX 到来的新一代 SDI 处理器

越来越多的人开始喜欢用 SDX 来代表软件定义的一切，这虽然有些夸张，但也并算是离谱，毕竟数据定义了我们生存的世界，并帮助我们探寻那些早已存在但我们以前因技术手段而无法察觉的未知世界，软件则带给了我们越来越丰富的功能与想像空间，从这一点来说软件定义一切也并不为过。但上文也说了，梦想的实现始于现实，这个现实就是不断发展的硬件平台，而至强 E5v3 的到来，显然为 SDX 之路增添了新的能量。

现在我们就不能再以服务器的视角来审视 E5v3 的发布了，可能在其前辈们的发布时，软件与硬件之间的关系还远没有当今微妙。在早前，软件与硬件在基础设施资源管理层面泾渭分明，形成垂直的纵向堆栈，而如今，这一堆栈上的软硬件正在相互融合，相互优化，在基础设施层级上在横向的扩展——以通用的硬件 + 专用的软件，来为数据中心提供软件定义的基础设施，这就是新的时代，也是 E5v3 诞生的时代。

与以往至强 E5 各代相比，以这个时代背景的烙印格外明显，它所要进一步从服务器领域向外扩展，以自身通用、标准、开放与高效的设计，为 SDI 的横向普及奠定更为坚实的基础。也因此至强 E5 的定位，也已经不是一款单纯的服务器处理器，而是一颗 SDI 处理器。

在此，我无意对至强 E5 v3 处理器的规格进行详细的介绍，事实上核心数量最高增加 1.5 倍（18 核心），支持 DDR4 内存（最高 DDR4-2133）等规格的罗列，可能让很多人已经提不起兴趣，但我们可以换个角度想想，那些在软件定义领域远远落后于服务器的存储与网络设备呢？如果我们将至强 E5 v3 也看作是它们的主控制器，又会是怎样的效果呢？而如果网络、存储与服务器的底层架构越来越向 x86 统一，那么从整体的数据中心角度来说，E5v3 的贡献也就不再仅仅是服务器更新换代了。

基于英特尔 ONP 的交换机参考设计，已经获得了众多厂商的支持。

英特尔的 ONP（开放网络平台）交换机架构，核心的处理模块是一颗英特尔 x86 架构（IA）的处理器（以至强 E5 为核心），它赋予了交换机 “软件定义” 的能力，而 FM6764 交换机芯片可以说是传统交换机的缩影，在这里它更多的是一种交换机的物理功能模块而已。

Vyatta 推出的 NFV 设备，甚至英特尔至强 E5 平台开发，已经被著名的云服务商 Rackspace 和亚马逊采用

总而言之，如果你了解了软件定义的来龙去脉，了解了英特尔 SDI 理念的根本用意（具体可参见 ZDNet 的 SDI 专题），那么相信此时你再看待E5 v3 的发布，就会有了更宽广的视角——它所将影响到的不仅仅是新一代服务器的设计，也必然会引发新一代 SDN（软件定义网络）、NFV（网络功能虚拟化）与 SDS（软件定义存储）设备的诞生，并最终进一步引领 SDX 时代的到来。

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