IBM Power7 vs. HP Superdome 2，新一代关键业务服务器的架构之争

MickleSon

又到年底，很多像我们这样的商业银行有开始做明年的IT计划，这段时间在收集市场上IBM和惠普在关键业务服务器领域的动态信息。发现这篇文章很有内容，整体从技术，架构，RAS等方面阐述了IBM Power7相对于Hp基于安腾9300的Integrity服务器以及高端Superdome2服务器的优势，总体来说印证了市场上的说法“HP在关键业务
服务器上的路越走越窄”。

MickleSon

关键业务的需求

Gartner公司对未来五年市场的预期：IT数据量将增长650%，企业需要性能更加强大，可扩展性更强的服务器。他表示：从2010年上半年全球经济回暖的态势来看，越来越多的企业将提高IT设施效率作为节约成本，提高产出的必须手段。而拉动经济复苏的能源、金融等行业的数据中心仍在广泛应用RISC小型机来负担关键任务。

RAS，是可靠性、可用性、可服务性的简称，这也是衡量关键业务服务器的重要指标。而说到RAS特性，并不仅仅是处理器或是服务器的硬件系统，还要包括操作系统，虚拟化软件以及管理程序。用于关键业务的小型机的RAS特性可以说是从处理器到软件环环相扣。

Power7与关键业务

Power系统的技术先进性方面，体现最直接的就是最近发布的POWER 7 处理器。 IBM独有的eDRAM技术,将大容量L3缓存集成进了芯片中,可以提高2倍带宽,内存延迟减少到片外缓存的1/6,而且只需要传统SRAM 1/3的空间,1/5的电力,因此在缩小芯片体积,降低能耗方面有相当大的好处。

TurboCore模式,可以让高端机型POWER 780关闭部分内核,以减少软件许可证费用,更可以将并将工作内核的主频从3.8GHz提高到4.1GHz,每核心的L3缓存和带宽可以增加一倍,使数据库应用可以获得最大的每核性能。而在MaxCore模式下，POWER7能够很好地适用基于互联网的大任务量并行工作负载。

Active Memory Expansion技术,可以将物理内存容量扩展一倍,这对于SAP等内存密集型应用非常关键。

MickleSon

关键业务的需求

Gartner公司对未来五年市场的预期：IT数据量将增长650%，企业需要性能更加强大，可扩展性更强的服务器。他表示：从2010年上半年全球经济回暖的态势来看，越来越多的企业将提高IT设施效率作为节约成本，提高产出的必须手段。而拉动经济复苏的能源、金融等行业的数据中心仍在广泛应用RISC小型机来负担关键任务。

RAS，是可靠性、可用性、可服务性的简称，这也是衡量关键业务服务器的重要指标。而说到RAS特性，并不仅仅是处理器或是服务器的硬件系统，还要包括操作系统，虚拟化软件以及管理程序。用于关键业务的小型机的RAS特性可以说是从处理器到软件环环相扣。

Power7与关键业务

Power系统的技术先进性方面，体现最直接的就是最近发布的POWER 7 处理器。 IBM独有的eDRAM技术,将大容量L3缓存集成进了芯片中,可以提高2倍带宽,内存延迟减少到片外缓存的1/6,而且只需要传统SRAM 1/3的空间,1/5的电力,因此在缩小芯片体积,降低能耗方面有相当大的好处。

TurboCore模式,可以让高端机型POWER 780关闭部分内核,以减少软件许可证费用,更可以将并将工作内核的主频从3.8GHz提高到4.1GHz,每核心的L3缓存和带宽可以增加一倍,使数据库应用可以获得最大的每核性能。而在MaxCore模式下，POWER7能够很好地适用基于互联网的大任务量并行工作负载。

Active Memory Expansion技术,可以将物理内存容量扩展一倍,这对于SAP等内存密集型应用非常关键。

MickleSon

在硬件高可靠/可用性方面，POWER7更采用了以下设计：

•         动态双振荡器：有两个振荡器为处理器提供基准时钟（OSC0和OSC1）的失效备援
•         高可靠的处理器与节点总线接口：具有ECC保护与节点热添加与修复功能的Fabric架构总线接口，用于连接其他的处理器或节点
•         处理核心恢复：检测各主要寄存器的错误，并进行清除与重试，增加堆栈闭锁功能以改善软件错误率（SER）
•         后备处理器恢复：核心检查停止时进行分区隔离
•         L3 eDRAM缓存：具备ECC保护功能、特殊的无法修正的错误（SUE，Special Uncorrectable Error）应急处理、缓存行删除以及备用的行与列寻址功能
•         GX IO总线：用于与IO集线器相连接，具备ECC保护以及热添加
•         高能内存功能：具备标准的ECC/Chip Kill内存技术；可允许两个内存芯片失效；SUE应用处理；选择性的内存镜像功能用以在DIMM失效时进行分区恢复；PowerVM虚拟化管理器也具备全DIMM失效时的保护功能

在针对虚拟化的设计方面，POWER系统专门为处理高系统利用率而设计的可扩展内存、内存带宽以及I/O带宽。此外POWER还提供了最广泛的共享功能：可以做到共享处理器, 微分区，活动内存共享，虚拟I/O共享。

POWER7能够在单一系统中支持1000个虚拟服务器或“分区”，其数量是POWER6系统的4倍多，这在业内首屈一指。通过系统整合，以及采用IBM PowerVM虚拟化软件将利用率提升至90%，能够为客户缩减成本。实际上，这样能使一个单一大型服务器完成多达1000个小型服务器的工作，同时实现动态负载均衡，以此提高投资回报，性能和虚拟服务器利用率。
即使在面对最复杂的商业测试之一的TPC-C测试环境中，IBM是目前公布带PowerVM 等虚拟技术测试结果的唯一供应商，测试结果表明Power 具有更强的线性扩展能力，且不会因为虚拟化而影响计算性能。

管理技术方面，通过Systems Director VMControl，Power可以对虚拟资源最有效控制和管理，就像IBM不少系统软件一样，Systems Director VMControl也分为三个版本：易捷版、标准版、企业版，可以分别实现对虚拟机、虚拟镜像以及优化资源池的管理，用户可以按照自身情况灵活规划与升级。IBM Systems Director还可以完成对不同操作系统虚拟机的管理，
实现物理服务器、虚拟服务器与存储、网络管 理一体化，完整控制资源，降低管理复杂度。IBM Systems Director 也能够为其他厂商（微软/惠普等）企业级服务管理软件提供丰富的硬件信息，与企业级服务管理软件紧 密集成，为用户打造一个端到端的完整管理解决方案， 优化应用交付。

安全可靠的计算架构基石——就像云是由若干水分子构成，关键业务的计算环境也是由若干单个系统平台构建而成，作为继承了大型主机的优秀的RAS硬件特性的Power系统，通过处理器指令重试、替代处理器恢复、核心故障点控制等技术，可以比其他处理器提供超过100倍的可靠性。AIX操作系统则可以达到99.997%可用时间，也就是平均每年停机时间只有不超过15分钟，这一成绩仅为最接近竞争对手的三分之一。此外通过Power HA Purescale高可用集群技术，为UNIX和i客户提供的高可用集群解决方案，保证应用近乎持续性的服务，有效的减少计划外停机。

而在企业用户不得已而为之的计划内停机，Power系统的活动分区/应用迁移、在线扩容维护、并发更新维护等技术， Power都可以很好的解决这些问题，通过活动分区迁移，可以将业务应用动态的切换至另外一台机器，对于最终用户来说，前端应用并没有停。这对要求尤其严格的银行业来说，不啻是一道福音，而该技术的出现也很大程度上改写了计划内停机的影响。

在安全层面，AIX 与 Power 系统提供了企业级安全水平，系统软硬件及虚拟化技术均通过EAL4+ 等认证。IBM也是唯一一家设计从电路到Hypervisor的虚拟环境，全面把关安全性的厂商。在US CERT或MITRE公司公布的报告中，针对PowerVM Hypervisor的CVE（“Common Vulnerabilities & Exposures”公共漏洞和暴露）是零，而x86平台虚拟化软件VMware则经常榜上有名。而Windows server的安全水平以前仅为EAL2。

POWER同样支持最优秀的操作系统，这包括了代表UNIX未来发展方向的AIX；完美集成具有优秀传统的 IBM i；还有为x86整合准备就绪的Linux（Redhat、SUSE），

任何时候系统安全、可靠性都是企业级应用的首要考虑因素。前面提到这些硬件的可用性与安全是云安全的基础，而到了云计算层面，通过VMcontrol可以实现全面的系统监控、更快的寻找问题根源、自动修复、处理系统故障、设置与工作负载关联的连续性策略，从而更好的保证安全，同时也为关键业务准备好了最安全可靠的基石。

绿色节能——POWER7能源管理技术已经被集成到从处理器到固件、PowerVM虚拟技术，操作系统支持，以及IBM Active Energy Manager软件和新的IBM Systems Director标准版和企业版中，这使得该系统能够基于策略实现能源使用、性能与系统利用的动态平衡。其结果是每瓦性能大幅提高，POWER7比相似的Intel x86系统提升2倍，比Sun SPARC服务器和相似的HP安腾服务器分别高出4倍和8倍。相比上一代的HP安腾Superdome，则有超过12倍的每瓦特性能优势。以往，由于对于性能、安全、可靠等需求，企业级服务器往往和能源之星认证无缘，而Power Systems 750 是企业级服务器中唯一通过Energystar 认证的产品。

在POWER系统中，Power EnergyScale节能架构有两种高级模式，一种是偏向节能，另一种是偏向性能，但它 们之间可以根据工作负载情况动态改变。

此外，还以通过IT设备与供电和冷却设备关联，创建设备用电拓扑例如: UPS -> 分支电路-> PDU -> 服务器，更清楚地展现电源和冷却单元对IT设备的影响，制定更佳的用电和冷却策略，

工作负载优化——从Power7系统开始，除了在IBM传统的强势领域，比如：数据库、ERP、商业应用等保有优势外，还对Web的应用做了优化。通过系统整合，让用户有更好的选择。
安腾解决方案联盟秉持的开放生态和标准化架构。他说，目前安腾解决方案联盟已经有超过200家成员加入，共同打造了极具活力的安腾生态系统，面向电信、金融、制造等多个行业关键任务计算的应用多达1.4万种。

产品线丰富——继2月份发布了Power 750，Power 755，Power 770和Power 780之后，IBM又在8月份陆续发布了更多的软件和刀片服务器。这样一来Power7系列服务器形成了低端有JS系列刀片服务器与Power720机架式服务器，而中端则是前面提过的获得绿色能源之星的Power750，以及面向高性能计算应用的Power 755，而高端则是 Power 780 / 795，无论用户希望使用到哪一种产品来构建其关键业务系统，就像支持多种操作系统一样，Power7系列服务器都有可供选择的型号。

MickleSon

如果抛开架构

刀片？还是非刀片？从架构角度的探讨似乎过于单调。不如让我们从性能角度，及架构持续性方面来看看双方的优势。

自从Power7发布以来，IBM公布了大量的第三方测试数据，都无一例外的现实了新一代性能之王的诞生。而惠普的SuperDome2只放出了TPC-H这一参与者寥寥的数据，有业内人士表示，最高档的SuperDome2性能仅相当于中档的Power7服务器如Power750的性能指标。

而从架构的持续性与支持相比，IBM的优势则更为明显。最新一代的安腾处理器的发布时间其实是在第一次公布的计划发布时间的两年之后，尽管这也许是受到QPI架构研发的拖累，但在给予用户以及业内合作伙伴的信心方面，这无疑是沉重的一锤。虽然下一代安腾 Paulson架构的发布路线图已经再一次呈现在世人面前，但谁又能保证这一次的发布不会再次爽约？毕竟英特尔与惠普合作生产的安腾其存在基础是出于利益，而非技术层面的兴趣与爱好。

反观IBM，或许正是出于对竞争对手的嘲讽，在Power7发布之日起，IBM反复提及的便是奥斯汀实验室中Power8原型处理器已经处于测试阶段。稳定的路线图正在被准确的实现着，IBM不仅严格地执行Power路线图，而且总是能够带来超越市场期望的创新。IBM始终对其Power系列处理器和产品有着持续的投入和长久的承诺，实现平滑升级，充分保护用户投资，而不像其他厂商反复推迟产品上市计划，并且升级要抛弃原来的系统或者重新编译代码。

在ISV与应用方面，双方表现可以说是旗鼓相当，Power系列占尽发展时间与技术成熟度优势。安腾解决方案联盟则声称有超过200家合作伙伴，超过1.4万种面向各种行业的应用。

而在操作系统支持层面，与Power有三大操作系统支持相比，新一代安腾上市之日却伴随着微软、红帽两大操作系统的退却声明，Windows以及RHEL今后不会对安腾处理器做进一步支持，这也就是说，那1.4万个各种应用，要么继续耗时费力的向着HP-UX迁移，要么就仅仅成为开发者们曾经的荣誉。还有一点不能不提及，从HP-UX  2升级至3，甚至还需要代码的重新编译。

用户的惯性似乎也是Superdome2需要面临的难题，中国客户的习惯于将核心数据库、核心应用置机架式服务器中，这显然是对空间更充裕的机架服务器的安全、可靠以及性能的信任，有客户表示对于关键业务全部采用刀片架构很难接受。

MickleSon

通过笔者较为多样化的介绍，相信需要投身关键业务建设的IT经理们已经对Power以及安腾系统有了较为清晰的认识。笔者并非完全反对关键业务系统采用刀片架构，反而随着互联网行业的快速成长，一些Web 应用等需要密集部署的系统，刀片确实是个不错的选择，当然这也是在能够满足耗电、散热等数据中心基本条件之后。

Unix服务器至今仍然是一个单选并需要在日后持续的投入这个单选的问题，IBM似乎意识到了这个问题，开始通过对多样化甚至是开源的操作系统的支持、丰富的产品选择、统一的二进制代码、稳健的路线图推进来确保自身系统就像关键业务所要求的那样，强壮、可靠而且富有生命力。这带给了用户强烈的信心。

然而，惠普与安腾联盟是否做到了这一点呢？

MickleSon

不知道大家怎么看啊

CARTOONIT

文章很长 辛苦了~~·

CARTOONIT

Power系统的技术先进性方面，体现最直接的就是最近发布的POWER 7 处理器。 IBM独有的eDRAM技术,将大容量L3缓存集成进了芯片中,可以提高2倍带宽,内存延迟减少到片外缓存的1/6,而且只需要传统SRAM 1/3的空间,1/5的电力,因此在缩小芯片体积,降低能耗方面有相当大的好处。

MickleSon

回复 10# CARTOONIT

不苦不苦

POWER表现的很好啊