4U8路服务器：将性能扩展到每一英寸

shuszhao

在这个世界上，高密度的材料往往意味着高价值，自古以来，黄金就是贵金属的代表，成为全球衡量价值的参考。

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金属铂金密度21.46克/立方厘米、黄金密度19.32克/立方厘米，这些密度高的金属不但自身价值高，更重要的是它们的性质稳定，在各种高低温、酸碱环境下都具有稳定的状态；[/li][li]
铜的密度8.93克/立方厘米，在价值和稳定性上都无法和铂金和黄金相比；[/li][li]
银的密度是10.49克/立方厘米，虽然比铜密度高，但是显然比黄金的还是差了许多。[/li]

这些贵金属特性就给英特尔带来了启发，2017年7月推出的Xeon SP处理器家族，就用不同种类的金属名称，给面向不同领域的处理器打上了定位准确的标签。这些代号Skylake的处理器将逐步取代目前主流的Xeon E5家族处理器，成为未来数据中心和关键业务计算里服务器的核心。
高密度计算时代到来
在服务器领域，双路的机架式服务器是主流，目前1U/2U的服务器是绝对的市场主力，因为性价比的缘故，在Skylake时代，它们的计算核心大都是Xeon 51XX/41XX处理器，虽然也有2U高度的高密度2U4节点服务器。但是这基本上仍然是2路服务器的各种衍生和堆叠，因此属于单一主机较低的计算水平线上的平台，
对标Xeon E7家族的Skylake是铂金版和黄金版，这两个版本支持4路和8路X86架构，单颗处理器依然提供3条UPI总线（上一代E7家族QPI总线同为3条），因此4路和8路的架构没有变化，为Mesh和Ring两组架构。
早期的Xeon E7服务器的4路产品常见是4U高度，而8路的则常见于8U高度，从身材上就能看出是高端服务器。但是在Skylake平台的支持下，4路和8路的服务器有了更多精巧的设计，8路服务器内有8颗处理器，与同样具有8颗处理器的2U4节点服务器完全不同，8X面向Scale-UP架构，而2U4则是典型的Scale-OUT架构。
单一高性能计算平台可以给用户更强的计算环境，也可以提供更为出色RAS特性，因此主要面对企业关键业务领域；而2U4服务器更多的是属于高密度服务器的概念，从逻辑关系上讲，它只是将4台2路服务器塞进了2U的机箱内。
既然面向的应用领域不同，提供的计算模式不同，当然 4路或者8路的服务器在价格上也远超普通的两路服务器。
那么究竟谁需要用4路/8路的高端服务器产品呢？
——需要单一高性能、高靠用性计算平台的用户都需要。
例如：
SAP HANA
SQLServer内存数据库
Oracle
……
8路的联想SR950
作为第一批基于Skylake架构的市售8路服务器，联想ThinkSystem SR950的推出颇为惊艳，因此这个8路的高端服务器竟然身材只有4U高度。就是它的名字ThinkSystem有点陌生，要追溯它的由来，其实就是当年大名鼎鼎的System x3950 X6的升级版，依旧由原来的研发团队打造，因此在各种设计和细节上都体现了x86服务器的最高水准。
SR950是台配置了8颗Xeon 8176处理器的高端服务器。Xeon 8176处理器基于2017年8月英特尔发布的Skylake架构（分为铂金、黄金、白银和青铜四个等级），支持8路服务器的就是铂金版的Xeon 81XX处理器，铂金对应的是上一代Xeon E7 v4 88XX版本的处理器。

因为81XX版本的CPU提供3条UPI（QPI的升级版），每条UPI速率10.4GT/s，可以搭建出如上图所示的8路服务器平台，而我们从联想SR950的身上，可以清晰的看出这个8路服务器的精妙设计。

企事录收到的联想SR950主机是一套基于8S RING架构的高端x86服务器，基本配置如下表：

联想SR950的配置极为丰富，是企事录测试过的服务器里配置最为豪华的机型。
从正面看，SR950同上一代的System x3950 X6完全不同，面板上有了更多的磁盘仓，注意，上下共有两组24个2.5英寸的磁盘仓，这些磁盘仓均支持SAS、SATA、NVMe三种类型，因此在单机上就能获得充足的存储容量和性能。

中间宽大的散热格栅里是上下共12个2.5英寸的热插拔散热风扇，为上下两组2U高度的计算模块提供充足的散热气流。，这样巧妙的设计让用户可以直接在前面板就可以进行风扇的热维护，让我们大开眼界。如此巧妙的散热设计也让SR950可以支持205W TDP的顶配Xeon8180处理器。

SR950是一台4U高度的8路x86服务器，其内部分为上下两个模块，每个模块高度为2U，包含2片1U高度的系统板，每片系统板上安装了2颗Xeon SP 8176处理器，每颗处理器提供12条内存插槽，支持全速6通道内存模式（插满内存也能保证内存的工作频率在2666MHz）。

SR950是由上下两部分组成8路的服务器，这是上半部分系统板的背部接口，可以看出，3组UPI接口（共四条UPI，中间接口是两条UPI，板载的两颗处理器使用一组UPI互联）通道都在背部引出，这样的设计让4块系统板保持了高度的一致性。只需要选择不同架构的机箱笼子，通过背板的互联就可以实现8路的RING架构，或4路的MESH架构。从本质上和System x3950 X6的模式是一样的，所不同的是上一代的System x3950 X6每颗处理器是一套系统板，而SR950每套系统板上安装了两颗处理器，计算密度更高了。

这台SR950采用了环形的3UPI每CPU的互联架构，此架构亦称为“RING“。每颗Xeon8176处理器都支持6通道内存，因此8路的SR950服务器整机具备48通道96根DIMM槽的高带宽内存架构，可以提供超过900GB/s的内存带宽，结合超过200条的PCIe接口，对那些内存带宽、内存容量和I/O性能敏感的应用都提供了良好的架构支持。

SR950的每块系统板上都设计了两个PCIe 8X的NVMe接口，8路的SR950支持16块原生PCIe 4X的U.2 NVMe SSD，满足对存储性能有苛刻需求的用户。
每颗处理器的PCIe通道也都由背板引出，除了系统板前端为NVMe SSD预留的两套PCIe 8X接口，剩下的PCIe都可以直接与后端I/O扩展板直接相连。

由系统板直接引出的PCIe直接对接扩展仓的Riser卡，因SR950在I/O上获得了充足的扩展能力，这个对接3块系统板的扩展卡，提供6条PCIe 16X接口。在企事录实验室测试的这台SR950在扩展性上可以满足用户同时使用12条16X PCIe总线的极端需求。
由于SR950采用了UPI接口/PCIe接口外置的设计，通过更换不同的中板（连接处理器UPI/PCIe的扩展板），就能轻松的实现各种不同的计算架构，来满足不同类型的计算需求，更好的贴近用户应用模型结构。
每一英寸空间都为计算服务
SR950是一台计算密度极高的8路x86服务器，它在设计上突破了传统4路/8路服务器的框架，将每一英寸的空间都充分利用起来，并且通过优化的气流设计，让S950服务器同时具备了高性能、高可用和高密度的特性。