如何对服务器进行分解以提高云数据中心的效率2020欧洲杯预赛

云计算的增长让数据中心受到了关注，据一些估计，数据中心已经消耗了全球至少7%的电力供应，而且还在增长。2020欧洲杯预赛这导致IT行业开始寻找使基础设施更高效的方法，包括一些尝试重新思考计算机和数据中心最初的建造方式的努力。2020欧洲杯预赛

一月份，IBM研究人员在高性能和嵌入式体系结构和编译(HiPEAC)在曼彻斯特举行会议，讨论他们在分散式计算机架构方面的工作。这项工作是欧盟资助的一部分dReDBox项目该项目是“地平线2020”研究和创新计划的一部分。

分解意味着将服务器分离为其组成的计算和内存资源，以便根据每个工作负载的需要，根据需要对这些资源进行分配。目前，服务器是IT基础设施的基本构建块，但是一个工作负载不能使用比单个服务器中可用的内存或CPU资源更多的资源，而且服务器也不能轻松地共享它们自身之外的任何空闲资源。

“部署到数据中心的工作负载在使用资源的方式上往2020欧洲杯预赛往有很大的不均衡。有些工作负载消耗大量CPU，但不需要太多内存，而另一方面，其他工作负载将消耗比CPU多四个数量级的内存。”IBM研究工程师Andrea Reale博士说。

在整个数据中心中，这意味着一些服务器将使用它们的所有cpu，但仍然有大量空闲内存，而对于其他服务器则相反，这些资源即使没有被使用，也会继续消耗电力。根据Reale的说法，在一个典型的数据中心中，大约16%的CPU和30%的内存资源可能会以这种方式浪费掉。

但是，如果可以将服务器置于软件控制之下，使其具有与每个特定工作负载所需的cpu和内存一样多的情况会怎样呢?

分离计算和内存

dReDBox项目旨在通过使用被称为砖块的离散计算和内存模块来解决这个问题。它们通过高速链接连接在一起，使足够的计算块与足够的内存块配对，以满足在给定时刻运行的任何工作负载的需求。从理论上讲，这样就可以为特定的应用程序组合服务器，使其具有与作业所需的相同数量的CPU内核和内存，然后，当工作负载不再需要时，这些资源就可以返回到池中，用于其他用途。

作为其研究项目的一部分，dRedBox团队已经构建了一个演示系统，该系统围绕着基于Xilinx Zynq Ultrascale+ arm的系统芯片(SoC)硅构建。计算块有少量的本地内存，而内存块有大量的DDR4内存，它们为计算块提供服务。

在dRedBox架构中还有另外两种类型的砖块;加速器砖可能提供GPU或FPGA硬件，以促进机器学习或分析等应用程序;还有一个控制器砖块，这是一种特殊类型的砖块，用来管理所有其他砖块。

为了适应现有的数据中心基础设施，dRedBox团2020欧洲杯预赛队设想，任何生产部署的砖块都应该安置在一个类似标准机架式服务器系统的2U外壳中。这些外壳可以包含任何砖块类型的混合物。

这种模块化安排的美妙之处在于，它还可以方便升级;操作人员可以简单地将计算块替换为性能更高的新计算块，或者同样地将内存块替换为内存容量更大的内存块，而不是丢弃整个服务器。

然而，整个架构的关键部分是将砖块连接在一起的互连技术。这必须是高速和低延迟的，否则当计算块读取存储在内存块中的数据时，性能将受到影响。

对于其演示系统，dRedBox团队使用了一个电气开关矩阵连接一个外壳中的砖块，而一个光开关矩阵连接到机架中另一个外壳中的砖块。与IT环境不同的是，这些交换矩阵是电路交换的，这意味着一旦配置好，它们就会在单元之间创建一条专用的路径，而不像Ethernet这样的分组交换网络，在分组交换网络中，数据是根据数据包中的地址路由到目的地的。

Reale表示，选择这种安排正是为了满足低延迟的需求。