因雲而生 全新視角看阿里雲伺服器硬體方升架構

程式碼派就是我發表於2021-04-08

2020年以來,受疫情影響和新基建的不斷加速推進,越來越多的企業開始選擇上雲,基於雲的各種新產業、新業態、新模式全面爆發,而云原生也開始順勢“刷屏”。在近日舉行的阿里雲伺服器方升架構峰會上,方升架構規範全面更新擁抱雲原生,本文將簡介方升架構對未來資料中心伺服器行業帶來的影響,並介紹一系列方升架構硬體新品。

2019年,阿里雲將多年積累的雲伺服器架構實踐經驗開放,聯合生態合作伙伴和ODCC成立“方升開放專案”,邀請雲伺服器行業上下游軟硬體夥伴共建“雲伺服器”新生態。在過去一年多的技術創新和標準制定過程中,方升架構整體遵循從晶片、部件到整機及整機櫃的軟硬體融合一體化設計理念;規範設計上遵循模組化、標準化,靈活配置,高密度,計算/儲存解耦、高能效比、高相容性;從而全面支援雲原生環境下計算儲存分離、異構加速、資源池化等前沿技術架構。

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全面擁抱雲原生 新一代伺服器硬體架構因雲而生

相比上一代資料中心定製伺服器架構,方升架構雲伺服器具備 四大技術優勢

1、更強的架構能力,透過IO前置,風道精細化設計,取得了良好的節能效果;同時為批次運維創造更好的運維環境,提升運維效率;

2、透過計算儲存分離、模組設計和設計複用等技術手段,實現了雲伺服器研發的“多、快、好、省”,“多”透過計算儲存分離設計和靈活配置,滿足雲客戶“多樣化”需求,“快”即透過模組化設計和設計複用提升研發效能,“好”設計複用,驗證充分,可以大大提升設計和交付質量,“省”即透過技術創新,實現研發投入產出比的改善;

3、更貼近業務實際場景的供電架構:透過大資料分析,實現基於業務實際負載的供電設計和效率提升,面對國內供電質量現狀做針對性可靠性加強,基於批次運維需求的電源智慧監控和運維技術;在實際部署中也取得良好的TCO收益和穩定性收益;

4、方升架構是拉通機房、機櫃和伺服器,從上而下的架構設計,充分考慮存量資料中心的實際約束和未來新建資料中心的特點,實現了整機櫃和單節點交付兼顧,滿足規模交付和擴容要求,並將跨代切換的代價降低最低。

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生態建設是個持續過程,方升開放專案將會持續關注雲原生基礎設施硬體技術的發展。未來方升架構將在硬體池化技術/智慧管理/智慧運維等技術領域繼續發力,發揮生態合作的優勢,合作打造中國領先的雲基礎設施硬體規範。

方升架構 新一代雲伺服器產品最佳實踐基礎

方升架構作為新一代雲伺服器架構的典範,是阿里云云原生基礎設施的最佳實踐之一。阿里雲結合雲端計算豐富業務場景需求,推出一系列自研伺服器產品、部件及解決方案,包括高效能運算全棧解決方案、高效能儲存和大容量儲存解決方案等,全面打造高能效的雲原生資料中心新基建,滿足大規模雲原生場景的業務需求。

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阿里雲伺服器研發總經理文芳志在釋出現場表示,此次推出的基於方升架構的伺服器硬體產品,相比上代產品系統流阻降低了25%,同時系統最大流量負載可提升10%,這樣能夠有效提升伺服器的散熱能力。方升架構的PSU對能效區間進行最佳化,基於業務實際應用負載,方升架構電源最佳化了效率區間,使其能夠在業務最典型的負載下達到94%的白金的效率,相對普通的白金電源PSU效率提升4%,用白金電源的成本,獲得了鈦金電源的效率。單櫃部署密度提升20%,以計算型為例,在滿足單櫃供電需求的情況下,單機櫃可以最多部署30個1U計算節點。針對儲存機型,單櫃可部署9臺高密儲存節點,可支援900多個3.5inch SATA HDD。全系列伺服器支援整機櫃交付,節點交付效率提升10倍,更加符合超大型資料中心降低TCO、節能增效的需求。

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此外,未來方升架構的產品家族上會有更加靈活和更加重磅的成員加入。首先是即將開放的方升介面卡技術規範,方升介面卡的設計初衷就是為了高速訊號的完整性及運維問題。相對傳統的Riser卡搭配標準PCIe方案,方升雲卡方案透過線纜與金手指直接對接,減少了兩級聯結器的損耗,配合主機板端PCIe最優的走線設計,在不增加PCIe retimer 的情況下能夠支援未來PCIe5.0乃至6.0的演進。方升雲卡金手指直接與聯結器對接插拔,可以實現板卡的不下架維護,節省運維時間,提升運維效率。方升介面卡已經開始在阿里雲新一代的雲伺服器設計中做了適配,相關的規範也會在合適時間透過方升開放專案釋出。另外一個重量級方升架構硬體是下一代高密整機櫃,它將進一步提升伺服器部署的密度,攤薄資料中心建設成本,同時兼顧整機櫃級智慧管理,提升運維效率。在伺服器節點設計上除了模組化和標準化,將同時考慮硬體池化技術的演進,提升資源的有效利用率,持續降低TCO。

阿里雲硬體基礎設施建設積極擁抱雲原生,軟硬體一體化設計思想貫徹始終,除了推動方升架構落地和新一代雲伺服器硬體產品研發,還陸續推出了自研儲存部件Aliflash、計算加速器AliFPGA、震旦異構計算加速平臺和海神邊緣計算解決方案。軟硬體一體化的持續創新,正在為阿里雲產品構築從晶片到基礎軟體系統的核心技術競爭力,滿足數字創新大潮下阿里雲客戶不斷增長的計算儲存極致效能需求。


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