新一代4路伺服器：為企業虛擬化、高效能運算而生

2路伺服器一直都是企業的基礎網路環境的首選，但是隨著虛擬化與各種高效能運算環境的建置需求越來越多，就不見得能承載。為了因應這些需要耗用大量處理器核心與記憶體的應用，採用4路伺服器的機會也增加了。

4路伺服器最明顯的架構特徵，當然就是擁有更多顆處理器，還有更大容量的記憶體。

4路伺服器新標竿

64核心、2TB記憶體

在x86架構下，有Intel與AMD伺服器供應處理器平臺，目前Intel提供的4路處理器，主要以Xeon E7-4800系列為主，目前這系列一共有6款，時脈從最高的2.4GHz到1.86GHz，核心數最多為10核心，而最少則是6核心。而AMD的4路處理器則是Opteron 6200系列，最多可擁有16核心，而最少有4核心。

單純以核心數來看，Intel是40核心，而採用AMD平臺的4路伺服器，最多為64核心，而以2路伺服器而言，Intel最多為16核心，AMD最多為32核心。

在記憶體的部份，目前Intel平臺的設備，最多可支援2TB記憶體，而AMD也有512GB與1TB，容量相當大。

從這些規格來看，可以發現4路伺服器最大的優勢，就是大量的處理器核心，以及龐大的記憶體容量，而企業當中需要用到這麼大資源運用的系統，包括整併多臺伺服器的虛擬化應用，大型資料庫、資料倉儲等，此外也很適合用於多核心或高時脈速需求的高效能運算的情境，例如學術研究、天氣模型模擬等。

另一個近年來較特殊的應用，就是結合繪圖卡所推出的GPU伺服器，可針對桌面虛擬化的大量導入或繪圖工作站的整併，例如本次測試的華碩RS920A-E6就是搭配了繪圖卡的強大4路伺服器。

這類應用和精簡型電腦差不多，但是藉由繪圖卡的運算能力，提供媲美工作站效能的虛擬桌面，讓遠端連接虛擬機器的使用者，不會受限於繪圖與顯示能力，我們可以將這種應用想像成工作站的虛擬化，減少實體硬體設備，卻同樣可達到專業繪圖的應用。

除了上述這些因為處理器與記憶體所帶來的差異之外，安裝4顆處理器的伺服器在機構設計與規格上，都和單路與2路伺服器有很明顯的差異。

從我們本次借測的6臺伺服器來看，剛好是Intel與AMD平臺各半，而且處理器型號、機身尺寸，以及機構設計等都不盡相同。透過這6款設備，我們可以大致看出目前市面上4路伺服器的特色與趨勢。

4U尺寸是4路伺服器的主流

在外觀上，一般4路伺服器的機身往往都相當龐大，常見的尺寸都是4U機箱，少數幾款是2U，例如本次測試的6臺伺服器，就有4臺使用4U機箱，其他兩臺則是2U的尺寸。

有些廠商甚至有1U機箱的4路伺服器，如Supermicro的SYS-8016B。

這種體積龐大的機身，其實最大的好處，不在於幫助處理器散熱，而是擁有更多的擴充空間。以本次測試的6臺伺服器來看，採用4U機箱的機種多數都有比2U機種更多的PCIe介面插槽，最明顯的，就是採用Intel平臺處理器的Dell R910與HP DL580，這兩臺設備都有將近7個與11個PCIe介面，再加上具備4U的機身高度，裝全高的介面卡也沒問題。

在記憶體容量方面，Intel平臺的4路處理器可支援的最大記憶體高達2TB，如果以目前市面上單支最大容量的32GB來看，必須要有64個記憶體插槽；而AMD平臺的4路伺服器，一般都是32個記憶體插槽，但是在可以支援的記憶體部分，則必須看伺服器廠商的支援。例如同樣是32個記憶體插槽，華碩RS920A-E6、宏碁AR585 F1，以及泰安FT48-B8812目前僅支援512GB，但Dell R815與HP DL585 G7，就可支援1TB記憶體。

記憶體安裝方式徹底改變

以機箱內部的空間來看，伺服器的機身寬度都是固定的，因此主機板上的記憶體插槽數量，不論設計得如何緊湊，都有一定的極限，以目前的設計來看，插滿32支記憶體已差不多是主機板平面可容納的極限，而記憶體的容量，隨著虛擬化、大量資料運算等需求增加，雖然現在單支記憶體的容量越來越大，但是記憶體的插槽數量需求依舊是只有增加、沒有減少的趨勢。面對這樣的狀況，目前最常見的解決方式，就是採用立體化的記憶體模組設計，也可以說是記憶體的橫向轉接模組。

這種設計，簡單來說就是將原本只能平面安裝在主機板上的記憶體，安裝模式從平面變立體，透過記憶體橫向轉接卡，將安裝位置從主機板平面延伸到4U的機箱空間。而這樣的結果，就是比一般32個記憶體插槽多了足足一倍，一共有64個記憶體插槽，因此如果採用目前最大的單支32GB記憶體，則總容量可達2TB。

記憶體可熱抽拔，還可做備援

這樣的記憶體橫向轉接相當特別，目的除了可以擁有大量的記憶體安裝空間之外，部分採用這種設計的伺服器，還額外提供了一般伺服器無法做到的記憶體熱抽換與備援。

一般伺服器都有硬碟、風扇與電源供應器等熱抽換的功能與備援機制，或是整臺伺服器的備援，而採用記憶體橫向轉接的設計，則讓記憶體也可以做到兩兩鏡像備援，這在一般伺服器上面是辦不到的。

以本次測試的HP DL580與Dell R910，以及以往測試過的捷洲Q6480來看，它們的機箱內都可安裝8個記憶體橫向轉接模組，也就是每顆處理器可以對應其中2個記憶體模組。我們只要在BIOS中設定，啟動記憶體鏡像的功能，處理器所對應的記憶體模組之間，就會兩兩備援，達到系統與資料保護的功能。不過要注意的，這是有代價的，就和建置RAID 0磁碟陣列模式一樣，就是啟動鏡像備援這個功能之後，整體記憶體容量會減少一半。

處理器插槽的位置設計，會影響散熱效果的呈現

我們打開這6臺設備的機殼，觀看內部配置之後發現處理器排列方式主要有兩種。

Intel平臺的伺服器，處理器的排列都是橫向一字排開，也就是沒有分為前後兩排，更沒有前後重疊的情況，而我們實際測試這些伺服器的處理器溫度之後發現，它們的溫度都相當穩定且一致。

而採用AMD平臺的機種，處理器插槽的位置，不論是左右交錯或前後重疊，一律分為前後兩排。一開始我們也對這樣的配置不以為意，但是在觀察處理器溫度時發現，不論是處理器待機的狀態，或是滿載狀態，位在機身後方的兩顆處理器溫度，明顯比前排的高將近10度左右。

AMD的處理器溫度固然會受安裝位置影響，但我們發現AMD的前方兩顆處理器溫度，明顯低於Intel平臺的溫度，大約在25度左右，而後排則和Intel平臺相當，都在35度上下，因此雖然受處理器排列的影響，但是整體的散熱效果仍然很穩定。

熱設計功耗與硬體配置不盡相同，耗電量也不同

本次測試的6臺伺服器，除了華碩RS920A-E6與宏碁AR585 F1使用同型號之外，一共有5款不同型號的處理器，包括Intel Xeon X7550、X7543、E7-4807，以及AMD Opteron 6276與6272等。

我們在測量這6臺伺服器之後發現，AMD平臺的耗電量明顯比Intel平臺低，在待機時3款AMD平臺伺服器都維持在260至265瓦左右，而Intel平臺的則是400至550左右，在我們讓全部核心都處於滿載的情況下，AMD平臺的耗電量則提高到565瓦左右與665瓦，而Intel平臺則是600瓦至850瓦之間，明顯高出一些。

整合網路與各種介面的I/O介面卡

在本次測試的6款伺服器中，我們發現在Intel平臺的伺服器中，只要有採用記憶體橫向轉接模組的機種，在機身後方的USB埠、網路埠與視訊埠等，都不是直接設計在主機板上，而是整合在一張卡上，並透過PCIe介面與主機板連結。

這樣的設計與記憶體橫向轉接模組類似，透過匯流排介面卡的整合，善用4U的機箱高度，並且讓主機板上可設置更多PCIe介面。

[圖表]處理器配置設計對散熱的影響(點此看圖)

[圖表]Intel平臺4路處理器規格表 (點此看圖)

[圖表]AMD平臺4路處理器規格表 (點此看圖)

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