История развития архитектур процессоров POWER и x86 насчитывает уже несколько десятилетий. Но во многом их истории различны.
Архитектура POWER зародилась в концерне IBM, когда они исследовали возможности компьютера с сокращённой системой команд RISC (Reduced Instruction Set Computer), с целью повышения скорости вычислений процессора. Эта работа в IBM началась ещё в начале 1970-х годов, когда стали вырисовываться возможности микроминиатюризации электроники и забрезжили перспективы создания мощного настольного компьютера для руководителей. Однако лишь в начале 1990-х годов компания IBM выпустила первый процессор с RISC-архитектурой, которая получила название POWER1. На его базе в дальнейшем была разработана целая серия процессоров, последний из которых называется POWER9. Существовали также вариации и ответвления этой архитектуры.
Первые модели процессоров архитектуры x86 компании Intel также появились в 1970-х. Однако, первые компьютеры на базе этих процессоров (различных производителей) появились не в 1990-х, а намного раньше. В отличие от процессоров POWER, которые проектировались, в основном, для серверов, процессоры x86 были изначально нацелены на рынок персональных компьютеров. Компьютеры на базе процессоров i286, а затем i386 и i486, стали первыми доступными для семей среднего класса компьютерами.
Компания Apple, которая во всём обычно стоит особняком, использовала вариант оригинальной архитектуры POWER в своих персональных компьютерах 90-х годов, но в середине 2000-х прекратила их выпуск.
Поэтому, хотя архитектуры IBM POWER и x86 имеют долгие параллельные истории развития, они предназначались для различных сегментов компьютерного рынка. Разные цели проектирования POWER и x86, заложенные в начале их истории, определили и сценарии применения.
Чипы POWER хорошо подходят для корпоративных задач, где требуется высокая производительность, например, обработка больших баз данных и шифрование большого числа медиапотоков. Не зря Google, например, строит свои облачные дата-центры именно на POWER.
Процессоры x86 тоже могут выполнять, и выполняют такие задачи, и они также могут использоваться для такой нагрузки, как аналитика больших данных (Big Data) на стандартных, коммерчески доступных серверах (которые по большей части основаны как раз на чипах x86). Однако оборудование серверов x86 обычно не столь эффективно в подобных задачах, поскольку серверы x86 проектировались для компьютеров общего применения.
В условиях всеобщей «цифровой трансформации» особое значение приобретает поддержка виртуализации. Например, отрасль телекома активно переезжает на платформы виртуальных сетевых функций (NFV). Такой крупный оператор, как AT&T, уже виртуализовал более 60% своих сетевых функций. Иначе говоря, оператор просто заменил «железное» сетевое оборудование его программными аналогами. Многие другие «телекомы» также следуют в этом направлении. Уже начинает вырисовываться рынок виртуализации и в корпоративном сегменте.
Как POWER, так и x86, поддерживают виртуализацию. Однако платформа POWER проектировалась с прицелом на виртуализацию с самого начала и имеет встроенный гипервизор, который «съедает» не более 2% процессорной мощности, по сравнению с запуском приложений непосредственно на физическом сервере, а не на виртуальной машине. Поэтому POWER показывает очень хорошие результаты в виртуализированных средах.
Производители процессоров X86 добавили поддержку виртуализации в архитектуру x86, но позже, и сама платформа изначально на виртуализацию не была рассчитана. Поэтому, если необходимо виртуализировать рабочую нагрузку в x86, нужно использовать сторонний гипервизор, например, VMware или KVM. И хотя решения виртуализации для серверов на базе x86 уже хорошо проработаны, тем не менее им сложно достичь такой же производительности в виртуализированный среде, какую легко обеспечивает платформа POWER, причем без сторонних гипервизоров.
Немаловажную роль также играют возможности масштабирования вычислительной мощности. Как POWER, так и x86 обеспечивают достаточно хорошие возможности масштабирования, однако, делают это по-разному.
При использовании платформы x86, при необходимости увеличения рабочей нагрузки обычно просто увеличивают количество серверов, поскольку они относительно недорогие, и такой подход экономически вполне оправдан. Существуют, однако, серверные платформы, которые допускают также вертикальное масштабирование количества процессоров в одном сервере. Например, сервер BullSequana S может расти до 32 процессоров в одном сервере, что значительно увеличивает возможности масштабирования.
В системах на базе POWER основой масштабирования является непосредственно вычислительная мощность процессора. Хотя и здесь легко можно устанавливать дополнительные серверы, но здесь можно наращивать мощность исходной системы, используя вычислительную ёмкость, заложенную в непосредственно в сам процессор при проектировании. Поэтому масштабирование получается более «плавным», без необходимости установки дополнительного оборудования, в достаточно широких пределах.
При выборе платформы также немаловажную роль играет квалификация наличного ИТ-персонала. Например, Linux можно запускать как на x86, так и на POWER. Сертифицированных инженеров, обученных работе на x86, гораздо больше, в то время как специалисты по POWER – гораздо более «штучный товар». Однако у POWER гораздо проще графический интерфейс пользователя, поэтому работать с ним легче, и специалисты x86 также могут без особых усилий его освоить.
Кроме того, при выборе платформы необходимо принимать во внимание объём парка установленного оборудования. Исторически сложилось так, что, хотя POWER имеет довольно много преимуществ, платформа x86 гораздо более распространена. И часто именно это соображение оказывается решающим.
Что касается экономических факторов, также нельзя сделать однозначного выбора в пользу той или иной платформы. Каждый «use case» нужно обсчитывать отдельно. Однако следует отметить, что, при расчёте совокупной стоимости владения на несколько лет вперёд, чаще всего более выгодной оказывается платформа x86, хотя и с небольшим отрывом.
В заключение можно сказать, что х86 и POWER являются хорошо проработанными и активно используемыми архитектурами вычислительных систем. POWER отличается высокой эффективностью при виртуализации и возможностями плавного масштабирования, способностью хорошо справляться с высокими рабочими нагрузками, не требуя такой массивной инфраструктуры, как х86. С другой стороны, неоспоримым преимуществом платформы x86 является распространённость, дешевизна, применимость для большинства обычных вычислительных задач для предприятий различного масштаба, как крупных, средних, так и малых. В последнее время также увеличились и её возможности вертикального масштабирования. Решающим фактором является экономическая эффективность платформы х86.
Вернуться к началу обзора «Серверный рынок выходит из кризиса»
