Marvell甘卫宁：新的生态系统正在形成

DOIT原创：在第五届中国云计算大会上见到Marvell大中华区系统与解决方案首席规划师甘卫宁，是源于他在这次大会上的演讲《Mavell的公共云洞察-Web 2.0数据中心》，作为一家以提供通信和存储领域控制芯片为主的半导体厂商，Marvell为何会去关注公共云市场的发展?又如何从一家半导体芯片供应商的角度看待Web 2.0数据中心?而作为Marvell大中华区系统与解决方案首席规划师，甘卫宁又会有什么样的公共云洞察?这些话题，引发了现场数百位听众极大的兴趣。

不过，在回答上面这些问题之前，我们有必要简略介绍一下人们对此发生兴趣的背景：数据中心正在迎来的ARM浪潮与云时代的数据中心变革。

今年2月，ARM架构的服务器商用进程被Marvell和百度快速推进，百度在全球首次商用的ARM架构服务器中，采用了Marvell ARM芯片组，由Marvell四核ARMADATM XP系统级芯片构成，其中包括ARMADA XP CPU、Marvell存储控制芯片、Marvell 10Gb以太网交换芯片。相较于之前的X86架构服务器，Marvell平台在2U机架内将存储容量提升至96TB，并将TCO降低了25%，同时性能得以提升满足百度的需求。

百度的这一举措被认为是ARM全面进入数据中心的号角，虽然此次百度设计并实施的ARM架构服务器严格意义上来说仍然是一台“存储服务器”或称“存储系统”，但百度全新的服务器架构设计、ARM架构在其中所起到的重要作用以及ARM架构与百度数据中心需求的密切结合，正逐步证明ARM架构在数据中心有着更为广阔的前景。

这或许是改变长久以来ARM架构在数据中心内主要存在于通信与外部存储系统的应用模式，并使得ARM进入服务器，甚至是计算平台。

与此同时，当百度联合多家业界互联网企业开始其天蝎计划，并对外宣布的伊始，数据中心的计算、存储、通信系统形态的变化就已经不再是什么摸不到的“未来”，而是即将真真正正出现的改变。

从天蝎计划来看，一方面，数据中心的形态将发生显著改变，这是一个从“物理集成、共享电源风扇”到“高速全互联，共享总线”，再到“可重组部件”的三个阶段的数据中心设备演变过程，这意味着从现有的以Rack、服务器设备节点，到整机柜为一个物理节点(使用软件透明的去配置、组合从而变成若干个计算单元)，再到动态模块添加的数据中心搭建和配置模式。

另一方面，系统级供应商，IBM、惠普、戴尔或是浪潮和曙光等等传统意义上服务器厂商的重要性将显著下降，他们会根据自己的业务经验和需求，设计出适合自己应用模式的数据中心IT基础架构，使用合适的芯片、组件(如硬盘、闪存卡、风扇等等)及架构，搭建出属于自己的“服务器”、“存储”、“网络”和“安全”设备，并通过自主设计的软件下探到甚至一块盘、一颗CPU的颗粒度进行“与业务紧耦合”的数据中心资源池化配置。

这也就意味着，如Marvell这样的半导体厂商——我更愿称之为组件商——将获得极为珍贵的发展机遇：就像Marvell与百度的合作那样，这将是组件商第一次真真正正对接最终用户，就像“软件定义数据中心”那样，实现“最终用户定义芯片”，对于Marvell来说，这意味着巨大的挑战，但机遇也同样，甚至更为巨大。

在了解整个业界所发生的变化与变革，以及Marvell这样的半导体厂商所处位置的不同之后——基于这样的背景知识——甘卫宁所带来的《Mavell的公共云洞察-Web 2.0数据中心》的演讲也就显得更具现实意义，而在他演讲之后，DOIT记者也与甘卫宁进行了深入的讨论，这其中也包括萦绕在不少人心头的那个疑问：ARM厂商们(或者说半导体厂商)将在未来的数据中心及最终用户的IT平台中，占据什么样的位置?

Marvell大中华区系统与解决方案首席规划师甘卫宁

公共云中蕴藏新机遇

在演讲中，甘卫宁认为，传统的、复杂的数据中心环境在公共云时代正变得越来越捉襟见肘，以传统的硬件系统、操作系统、软件平台三者为核心组建的数据中心，依靠于像是IBM、EMC、思科这样的计算、存储与网络厂商，但在公共云时代，这三者的交集出现了空白——这被甘卫宁称为“Vanity Free”——成本与灵活度难以达成最终能够妥协的市场。

“厂家相互之间的差异化给厂家带来很多价值，但并非能解决数据中心需要的核心的一点东西，在新的理念之下，产业结构有新的变化。最终，数据中心中间的环节——系统产业——在陆陆续续的走出来，逐渐在消失。半导体供应商、代工厂、开源软件、内部的平台开发，正在慢慢崛起，来支撑数据中心，这就是我们经常说的白牌(White Box)数据中心模型。”甘卫宁认为，这正是Marvell等的机会。

Facebook的OCP(Open Compute Project)计划是甘卫宁“Vanity Free”区域最好的注脚，这一计划完全以Facebook所需要的数据中心架构、形态与产品为基础，供货商则从传统的IBM、惠普、戴尔等系统厂商转变为处理器芯片、PCIe闪存卡、代工厂等不同于以往的形态，甘卫宁认为，Facebook的OCP计划意味着，新兴的数据中心生态环境，已经不是概念上和设计图上的想法，而是已经被付诸实施的路线图。

Vanity Free正是公有云上全新的机遇

甘卫宁相信，OCP计划的成功，将意味着全球数据中心——尤其是公共云数据中心——将通过追随这一计划的理念，将其标准化、产业化，从而彻底成为一个新的数据中心设计、建设、采购的标准与模型。

而2012年第四季度全球服务器供应商出货量的统计或许正在证明甘卫宁大胆的想法，根据Gartner 2013年初所做的这份报告显示，包括IBM、惠普、戴尔、富士通在内的主流服务器供应商的出货量份额都处在下降或持平的水平，但其中所标注的“其它供应商”的份额正在上升，而这其中，Facebook等互联网巨头所造就的“白牌”服务器的市场被认为是其市场份额增长的主要背后推进力。

类似OCP的计划在中国被称为天蝎计划，来自于中国的互联网巨头：百度、腾讯、阿里巴巴等企业的合作，同样是互联网行业作为“第一个吃螃蟹的人”，其整体思路和架构走向与OCP计划几乎相同，可以说是“中国版的OCP”，甘卫宁表示，伴随着OCP这样的计划发展，其背后实际上是企业对于新兴数据中心架构的需求，因此，他从计算、存储和网络三个层面，介绍了Marvell所观察到的数据中心这三部分主要架构的变化。

计算、存储、网络：新兴的数据中心生态环境

“从计算上讲，在新的计算条件下，计算的结构就会变成网格型的结构，每一个节点上都是一个处理器，内存通过交换连接在一起，从而组成一个巨大的网格计算结构，就像是把一万个手机连接在一起，变成一个计算机。”甘卫宁认为，分布式的、网格的计算结构，将依托于类似ARM架构这样的计算架构，并成为现实。

他认为，新的公共云，尤其是互联网数据中心的结构将不再是大节点上应用共享资源，而是小节点独立支撑单个分布式的应用，在这样的应用架构下，能耗更低、架构更容易、设计和建造更加方便，扩展也更灵活，但与现在的建构上有显著不同的是，不再需要大节点的处理器。

“既然每个应用下都是一个处理器，这种结构就需要一个不大但是能够很多很多放在一起的处理器，而这种结构下，ARM无疑是最合适的。”甘卫宁表示，使用“小CPU”的另外一个好处，是更加高效的利用数据中心的空间，不会造成“热点”，而是几乎相同的小节点的平均分配，这将帮助数据中心回复到更理想的考核标准之上：“每一寸的空间做了多少事，或者每一瓦电做了多少事，就是从一维衡量一件事情，到三维衡量一件事情。”——“整个数据中心的成本结构就会发生变化。”

在存储系统上所出现的情况大致相同，甘卫宁认为，大节点、高性能的单系统存储系统不再适合快速增长的非结构化数据与结构化数据，因为越来越多的数据是“频繁出现而零散的”，如几句话的微信或是几张照片的微博，在这样的情况下，ARM架构的灵活性能够帮助用户以独立的节点——并可横向扩展且联系在一起——独立却又整体的应对零散数据的挑战。

“在新的结构下，存储也是一个网格结构，每个芯片带一个或两个闪存，然后全部聚集——通过网络交换机——整合在一起。”甘卫宁谈到。

网格分布式架构下，应用与芯片透明

而在网络上所发生的事情相比计算与存储更加超前，软件定义网络已经如火如荼的展开，“控制交换机、路由器的行为与它们所做的具体事情正在分离，控制平面与执行层面已经分开。”甘卫宁认为，这样的变化使得网络可以根据应用来调配功能与流量，在这样的架构下，可软件定义或者说是可“定义硬件”的重要性将显著提高。

“计算芯片会逐步向着x86和ARM去发展，换句话说是英特尔与ARM;存储会走向横向扩展的Scale-out，而SDN、OpenFlow是网络的发展方向。”在谈到Marvell的解决方案时甘卫宁谈到，Marvell提供整合的解决方案，从存储控制器、以太网交换芯片、ARM处理器、可编程NPU，无论是在计算、网络还是存储上，Marvell都是一个全面、专业的供应商：“我相信Marvell是唯一一个在公共云的三个关键技术上提供解决方案的领导者。”

在演讲之后，甘卫宁则针对媒体记者所关心的问题再次进行了解答，在这其中，Marvell(或者说是整个ARM平台)的发展方向以及与x86处理器(或者说是英特尔)的竞争，自然成为了最受关注的话题。

Marvell：不是去取代 而是去创造新兴市场

“ARM只是去做一些它适合做的事情，而这些事情，的确是x86做不了的。存储是个很典型的例子，其实，这就是不同的人做不同的工作，没有什么谁把谁换掉的说法。”甘卫宁指出，不应当去过分讨论或是武断的认为，ARM就是为了取代x86处理器而发展的，或者是ARM会与x86处理器产生极为强烈的冲突，实际上，ARM只是去做更为适合的工作而已，而在这些工作上，x86供应商(如英特尔)应当认识到x86处理器的局限性。

“就像我谈未来数据中心计算的发展，我也是把ARM和英特尔并列在一起。”甘卫宁认为，现阶段ARM在数据中心的主要位置还是存储，他表示，Marvell很明白，在64位ARM出现并普及之前，“ARM还没办法用在许多主流的计算上面”，比如说类似百度与Marvell的合作，更多的也是存储服务器——“偏向存储”——的应用：“ARM现在在数据中心唯一能进入到比较重要位置的，还是32位的存储上，因为存储对64位要求会更低一些，还有一些就是进入交换机、路由器等控制层面的处理器，但那不是x86的强项，而是Power PC的市场。”

不过，甘卫宁也认为，颠覆性的开始也正在发生，因为像Marvell等公司，正在努力让ARM变得不仅“与众不同”而且具有“前所未有的灵活性”：“比如说，下一代64位的ARM架构，我们可能几乎把存储、交换、网络还是处理器都放进去，把三个核心放在同一个芯片中，这就是ARM的优势。”

“ARM的架构一个SoC，这就意味着实际上SoC由两部分组成，一个是处理器本身，一个是外部连接(注：颠覆SoC片上系统的核心就是CPU中央处理器以及连接CPU和外设、存储器之间的系统总线。目前英国ARM公司的ARM7、ARM9系列处理器和相应的AMBA总线在便携式设备SoC的设计中占据了绝大部分市场份额。)，这就意味着，x86只做CPU，而ARM做的是一个SoC的、包括外设的架构。”甘卫宁认为，这帮助ARM成为了百花齐放的市场态势，“SoC上除了处理器，每个厂商所做的东西都不一样，集成的以太网端口、USB，都有很大的不同。”

于是，ARM架构成为了可以面向不同行业、不同应用甚至是不同用户喜好而定制的产品，甘卫宁向DOIT记者表示，“这就是ARM架构最重要的优势”，比如说对于在存储系统上非常专业的Marvell，就可以在ARM架构上融入很多有关企业存储的技术，让处理器直接去控制和管理硬盘(显然，这就是为什么百度选择Marvell合作百度云存储服务器)：“我们可以与不同的企业、针对不同的行业，融入许多企业参与其中，为每个企业各自不同的需求做各自不同的SoC。”

那么，将具有极强行业性、客户的需求与定制性的ARM的数据中心之旅，为何会在互联网行业首先展开?

甘卫宁认为，这是行业特征所致，尤其是互联网行业的信息基础架构更成熟，IT部门更专业，也更希望“获得控制器与透明度”：“你可以听听百度架构师的演讲，他们认为整个数据中心是一个OS，他们希望管理软件能够看到一个盘、一个处理器，透明度能够一望到底，这样的话就很容易调度资源，而不是一个黑盒子，这就是ARM与x86结构化上的差异。”

Marvell将如何在ARM的“淘金热”中发现属于自己的“金矿”?甘卫宁表示，Marvell的战略，是不去追求技术上的指标，比如在64位ARM上Marvell确实相对要慢一些，但Marvell会在集成度及针对应用适用性的集成上做更多的事情。

“比如说，你现在要一个服务器，ARM架构直插两个SATA接口，可能只有Marvell一家，当然你可以选择增加一个芯片连接8个SATA的方案，但在更高的集成度上，只有Marvell可以做到。”除此以外，甘卫宁透露，Marvell十分关注下一代交换机——符合SDN概念的下一代交换机——的发展，“现在没有一个芯片，在交换机上支持SDN所有的规范，但下一代交换机上或许就可以把这个做成，Marvell会把将来定义的规范，都在芯片上实现支持。这个芯片怎么交换，已经不由这个芯片做决定，而是由一个控制平台执行。”

甘卫宁认为未来处理器走向不是ARM和英特尔的互相“替换”，而是各展所长

“Marvell有很多的核心技术，但是要做成什么样，需要看不同的需求。我们会针对不同的应用，虽然还在定义的过程中，但是我们已经开始去制定不同的应用场景。”甘卫宁认为，无论是ARM还是Marvell，将迎来的是一个广泛针对应用特性及底层透明度而设计的数据中心的时代，而在这一时代背景下，Marvell已经做好了准备。

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