IBM system x3650 M2服务器深度技术评测

产品：System x3650 M2(7947I01) IBM 服务器

System x3650 M2概览

    至强5500的发布可谓是今年服务器领域的一件大事，自3月底亮相以来，服务器厂商也都迅速的展开行动，至强5500服务器（下文简称“5500服务器”）一时间也成为了服务器市场上最新的宠儿。

    不过，服务器的同质化也由来已久，由于服务器厂商基本上自己并不是CPU、内存、硬盘三大性能组件的生产商，所以在很多方面，服务器之间的区别并不是很大。因此在众多的5500服务器中，想找出更具个性的产品并不容易，但这也正是一个产品更吸引的地方。当一个产品在那三大组件之外所自由发挥的点越多，那么它也就更具备越多的与众不同。

    也许有人会说，这方面有新意的产品并不多，但是，如果细心的比较，还是能找出这样的产品。IBM的System x3650 M2应该说就是这方面的典范，本文也将以它为例，来深入剖析服务器除了CPU、内存、硬盘以外还能给用户带来怎样的附加值。

    首先我们来看看System x3650 M2的基本情况。

    IBM的System x3650 M2是广受好评的System x3650的后续机型，在外观上二者基本一致。

    System x3650 M2的内部结构图，有了一个总体的印象，将有助于对下文中特点介绍的理解

                       System x3650 M2的基本参数规格

    System x3650 M2作为IBM System x家族的成员，在RAS（可靠性、可用性、安全性）方面做了充分的准备，这也可以算是其一大特征。

    作为经典的2U服务器System x3650的延续，System x3650 M2显然继承了前辈的很多优良的设计，并且借至强5500之东风，加入了更多新鲜的元素，而它们显然不可能在外观上一一体现。下面，我们就来详细的介绍一下。

产品：System x3650 M2(7947I01) IBM 服务器

“怪异”的内存架构设计

    “怪异”的内存架构设计 

    至强5500相对于上一代5400最大的区别之一就是内置了内存控制器，并且是3路的DDR3内存。而这个3路的设计，也使5500服务器在内存架构设计上，有了一些约定俗成的东西。

    从上图可以看出，三通道内存设计在提供了无与伦比的带宽性能外，也对DIMM的数量提出了新的要求。传统的双通道时代，在设计DIMM时一般都是2的倍数，而这次每个CPU有3条DIMM，对于双路服务器而言，就意味着DIMM的数量应该是6的倍数，即6、12、18个。因为只有这样才能完全利用上3通道的带宽，但至强5500上，Intel给出了更为灵活的内存搭配设计，从而也给厂商们提供了更为广阔的设计方案，5500可以不按通道数量成倍累加DIMM，可是3650 M2的DIMM数量却是16条，不是6的倍数，而且就差两条就是满额的18条DIMM了，在这其他厂商的产品中很少见到，所以的确显得有些怪异。

    从Intel给出的至强5500与内存配置图中可以看出，当通道内的3条DIMM配齐后，容量最大，可速度也最低，能达到最高DDR3-1333速率的只有每通道插一条DIMM的时候。

    但IBM这么设计肯定有它自己的道理，在IBM看来，满配的18条DIMM，在速度上并没有优势，可以说是“有价无市”，而6条DIMM的设计，在速度上最优，可容量扩展也将受到限制，所以12条DIMM是IBM比较推崇的，但为什么要做到16条呢？下面这个图则给出了清晰的解释。

    出于系统的高可靠与高可用性考虑，IBM认为有必要为用户保留内存镜像的功能，即两路内存互为镜像（Mirror）或进行精确同步（Lockstep），以保证内存的绝对可靠，但这个时候就要废掉一个通道（三个通道无法进行相互镜像），这样16条DIMM较12条DIMM所多出来的4条DIMM就可以满足这个需求，虽然此时的速率只能到DDR3-800，但也最大限度满足了容量的需求。

    虽然Mirror与Lockstep应用并不常见，可从IBM在这个设计来看，显然是经过深思熟虑的，也让“怪异”的设计变得合情合理，更给用户提供了高级的应用功能选择，同时也尽可能的节省了成本。

UEFI——全新BIOS 方便系统管理

   UEFI——全新BIOS 方便系统管理

    BIOS对于服务器来的重要性不言自明，它在很大程度上决定了服务器设置的难易程度与设备管理的能力，目前最新一代的UEFI（Unified Extensibel Fireware Interface，统一扩展固件接口）已经成为了最先进的BIOS标准，也让服务器厂商可以施展更多的才华。IBM也充分利用了这一点。

    UEFI相对原有的BIOS可以集成更高级的功能，并且与底层硬件的联系更为紧密，留给厂商的发挥空间也更大

    UEFI已经获得业界的广泛认定，而它的可扩展性，也为大厂提供展示个性与实力的机会

    IBM的UEFI固件结构，除了绿色的底层驱动和蓝色的开源代码外，紫色的就是IBM自己的东西，包括了系统设计，集成的基板管理控制器（IBMC）、BladeCenter开放光纤管理器（BOFM）、负责兼容老操作系统的兼容性支持模式（CSM）以及高级能效管理器（AEM）

    需要指出提，UEFI并不是IBM的私有技术，只是采用得很积极，但是由于UEFI留给厂商的发挥空间很大，所以IBM也在这里加入了很多自己独有的东西，不再像以往的BIOS那样抹杀个性了。

ToolsCenter——降低管理复杂度

    ToolsCenter——降低管理复杂度    

     ToolsCenter是IBM提供的一个管理工具集，共由42多个工具转变而来（目前为8个），它所涉及的层面很广，包括了部署、更新、配置和诊断，尤其是定制可启动光盘，对于系统管理有很重要的帮助，另外还可以直接从IBM网站上获取更新的微码。

Systems Director 6.1——实现统一、高效便捷的管理

    Systems Director 6.1——实现统一、高效便捷的管理 

    Systems Director 6.1可以说是IBM在服务器管理方面的一颗“巨星”，Systems Director在业界的名声已不必多说，它是一个集大成的IBM系统（含服务器与存储）管理平台，除了传统的的管理功能外，还具备虚拟机的管理能力，并可通过相关的插件进一步扩展其功能。

IMM——提供更先进全面的底层管理手段

    IMM——提供更先进全面的底层管理手段

    如果说Systems Director更关注于服务器的上层高级功能的管理，那么IMM（集成管理模块）是基于专用芯片的一套系统底层管理方案，它帮助用户进行远程的系统监控，并可对服务器进行配置，这些均与操作系统无关。总之，它为管理员提供了更为强大的底层硬件的远程管理能力，与Systems Director配合更是相得益彰。

    IMM的管理界面，此图中可以查看详细的有关系统信息的事件记录（点击放大）

    IMM的系统状态管理界面，此图显示的是服务器基本状态报告

严谨的系统设计 保证信号质量

    严谨的系统设计 保证信号质量 

    IBM在主板设计上有着严设计的规范，这方面包括了布线规则，材料选择，元件筛选等等，目的就在于保证信号的完整性，以确保系统的可靠性。

    IBM的目标就是让信号波形尽可能的接近理论的方波，以确保的信号的正确性

出色的散热设计 确保服务器运行长久可靠

    出色的散热设计 确保服务器运行长久可靠 

    服务器的散热设计是考验厂商实力的一个重要指标。热量是电子元件工件的主要产物，而它反过来也是影响电子元件稳定运行的重要因素，如何更好的散热，永远是服务器厂商所热衷的话题。IBM此在3650 M2上也采用了全新的设计。

    在系统设计上，IBM的思路就很明确，将主板明确划分出两个CPU区和内存区，而散热设计也围绕这一方案来展开，通过三个风扇对这三个区进行独立的散热，每个区都有自己的风道，互不干扰以获得最大的散热效率

    与其他厂商相比，3650 M2的散热设计明确更为简洁明了，而很多厂商的设计看上去显得比较复杂了，风道不清晰，散热效果也就可想而知了

双段式风扇 高效可靠

    双段式风扇 高效可靠

    在航空领域，我们能看到不少采用双段式螺旋桨的设计，以送出更强大的推力。其结构特点就是在传统的螺旋桨上再加一段螺旋桨，两段螺旋桨的转动方向相反，但螺旋桨的桨叶扭转方向也是相反的，从而让两个反向的螺旋桨可以产生同向的风力，并且是一个螺旋桨的两倍。而IBM在3650 M2上也采用了以这个原理设计的双段式风扇，使其在风扇截面积不变的情况下，散热能力更为强劲。

    双段风扇还有一个好处就是由于两段扇叶的旋转方向相反，从而相互抵消了旋转所产生的单向振动，从而减少了服务器机机身的共振，为提高系统的可靠性提供了更好的保障，而且双段式风扇也可以通过降低转速来获得传统风扇的风力（前提是满足了散热需要），从而有效提高风扇的寿命

海拔高度计 让风扇转速因高而变

    海拔高度计 让风扇转速因高而变

    我们都知道大气压会因海拔高度而不同，而这也意味着空气密度的不同，显然海拔更高的地方，空气越稀薄，这时可用于服务器散热的空气量也就要比海拔低的地方少，如果散热风扇的转速不变，就将使风量变小，这无疑会增加系统的稳定性隐患。IBM为此专门在新一代5500服务器上配备了海拔高度计，由它来控制风扇的转速（海拔越高，转速越高，海拔越低，转速越低），以保证不同海拔下的散热能力，这对于高海拔的用户来说是非常有用的设计。

    传统厂商更多的是以温度来控制风扇的转速，而高度计的加入则增加了一个控制维度，使服务器在海拔高的地方仍然游刃有余

无工具拆卸设计 方便快捷

    无工具拆卸设计 方便快捷 

    3650 M2在内部组件设计采用了无工具拆解的设计，即不需要借助工具，只用手即可完成组件的拆卸，包括了CPU、内存、硬盘以及PCI卡等，对于上门服务来说，这将大大缩短服务时间，提高服务器的在线时间。

通用硬盘模块 灵活高效

    通用硬盘模块 灵活高效

    IBM在服务器设计中，引入了通用的硬盘模块，贯穿了刀片与机架服务器两大产品线，让IBM服务器的用户在硬盘搭配方面更为灵活高效，提高了系统的可维护性，降低了维护成本。