隨著技術與趨勢的發展，一路走來，伺服器市場確實產生了不少變化。不光只是半導體晶片技術演進帶來的影響，虛擬化與雲端服務的發展也是非常重要的因素，而這也迫使伺服器廠商必須從應用需求面來描述整個生態環境，並且反推到伺服器的相關設計上。
隨著各大處理器的重大發表，新一代伺服器也紛紛趕在今年線上舉辦的Computex展前出籠。Supermicro在4月一口氣發表百款以上搭載第三代Intel Xeon可擴充處理器的伺服器，完整的產品線包含Hyper、SuperBlade、Twin系列、Ultra以及CloudDC、GPU、Telco/5G與邊緣伺服器。其中Ultra和Hyper平台可搭載具備40個核心的Intel Xeon Platinum 8380處理器，提供頂尖的效能，而網路最佳化的CPU則可應用在5G和嵌入式邊緣系統的產品組合中。Big Twin多節點和搭載Intel Speed Select CPU的SuperBlade系統能為雲端服務供應商提供所需的彈性和效率。此外，單處理器WIO和儲存系統則具備了高成本節約效益。
漸受關注的液冷方案原理示意圖。（圖片來源：Supermicro）
針對AMD EPYC 7003系列處理器，Supermicro同樣也提供多樣化的選項，包含Ultra、Twin、SuperBlade、GPU系統等等，為雲端資料中心、企業以及AI和機器學習等應用提供最佳的工作負載效能。舉例而言，相較於前一代，SuperBlade搭載第三代AMD EPYC CPU的效能便足足提升36%，更可滿足高效要求的工作負載。而Supermicro A+系列則可縮短運算與分析時間，進而提高商業決策的效率，例如新發表的2U雙節點多GPU伺服器便適用於視訊串流、高階雲端遊戲和社群網路應用程式的環境之中。
在眾多的方案選項中，也包含NVIDIA認證系統，例如搭載Intel處理器的SYS-420GP-TNAR或搭載AMD的AS-4124GO-NART(+)，在4U的高度下安裝NVIDIA HGX A100 8-GPU主機板，GPU記憶體則有40GB與80GB兩種選項。
從硬體規格到應用反推設計
美超微（台灣）產品管理協理張光華觀察，隨著技術與趨勢的發展，一路走來，伺服器市場確實產生了不少變化。不光只是半導體晶片技術演進帶來的影響，虛擬化與雲端服務的發展也是非常重要的因素，而這也迫使伺服器廠商必須從應用需求面來描述整個生態環境，並且反推到伺服器的相關設計上。
除此之外，NVIDIA的GPU加速器也佔有舉足輕重的地位，「過去五年，Supermicro不斷投入許多解決方案與應用，連帶地，伺服器產品也走向應用化，例如CloudDC就是一個產品線，這系列的伺服器更適合在雲端資料中心運用。」他提到，近五年的變化已經成為Supermicro的一大轉捩點。早期在以通路業務為主的策略下，面對各式各樣的客人以及終端使用者的需求，勢必得以多樣化的產品來加以滿足，當時的思維確實是從硬體規格的角度來思考，但如今則是從終端應用的需求回推到伺服器設計後再告訴通路客戶可以如何應用，換言之，伺服器的設計也必須跟隨著最熱門的議題，並且進一步設計出最佳的解決方案。」
美超微（台灣）產品管理協理張光華指出，面對趨勢與技術演進，伺服器業者的角色就是把硬體以及冷卻做得更好，將資源最佳化，並且提供使用者更好的彈性。
而另一項改變則是在設計層面，在有限的空間下加入更多元件與可擴充彈性的想法至今仍是沒有改變，但會更看重單位功耗效能（Performance per Watt）以及單位成本效能（Performance per Cost）。「除此之外，綠色節能也是伺服器設計的一大重點項目，一般而言會從性價比的角度來看待，亦即同樣的1W電如果能夠貢獻出3倍的運算能力，相對的每單位運算力所花的能源就會減少很多，而這也是未來會發展的方向。」
雲端、虛擬化成變革關鍵
根據Gartner預測，到2021年，全球公有雲支出將增長18.4%，達到3,049億美元，高於2020年的2,575億美元。而在COVID-19危機之後，轉移到雲端的IT支出比例將加速增長，預估到了2024年，雲端將佔全球企業IT總支出市場的14.2%，高於2020年的9.1%。
「整個生態系更依賴大型資料中心所提供的服務是真正變化的關鍵點，現在幾乎每個人都在隨手使用雲端服務。當然，虛擬化的發展也功不可沒，將硬體的資源切成虛擬機器，更動態地提供服務，如果仔細觀察，5G NFV其實也是同樣的概念，但是你會發現，這些發展的背後都離不開硬體資源。」張光華分析，在這樣的趨勢底下，處理器的變化就在於多核心，今年Intel最新的處理器已經可以上看40核心，AMD處理器最高核心是64核心，在多核心的趨勢下，更能夠動態地切割資源，舉例而言，讓一個核心去負責一個服務、一個連線，甚至可能是一家公司的服務。「伺服器業者的角色就必須把硬體以及冷卻做得更好，將資源最佳化，並且提供使用者更好的彈性。」
然而，隨著硬體的效能強大到需要使用虛擬化才能活用效率時，也就意謂著單台伺服器可運行更多的應用程式、處理更多的資料，同時也衍生出更多的電力與冷卻問題，雖然，伺服器本身在設計時已經將綠色節能的概念帶入，例如為了減少電源轉換的損失，未來可能將三相480V的電改用雙相277V的電力進入電源供應器以減少一次轉換的損失，但即使如此，隨著元件效率不斷提升，伺服器的散熱依然成為一個亟待解決的難題，尤其是新一代CPU的TDP已經來到280W，如何有效地帶走伺服器的「熱」將是一大考驗。
硬體效能推升液冷方案應用
Supermicro多年前便已經投入相關方案的設計，Direct to Chip（D2C）的冷卻方式是讓液體直接通過晶片的表面將熱帶走，然後透過熱交換器進行交換，冷卻後的液體再回到晶片將熱帶走，如此周而復始的循環。
而沉浸式冷卻方案（Immersion Cooling）是將主機整個浸入到液體中，帶走熱能。「目前我們選用的液體是無毒的氟化物，因為整體方案就像是一個冰櫃，所以維修時可以很方便，只需要一刀一刀地抽出來即可。而抽出來的氟化物會揮發，完全不殘留，與氣冷方案相較，差別在於完全沒有灰塵。」他提到，但是這項方案仍有一些缺點，因為是氟化物，所以需要將其密封起來，防止洩漏而造成溫室效應，其次，如果想要運用在資料中心，整個場地就必須加以重建，佔地面積雖然比較多，但因為不再需要冷熱通道與冷卻空調，相對可以節省很多建置的費用。
張光華認為，這項方案其實也相當適合用來因應用電大戶條款，不少半導體公司也正在積極評估，改用這個方式好處是可以大幅減少資料中心的電力，約莫可以節省6成至7成左右的電力。「當然，初期投入的成本一定會比較高，包含場地的重建以及氟化物都不便宜，但若未來5年的用電會超過100 MW，對用電會造成一些問題的話，這項方案不失為一種解方，值得納入評估考量。」