跑车通常为了达到极速而将外形设计为流线型，线条简洁而流畅。这样的设计不仅外观更具运动感，同时也能大大减少跑车的风阻系数，从而提升车的燃油经济性和行车稳定性，在一般人看来只是为了提升性能的设计其实也暗藏着如此多的精心计算。在企业级关键业务领域中，人们对计算性能的追求也同样严苛，为了节省更多的电力和空间，需要单台服务器的计算性能、处理能力达到更***的表现。Power 8对比x86平均有4倍的性能提升，物理空间可以节省25%，Power平台实现了因高效而“省”的体验。随着Power平台走向开放，除了传统的unix服务器市场外，大数据和云计算等领域同样可以享受到Power 8带来的高效体验。
***工艺缔造高效平台
POWER 8采用22nm工艺，4GHZ主频，***12核心，每核心8线程(SMT8)，即***支持 96线程，同时，POWER8的缓存容量进一步提升，包括每个内核521K缓存，96M共享的三级缓存和128MB芯片外部的四级缓存。POWER8沿用CAPI 总线(一致性加速器处理接口)，可以让外部组件直接访问 CPU 的内存空间，从而大幅提高了外设的运行效率，相比PCIe接口，每线程 IOPs超过6倍。
很多人肯定都知道木桶原理，一个木桶能装多少水取决于构成木桶当中最短的那一块木板。IBM在设计Power 8架构体系的时候充分考虑到了服务器的整体设计，不光要把芯片做到***秀，其他各个方面也都要做到很优秀，使得整体没有明显短板，发挥出更大的效用。相比之下，X86是一种开放的结构，英特尔只负责设计芯片，其他包括主板、内存、IO、板卡都是由不同的公司设计并制造的，它们之间的配合就不如Power 8这种整体设计好。所以在一些比较复杂的商业应用测试中，Power 8的性能往往比X86服务器的单核性能高2倍都不止。
从Power 8的硬件指标可以看出，在硬件规格完胜x86平台。而在应用领域Power 8也同样令人惊喜。本篇文章我们就来解读一下基于开源Linux的Power在云计算和大数据领域中如何做到“省”的。
Power 8 CAPI+Flash+Redis成就节省NoSQL方案
随着大数据技术的快速发展，数据对于企业正变得越来越重要，而与数据相关的技术肯定离不开数据库系统。互联网的兴起催生出非关系型数据库NoSQL应用的迅速发展。NoSQL的主要特点是内存型数据库，大多数的数据存储在内存里面。随着业务的增长，数据库的容量会越来越高，但是单台服务器的内存容量总是有限的，***可能也就是256G或者512G。当需要更大容量内存的时候，就需要增加服务器节点。当节点数量越来越大的时候，就需要一个大规模集群来解决问题，这个结构就变得非常复杂了。
IBM可以用4U的空间来简单明了的解决这个问题，在4U里面有2U是用Power S822L搭载Ubuntu系统及Redis数据库，然后通过Power 8服务器上的CAPI卡连接IBM的闪存阵列，然后把闪存阵列上的容量当成内存来使用。闪存阵列的空间拓展性要比内存大的多(容量可以达到2-40TB的级别)，而延迟、响应能力都和内存处在同一个级别，价格相较于内存而言却又便宜的多。
在这个解决方案中起到关键作用的有两个部分，一个是IBM Power S822L，另一个是Redis。IBM Power S822L具有24个物理核心，由于Power 8有并发多线程的特性，***支持并发8线程，所以S822L共有192个虚拟处理器。而Redis是单线程工作的，它可以使用每一个线程来进行处理。
Power 8 的CAPI卡与Power 8芯片之间通过PCIE第三代通道直接与处理器相连，进行通讯。在处理器和CAPI卡上面各有一部分来负责通讯的处理，CAPI卡除了客户定制化的一些功能，还有PSL功能，它能够提供的是访问内存的一些地址的编译，以及内存空间、内存地址的储存。Power 8的CAPP接口就是去访问CAPI卡的一个接口，因为它们之间是直接相连的，所以CAPI卡的延迟非常低，不需要再通过传统的IO芯片进行转换。
再来看IBM的闪存阵列Flash 840，它的IOPS能够达到110万，带宽可以达到16GB或者8GB，延迟非常低。IO延迟降低了，处理器在IO处理的等待也会降低，从而提高CPU的效能和生产力。而且存储阵列产品的管理和可靠性都比内存更有优势，能耗也非常低。
Redis是内存型的NoSQL数据库，在传统的OpenSouce Redis 2.8版本之前是不具备集群功能的，***的Redislabs版本里加上了集群的功能，这样可以大大简化系统管理以及对应用开发的难度。有了Redis，在这个解决方案中可以调整内存和Flash的比例，***可以调整到1:9，也就是说如果配置一台内存512GB的Power服务器，***可以配置4.5TB的Flash空间供Redis使用。
综上所述，通过CAPI+Flash+Redis解决方案，IBM可以在整体TCO、功耗、以及占用空间等方面都比传统的NoSQL做出更大的节省，相对X86要有更大的优势。
Power 8微核承载高效虚拟化 节省处理器性能
云计算正对IT产生深远影响，企业可以应用云计算来周转昂贵的IT基础架构，将计算成本转移到更易于管理的运营成本上。同时，云计算也减轻了很多技术负担，包括IT系统支持和维护。我们也注意到，云拥有各种各样的形式，从私有云到公有云，再到混合云。但无论哪种云都离不开三个关键特征：虚拟化、标准化与自动化。毋庸置疑的是，构建云计算的***步就是虚拟化，通过虚拟化可以在每台物理主机上宿主更多虚拟机，提高服务器利用效率，达到节省资源的目标。
在过去几年间，基于开源的云计算技术正在急速发展，开源云项目出现了***的发展机会。其中KVM开源虚拟化技术受到了很大的关注。KVM(基于内核的虚拟机)是遵守GPL的开源软件，完全内置于Linux的开源hypervisor，集成在Linux的各个主要发行版本中。红帽、IBM、英特尔等都参与到KVM的开发中。
由于KVM技术的低成本、高扩展性与高性能，IBM将其作为***虚拟化开放技术，进行了大量资金与人才投资，并提供了一系列围绕着KVM的解决方案与产品工具。Power从去年6月份开始支持KVM，并推出POWER平台的开源虚拟化解决方案PowerKVM。据了解，PowerKVM和X86的KVM在功能上其实是完全一致的。不同的是，X86 KVM是一个纯软件解决方案，而PowerKVM是一个软硬件结合的方案，硬件正是Power 8的强项。
PowerKVM和Power硬件结合产生了一个新的特性——微核，这是X86平台上没有的。前面说过Power 8芯片能够支持并行8线程，处理能力非常强大。传统的Power服务器应用对于CPU的性能要求比较专一，通常会用几个专用的CPU来处理业务。到了开源的KVM环境中，对CPU的处理能力要求不是很大，而对虚拟机数量的要求会增多。如果按照传统的模式，用一堆性能强大的硬件Power 芯片来支撑虚拟化容易造成浪费。例如我们有四个虚拟机，底层的Power CPU会按时间片轮转，去给这四个虚拟机提供处理能力。但是有了时间片的轮转以后，就会有物理CPU在各个虚拟机之间切换的时候造成的处理能力的损失，这就会大大浪费Power服务器的处理能力。
微核可以把一颗大的物理CPU分成四个小份，每个小份里面支持一个或者是两个线程。假如还是刚才那四个虚拟机，就可以同时把这四个小份的CPU分给这四个虚拟机来使用，这样的话就会使得这个CPU按时间片轮转造成的性能损失完全消失。
PowerKVM用软硬件融合的方式实现了更加高效灵活的虚拟化，提供了更高的资源利用率，对比X86平台可以支持2倍多的工作负载，因其高效而“省”。
Power服务器还拥有强大的RAS特性，提供了极高的可靠性。机器对于CPU、内存、IO各个层次都有一些故障隔离的技术，保证底层的硬件出现任何问题，不会影响其他的设备，不会影响上面用户的应用，在高效的同时还能保证稳定性。
此外，Power服务器还有一些例如能源管理和绿色环保之类的特性也可以帮助用户节省能耗。在资源逐渐紧张的今天，绿色节能已经成为人们共同的追求，强大的跑车需要节省能源，计算系统也要尽可能做到“省”。Powe 8在降低能耗的同时，也能够为用户节省更多成本，充分体现了“省”的真谛。
