The Machine：惠普新一代计算机开发项目

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“The Machine”是惠普公司（HP）在2014年6月11日于美国拉斯维加斯举行的“HP Discover Conference”上发布的新一代计算机开发项目。

其关键技术大致有3项。第一项是“Energy and Algorithm Optimized Systems on Chip”，目标是凭借按用途优化的SoC，在提高性能的同时实现节能。第二项是“Universal Memory”，将采用访问速度与DRAM相当、容量单价与HDD相当的非易失性存储器，减少分层存储器之间的数据传输，使性能得到提高。第三项是“Photonics and Fabrics”，从数据中心的网络架构到机架内的互连、乃至芯片封装内部，全部采用基于光的通信。

惠普服务器部门首席技术官Keith McAuliffe（行业标准服务器及软件业务副总裁兼首席技术官）2014年7月2日在日本惠普主办的技术人员联盟“HP Tech Power Club”的成立纪念会上，发表主题演讲“服务器技术的现在与未来：成为通过The Machine改变世界的工程师”（照片1），阐述了The Machine的概念。

照片1：惠普服务器部门首席技术官Keith McAuliffe

据McAuliffe介绍，构成The Machine的三项技术“并非完全同步开发”。例如实现性能提高和节能的SoC技术，名为“HP Moonshot System”的已有服务器产品中已有部分采用了该技术。将来，全面采用SoC、Universal Memory、Photonics and Fabrics的新一代计算机有可能以新的品牌亮相。此外，The Machine项目下开发的技术也会陆续应用在已有服务器产品上。

通过在服务器上采用SoC来降低总占有成本

照片2：在服务器中采用SoC带来的新价值 引自惠普的资料

面向特定用途、将加速器等集于一体的SoC目前在节能及省空间要求强烈的智能手机上广泛普及。“Energy and Algorithm Optimized Systems on Chip”的目标是，通过在服务器上也采用这一手段来降低TCO（total cost of occupancy：总占有成本）、并创造出新的价值（照片2）。

前面提到的HP Moonshot System在安装了电源、冷却风扇、网络交换机及管理模块的4.3U机箱中，运行着45个盒式服务器。盒式服务器可按照用途来选择，比如，在虚拟台式机每个CPU专有的“HDI（Hosted Desktop Infrastructure）”中，使用配备内置GPU的SoC的盒式服务器。“Moonshot是第一步，今后还将专门为各种工作负荷设计专用SoC，配备到服务器产品上并投放市场”（McAuliffe）。

Universal Memory采用新一代非易失性存储器

照片3：Universal Memory可减少存储器层次，简化计算机的设计。 引自惠普的资料

关于第二项技术Universal Memory，可作为“存储级内存（Storage Class Memory）”来取代DRAM和HDD，简化计算机构成（照片3）。这样，便可将CPU从存储器层次间的数据移动工作中解放出来，使其专注于其原本的工作。

Universal Memory是将包含软件在内的计算机架构全面更新的技术，需要开发在The Machine上运行的“The OS”。惠普计划开发可使用Universal Memory的Linux OS，“将与大学等合作开发”（McAuliffe）。

Universal Memory采用“STT-MRAM”、“PCM”、“ReRAM”等新一代非易失性存储器（照片4）。其中，惠普看好的是ReRAM（照片5）。元件两端间的电压取决于元件目前状态以及元件中所流通电流的无源元件被称为“memristor”。memristor可作为顺序电路用于存储元件，惠普2008年在《Nature》上发表研究成果称，利用ReRAM实现了memristor。

照片4：新一代非易失性存储器的记录密度、功耗、读取/写入时间及耐久性的比较 引自惠普的资料

照片5：由作为Universal Memory的实现技术而被看好的ReRAM制成的memristor 引自惠普的资料

端到端的大带宽实现大规模计算机联动

关于第三项技术“Photonics and Fabrics”，是要将目前主要在通信主干网中使用的基于光的通信，用于数据中心的网络架构、机架内的服务器间通信，并与作为合作伙伴的半导体供应商合作，进一步实现光通信在芯片封装内部的应用。如果光通信的大带宽能够用于端到端（End-to-End）连接，就能比较轻松地实现一台计算机直接对另一台计算的存储器进行访问的“Memory Semantics Computing”。“这在数千台计算机联动处理一种工作时，是非常有效的技术”（McAuliffe）。

另外，在企业级服务器方面，正如IBM将x86服务器业务出售给联想所体现的那样，除了部分高端领域外，低价位且标准化的“一般化商品”正掀起席卷浪潮。力求以最新技术刷新计算机架构的The Machine项目，也可以说是与该潮流背道而行的举动。据美国媒体报道，对于The Machine项目，IT行业也是赞成和反对意见并存，一些人认为这是一种积极的尝试，而另一些人则提出尖锐批评，认为是可笑之举（美国《商业周刊》、The Register）。

面对这一质疑，McAuliffe反驳称，“当数十亿台移动终端、数百亿乃至数千亿个传感器及摄像头接入互联网时，要处理的数据量会爆炸性持续增大。而以OLTP为强项的传统架构无法应对这一状况。这迫使我们必须要开发出新的技术”。（作者：神近 博三，日经技术在线！供稿）