Máy chủ đơn chip và những thăng trầm lịch sử

Nhưng một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng dòng máy này vẫn đang âm thầm tồn tại trong dòng chảy của lịch sử CNTT như một nhân tố không thể bị loại bỏ. Hiện tại, cũng như trong tương lai gần, máy chủ 1 socket vẫn đang là một sản phẩm thiết yếu của các hãng IT phục vụ cho khối thị trường các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Máy chủ, bộ vi xử lý (VXL) và cán cân quyền lực giữa phần mềm và phần cứng

Đã từng có thời hầu hết các máy tính sử dụng chip Intel x86 (bất kể máy chủ hay máy vi tính cá nhân) chỉ có một bộ VXL. Ở thời kỳ sơ khai, như vậy là ổn, bởi máy tính chỉ với một CPU cũng đã quá ưu việt để xử lý các nhu cầu công việc đơn giản thời đó như đánh văn bản, thực hiện bảng tính tự động mà không sợ nhầm lẫn. Nhưng rất nhanh người ta đã đặt ra yêu cầu cao hơn, đặc biệt là với máy chủ và các máy trạm đồ họa Workstation. Việc gia tăng số lượng CPU cho máy tính được thực hiện như một điều tất yếu. Các máy chủ sử dụng cặp CPU (dual-socket) bắt đầu thống lĩnh thị trường CNTT; dần dần số lượng bộ VXL được coi như một yếu tố để phân biệt giữa máy chủ và máy vi tính cá nhân; mục đích của một máy chủ đa VXL (ít nhất là 2 bộ VXL) là nhằm thực hiện được nhiều công việc hơn, chạy được nhiều ứng dụng tại một thời điểm với tốc độ tính toán cao hơn.

Một điều trớ trêu là người hưởng lợi lớn nhất với sự tăng cường CPU cho máy chủ có vẻ không phải người sử dụng mà lại là các nhà sản xuất phần mềm, những người đã rất thức thời khi nhanh chóng chỉnh sửa những phần mềm của mình để tận dụng năng lực của một hệ thống có nhiều bộ VXL, đồng thời tuyên bố rằng sức mạnh của một ứng dụng thể hiện ở chỗ nó tận dụng được bao nhiêu bộ CPU trong một máy tính, và, cũng vì thế, họ tính tiền bản quyền trên số CPU của một máy chủ! Và như vậy, khi sức mạnh của máy chủ tăng lên với việc trang bị 2, 3, hay nhiều CPU hơn nữa, thì túi tiền của các nhà sản xuất phần mềm cũng phình ra tương ứng.

Đến lượt mình, các nhà sản xuất phần cứng cũng không thể ngồi im. Sau một quãng thời gian khi mà tăng cường số lượng CPU là cách duy nhất gia cường cho sức mạnh của máy chủ, họ bắt đầu tính đến việc tăng số nhân (core) của một bộ VXL. Nếu như năm 2005, chiếc CPU đầu tiên có lõi kép (2 core) ra đời, thì ngày nay CPU có kiến trúc lên đến mười mấy hay thậm chí vài chục nhân đã hết sức phổ biến. Sự tăng cường cho CPU giúp cân bằng lại cán cân quyền lực giữa phần mềm và phần cứng, đồng thời lại hé mở cánh cửa hồi sinh cho máy chủ single-socket.

Cơ hội nào cho máy chủ đơn chip

Theo kết quả đồng nghiên cứu mới nhất giữa Fujitsu và Intel, các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) đang dần quay lại với máy chủ 1 CPU bởi những lý do khác nhau. Nếu như máy chủ ảo trên đám mây có những ưu thế vượt trội về khả năng đơn giản hóa vận hành, linh hoạt, giảm thiểu chi phí khởi tạo, không mất công xây phòng máy chủ, thì đồng thời nó cũng có những bất cập về lâu dài, nhất là với những doanh nghiệp muốn đầu tư theo kiểu “mua đứt bán đoạn” để dễ quyết toán, không muốn gánh những chi phí thường niên. Máy chủ đám mây có điểm yếu khi phụ thuộc rất nhiều vào đường truyền. Ngoài ra, tại nhiều nước và tại nhiều doanh nghiệp, việc đặt máy chủ trên đám mây có thể vướng những vấn đề về quy chế công ty hay pháp lý.

Đối với khối SME, máy chủ 1 CPU vẫn tỏ ra là hoàn toàn phù hợp và đáp ứng được nhu cầu công việc của họ, nhất là khi các dòng CPU đơn cũng ngày càng được tăng cường về năng lực và số nhân của bộ VXL. Máy chủ mono chạy tốt cho hệ thống hạ tầng, và thậm chí là đáp ứng tốt các ứng dụng về nhân sự, kế toán, …

Chắc hẳn người làm trong lĩnh vực IT sẽ giật mình với những luận điểm cho thấy máy chủ single-socket đôi khi tỏ ra ưu việt hơn so với máy chủ multi-socket:

1. Kết cấu đơn giản hơn, chỉ với 1 CPU giúp giảm chi tiêt và diện tích của bo mạch chủ, dẫn đến một loạt lợi điểm bao gồm: tiêu thụ ít điện năng, làm mát đơn giản hơn do đó độ ồn thấp hơn nhiều, thích hợp khi cài đặt ở trong một văn phòng
2. Giảm chi phí phần mềm, đặc biệt là với các phần mềm tính phí theo số CPU
3. Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, linh hoạt hơn so với máy chủ 2 hay 4 CPU
4. Với các doanh nghiệp có hạ tầng hết khấu hao, nếu không dùng phương án ảo hóa thì việc thay thế bằng máy chủ vật lý đơn chip là phù hợp hơn hẳn so với máy chủ vật lý đa chip mà vẫn bảo đảm (thậm chí là gia tăng tốt) năng lực xử lý.
5. Khi cân bằng giữa chi phí, hiệu năng, tính ứng dụng thì máy chủ đơn chip tỏ ra “lợi hại” hơn máy chủ đa chip trong các ứng dụng hạ tầng bao gồm File Server, Printer Server, Backup Server, …

Như vậy dòng máy chủ mono CPU vẫn chưa mất đi lợi thế của mình, ngay cả khi thị trường CNTT đang nghiêng hẳn về xu thế đám mây và hạ tầng lai tạo, hạ tầng hội tụ.

Một số dòng máy chủ single-socket điển hình

Đầu tiên chúng ta phải kể đến Fujitsu, một nhà cung cấp hết sức cần mẫn trong thị trường máy chủ x86. Hãng CNTT đến từ Nhật Bản này là người tiên phong đưa ra dòng máy chủ x86 cao cấp theo kiến trúc Mainframe với tên gọi PRIMEQUEST, nhưng vẫn không bỏ quên giải sản phẩm thấp nhất trong danh mục là các máy chủ mono-socket. Ngay cả với các máy chủ đời cơ bản như PRIMERGY RX1330 (máy chủ dạng lắp rack) và PRIMERGY TX1310/1320/1330 (máy chủ dạng tháp đứng), Fujitsu cũng tuyên bố độ bền và tính sẵn sàng cao với nhiều số 9 (ở đây là 99.997%). Trong đó, máy chủ tháp TX1330 khá linh hoạt, người dùng có thể mua thêm bộ chuyển đổi để biến máy chủ tháp này thành máy chủ Rack trong trường hợp môi trường phòng máy có sự thay đổi.

Máy chủ TX1330 M4 và RX1330 M4 của Fujitsu

Các ông lớn trong thị trường CNTT cũng đều liên tục phát triển dòng máy chủ mono-socket này. HPE với máy chủ tháp ProLiant ML30 và máy chủ Rack ProLiant DL20 có lợi thế về cạc điều khiển ổ cứng (RAID) với số kênh lớn, hướng đến khả năng lưu trữ nội vùng. Gã khổng lồ DELL EMC thì lại chú trọng đến tính an ninh bảo mật khi trang bị các tính năng Silicon Root of Trust, System Lockdown theo firmware của máy chủ PowerEdge T340 (máy chủ tháp). Máy chủ Rack PowerEdge R240 và R340 của hãng cũng có doanh số lớn trong khối SME.

Các máy chủ single-socket của HPE, DELL EMC, Lenovo, …

Kết luận

Với xu thế hướng đến sử dụng điện toán đám mây và các hạ tầng thế hệ mới, những tưởng máy chủ đơn CPU sẽ sớm thoái trào và biến mất. Nhưng ngược lại, sự phát triển của công nghệ VXL cho ra đời những CPU với số nhân tăng mạnh giúp cho chỉ 1 CPU cũng đáp ứng được yêu cầu công việc và yêu cầu ứng dụng lớn đã mở ra vận hội mới cho dòng máy chủ này. Đồng thời, chi phí phần mềm đắt đỏ khi cài trên nhiều chip khiến những doanh nghiệp SME e ngại khi cài đặt trên những máy chủ đa CPU. Bên cạnh những vấn đề kể trên, máy chủ đơn chip cũng thể hiện được những ưu thế so với máy chủ đời cao ở tính linh hoạt, tiết kiệm, hoạt động êm ái, …, dẫn đến việc dòng máy chủ này vẫn kiên cường tồn tại trong dòng chảy của lịch sử CNTT. Và có lẽ nó sẽ vẫn thể hiện vai trò vị thế của mình và chưa thể bị đào thải, khi mà các doanh nghiệp SME vẫn có nhu cầu khá lớn trong việc sử dụng máy chủ single-socket.