行動端、機房端依然需要輕量化技術

作者\陸向陽

隨著硬體效能愈來愈強、資源愈來愈充沛,資訊系統也愈來愈強調軟體化組態與控管,例如軟體定義網路(SDN)、軟體定義儲存等,而可程式化邏輯(PLD)與虛擬化(Virtualization)技術等也因此能成長普及。

CoreOS是以Chrome OS為基礎所衍生出的輕量型Linux作業系統
CoreOS是以Chrome OS為基礎所衍生出的輕量型Linux作業系統

由於摩爾定律,使相同面積能擠入更多的電晶體數,同時新製程的光罩費用也指數性攀高,使系統業者有時不得不採行PLD(即指FPGA)來設計產品,使FPGA晶片用量持續增長,Altera、Xilinx等業者也因此成為TSMC的投產下訂大戶,與Qualcomm、NVIDIA等業者並列重要客戶。

類似的,上世紀90年代就開始展露的虛擬化技術,一直因效能不足,使虛擬化技術一直處於特技表演示範,難在市場普及與成功,而後在效能愈來愈充沛下,同時資料中心管理日益複雜,才使虛擬化技術開始普及。

也因為效能愈來愈充沛,通訊傳輸率愈來愈強,所以有諸多over出現,如AoE(ATA over Ethernet)、iSCSI(SCSI over IP)等,用一個先進快速的傳輸,順便夾帶、揹負過往的慢速傳輸。

雖然資源、效能充沛,使虛擬、軟體定義、over等逐漸可行,但並不表示輕量化沒有價值,事實上近期有些新技術發展,即是以輕量化為目標。

Android Low RAM方案

舉例而言,最初的Android作業系統僅要求256MB記憶體即可執行,但隨著後續版本的發展,作業系統也愈來愈龐大,硬體需求也愈來愈高,迫使Google必須正視此問題,因而在4.4版Android上提出Low RAM方案,使Android在512MB記憶體中僅佔340MB,其餘空間供應用程式執行。配套的作法還包含預先載入Dex快取到Dalvik中,如此可再省數MB;或關閉JIT,一般而言可再省3~6MB等。

減肥、輕量化的Android可用於更便宜的手機,使Android手機持續成長普及,Google著眼在更多人能購買廉價的行動上網裝置,也有助於Google的主力營收成長:網路廣告撮合。即愈多人上網,廣告推播與點閱的可能性也增高。

類似的,Google會推出Chrome瀏覽器,也是讓人用更輕量快速的方式瀏覽更多網頁,或推出僅35美元的Chromecast,都是基於相同的市場策略。

Google GCE支援CoreOS

Google一方面力求上網裝置的輕量、快速、便宜,另一方面也積極精省自身的機房開銷,如2014年5月Google宣布CoreOS正式成為GCE(Google Compute Engine)的映像檔之一。

CoreOS是以Chrome OS為基礎所衍生出的輕量型Linux作業系統,GCE則是Google於2013年12月提出的IaaS雲端服務,GCE支援CoreOS的好處是每個CoreOS的執行實例(instance)約僅161MB,是典型Linux的一半佔量。Google將CoreOS用在分散式、叢集(cluster)等相關運用上。

事實上GCE一推出時即可使用CoreOS,但初期僅是技術預覽,2014年5月則為正式上線。除CoreOS外,GCE其他可選擇執行的映像檔還包含Debian Linux、Red Hat Enterprise Linux,及SuSE Linux等。

CoreOS不僅用於Google的雲端服務,也用於Amazon的EC2、用於Rackspace(全球第三大雲端運算中心)、用於Brightbox Cloud等雲端服務,也支援多種虛擬作業環境(VMware、QEMU等),或支援遠端開機執行(PXE、iPXE),即類似虛擬桌面基礎建設(VDI)。

往未來看,輕量、減法思維的技術仍將持續,例如Android為了走入穿戴式電子而衍生出Android Wear,一切必須比手機更加從簡。又如Intel在2008年提出原子Atom處理器,Atom仍有64位元架構,但2013年提出比原子更小的夸克Quark處理器就僅有32位元,明顯是在簡化設計,目標除穿戴式電子外,也包含感測器網路(WSN)、物聯網(IoT)、機到機(M2M)等應用。


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