網頁刷不出，游戲進不去，不一定是網斷了，也可能是服務器炸了。這種聽上去有點危險的服務器到底本體是什么，長什么樣子？哈嘍，大家好，我是最會健身的芯片工程師3圈。今天我們來講講服務器是個什么東西。

首先一句話概括，企業(yè)級服務器與家用臺式機、筆記本一樣，本質上都是一種電腦，只不過個人電腦是你專屬的全能工具，主人交代的各種任務都能做。它即使在媽媽的視角下，你用來寫論文、上網課、跑代碼的工具，學習機也是在室友的視角中，你用來刷B站、看動漫、打游戲的開黑快樂機。

而服務器需要同時服務多個主任，功能往往比較單一，很多只用來執(zhí)行某一類特定的任務。比如數據中心的服務器，電腦主要負責儲存、處理和發(fā)送數據，大部分維護操作都通過網絡遠程完成，因此像鼠標、鍵盤和屏幕這類交互設備通通都可。被拋棄，只保留一個有用的機箱，成群結隊的碼放在架子上，這就是機架型服務器，能極其有效的節(jié)約空間。在數百平的機房內推出同時服務百萬人次的機組。

除了機架式，還有更加高密度的刀片型服務器。我們常說的服務器炸了，不是字面意思的爆炸，而通常是系統(tǒng)層面的崩潰，比如用戶訪問量暴增，超過機組的峰值處理能力，進而導致卡頓或炸服。在高密度的服務器機組外，也有適合小型企業(yè)或高校研究所使用的塔式服務器，外觀看上去就和一臺老款臺式機差不多，然而價格卻動輒是最新款電腦的10倍甚至百倍。

那為什么企業(yè)級服務器這么貴呢？難道里面是核動力驅動的嗎？當然不是，拆掉服務器機箱，開出來的也是CPU、內存、主板、電源等等這些在家用電腦中常見的組件。但同一種硬件，要么強化質量，要么加倍數量，價格也就一路標準。比如最核心的處理器，以英特爾為例，電腦CPU有酷睿配置，從I3到I9，瞄準消費者錢包，窮人土豪通吃，服務器CPU有至強段位，從青銅到鉑金，針對企業(yè)級羊毛，大廠小廠都薅。

就CPU整體架構而言，兩種芯片沒有本質區(qū)別，外面多級緩存取放數據，里面多個內核處理運算，所以被數據中心淘汰的二手服務器芯片也可以被資深垃圾老減去裝機。但全新服務器CPU的價格是很貴的，舉個例子，新發(fā)布的13箱I9，一枚售價5000左右，而一枚同樣24核的志強芯片制成其實比酷睿還落后一代，卻要賣4萬元，而如果是新款40核的鉑金志強，售價更是高達10萬元。那憑什么服務器CPU賣這么貴呢？

如果對比酷睿和志強的數據，你會發(fā)現服務器芯片除了單核頻率，其他指標好像都。可高一點點，就是因為電腦要照顧你的游戲體驗，提高畫質表現，所以核心頻率更快，允許超頻的幅度也更大，而服務器寧愿頻率慢一點，讓功耗、風險和電費都少一點。這樣在保證穩(wěn)定與可靠的前提下，可以通過更多的內核、更大的緩存來解鎖更強的算力。

同時為了實現更高的可拓展性，它們往往還有成倍增加的pcie通道總數，用來解更多的硬件配置，如多個網卡、GPU,加速卡、NBM1硬盤等等。至于內存的提升更是明顯，和高配電腦雙通道了128GB相比，服務器內存通常達到了6通道甚至8通道的數TB，那通道和容量的激增意味著更快的傳輸速率，更多的存儲空間。另外，服務器內存還必須使用ECC來最大限度的防止數據損壞，ECC也就是內存糾錯，要知道數據是不一定保真的，就像刻在腦海中的記憶會有偏差。且在芯片。這里的數據也可能出錯。

在二進制的存儲單元中，數據以1和0的形式記錄下來。然而，地球上無處不在的本底輻射、芯片材料自身散發(fā)的阿爾法粒子，都有可能導致某處電路產生隨機的未反轉，讓少數0變成1 1變成0。而ECC技術就是使用額外的內存來記錄和驗證1和0的正確位置，修正意外反轉的比特值，降低系統(tǒng)崩潰的概率。這對于那些數據量龐大、要求結果精密的運算來說是必不可少的功能。這也是為什么高科技公司要租賃或者購買專用服務器在上面做AI推理、跑仿真綜合，而不能弄幾臺高配臺式機就是搞研發(fā)。那盡管現在一些電腦CPU也支持內存糾錯，但和服務器經過嚴密驗證的內存糾錯相比，并不在同一個級別。另外，除了CPU和內存，作為主要存儲介質的硬盤也必須足夠安全可靠。

比如我有一個朋友會用額外的硬盤來珍藏。而服務器中保存著海量用戶的寶貴數據，自然要使用更多的硬盤組成RAID陣列，把數據分布存儲在不同的實體盤中，這樣既能提高存儲安全性，實現重要數據的鏡像備份，同時戰(zhàn)列化的硬盤也能支持熱插把，方便日常維護和功能拓展。雖然在個人電腦市場，固態(tài)硬盤越來越受歡迎，因為它讀取速度更快、體積更小、重量更輕，但服務器市場仍以機械硬盤為主，那最主要的原因當然是價格便宜，尤其是數據中心對于存儲容量的需求極大，相對于固態(tài)硬盤的存儲方案有著天然的成本優(yōu)勢。其次，機械硬盤中的數據更容易恢復，這對于個人隱私來說也許是個減分項，壞了的硬盤竟然能被修復，但對于數據安全來說，反倒是加分項，壞了的硬盤幸好能被修復，當然，這些硬盤也有一些需要克服的缺點。一是它通過磁頭電機和。

高速旋轉的盤片實現數據的讀取，工作時的噪音較大，二是硬盤內部精密的機械結構不耐震。說完CPU、內存和硬盤，服務器使用的主板和電源也和個人電腦有一些區(qū)別，比如主板上的接口和插槽更多，版型更大，電源則通常配備冗余設計，在主電源發(fā)生故障時，備胎電源會立即上位，防止系統(tǒng)斷電。而回到第一臺網絡服務器誕生的1990年，由于它是用普通電腦魔改出來的，因此唯一的硬核防斷電設施只有萬維網之父team benu Le在機器前貼了一個標簽，上面寫著this machine ISA server do not power down.也正是從這臺DIY出來的小機器開始，伴隨著互聯(lián)網和數據中心的高速發(fā)展，服務器迎來了需求暴漲的春天。

1993年，第一款機架式服務器正式誕生，可以在有限的空間內堆疊更多的機器。到1994年，全球服務器?？倲低黄屏?000臺，用戶人數超過了1000萬。邁入新千年后的2001年，市面上出現了第一款刀片型服務器，同時全球網民人數正式突破5000萬。20年后的今天，分布在全球各個數據中心的服務器已經超過了1億臺，從社交娛樂到電子支付，從云端計算到萬物互聯(lián)，他們已成為現代生活中不可或缺的一部分。而伴隨今年人工智能的發(fā)展，綠色低碳的呼吁，服務器硬件在性能、功耗與安全性上也有了更多的挑戰(zhàn)。也許未來有一天，當宇宙恒星寂滅，我們會把自己的意識上傳到服務，在另一個維度開始全新的生活，希望那時的服務器不再發(fā)生崩潰、炸服、玩家集體掉線的事情。