一、X86服务器架构
服务器是专指某些高性能计算机，能通过网络，对外提供服务。相对于普通PC来说，稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。服务器作为网络的节点，存储、处理网络上80％的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。
目前，按照体系架构来区分，服务器主要分为两类：
非x86服务器：包括大型机、小型机和UNIX服务器，它们是使用RISC（精简指令集）或EPIC处理器，并且主要采用UNIX和其它专用操作系统的服务器，精简指令集处理器主要有IBM公司的POWER和PowerPC处理器,SUN与富士通公司合作研发的SPARC处理器、EPIC处理器主要是HP与Intel合作研发的安腾处理器等。这种服务器价格昂贵，体系封闭，但是稳定性好，性能强，主要用在金融、电信等大型企业的核心系统中。
x86服务器：又称CISC（复杂指令集）架构服务器，即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片和Windows操作系统的服务器，如IBM的System x系列服务器、HP的Proliant 系列服务器等。 价格便宜、兼容性好、稳定性差、不安全，主要用在中小企业和非关键业务中。
其高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。从理论定义来看，服务器是网络环境中的高性能计算机，它侦听网络上其它计算机(客户机)提交的服务请求，并提供相应的服务。为此，服务器必须具有承担服务并且保障服务质量的能力。
其主要的硬件构成仍然包含如下几个主要部分:中央处理器、内存、芯片组、I/O总线、I/O设备、电源、机箱和相关软件。
对于一台服务器来讲，服务器的性能设计目标是如何平衡各部分的性能，使整个系统的性能达到最优。如果一台服务器有每秒处理1000个服务请求的能力，但网卡只能接受200个请求，而硬盘只能负担150个，而各种总线的负载能力仅能承担100个请求的话，那这台服务器得处理能力只能是100个请求/秒，有超过80%的处理器计算能力浪费了。
所以设计一个好服务器的最终目的就是通过平衡各方面的性能，使得各部分配合得当，并能够充分发挥能力。我们可以从这几个方面来衡量服务器是否达到了其设计目的:
R:Reliability——可靠性;
A:Availability——可用性;
S:Scalability——可扩展性;
U:Usability——易用性;
M:Manageability——可管理性，即服务器的RASUM衡量标准。
为达到上面的要求，作为服务器硬件必须具备如下的特点:
性能，使服务器能够在单位时间内处理相当数量的服务器请求，并保证每个服务的响应时间;
可靠性，使得服务器能够不停机;
可扩展性，使服务器能够随着用户数量的增加不断提升性能。
X86服务器历史：
1978年6月8日，Intel发布了一款新型的微处理器“8086”。而这款处理器在新出现时并没有得到什么关注，可是他却创造了一个新的时代。8086意味着x86架构的诞生，而x86作为特定微处理器执行计算机语言的指令集，定义了芯片的基本使用规则。8086也直接带动了Intel成为全球首屈一指的芯片巨头。
而x86不仅仅使Intel平步青云，也成为了业界的一种标准。在过去的几十年里，无论是笔记本、服务器、超级计算机还是编写设备，都可以看到x86的身影。而且，x86架构还在通过不同的方法进行改进，无论AMD、VIA都可以通过X86指令集的弹性来对付Intel，迫使x86进行改变。
x86服务器最大的特色在于可以兼容Windows操作系统，全部都采用了Intel的CPU。
从指令集架构来看，CISC确实是有些陈旧了。即便是Intel也已经承认，CISC架构确实限制了CPU的发展。在CISC微处理器程序的各条指令相互串联执行，指令操作也需要串行执行，按照这种方式来进行任务执行，其控制当然十分简单，但计算机的整体利用率却被拖了后腿，执行速度相对偏慢。这也是CISC架构为中低档服务器所采用的原因之一。
ARM：移动端异军突起
在PC领域，Intel的CPU一枝独秀。而在移动端呢?那就当属ARM了。ARM全称为Advanced RISC Machine，也就是进阶精简指令集机器。ARM是RISC微处理器的代表作之一，其广泛的在嵌入式系统设计中被使用。而且ARM处理器最大的特点在于节能，这也是其在移动通信领域无人能敌的原因之一。
ARM与X86大比拼
从几个方面比较ARM与X86架构Intel和ARM的处理器，除了最本质的复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)的区别之外，下面我们再从以下几个方面对比下ARM和X86架构。
1、制造工艺：ARM和Intel处理器的一大区别是ARM从来只是设计低功耗处理器，Intel的强项是设计超高性能的台式机和服务器处理器。
一直以来，Intel都是台式机的服务器行业的老大。然而进入移动行业时，Intel依然使用和台式机同样的复杂指令集架构，试图将其硬塞入给移动设备使用的体积较小的处理器中。但是Intel i7处理器平均发热率为45瓦。基于ARM的片上系统的发热率最大瞬间峰值大约是3瓦，约为Intel i7处理器的1/15。其最新的Atom系列处理器采用了跟ARM处理器类似的温度控制设计，为此Intel必须使用最新的22纳米制造工艺。
2、64位计算：对于64位计算，ARM和Intel也有一些显著区别。Intel并没有开发64位版本的x86 指令集。64位的指令集名为x86-64(有时简称为x64)，实际上是AMD设计开发的。Intel想做64位计算，它知道如果从自己的32位x86架构进化出64位架构，新架构效率会很低，于是它搞了一个新64位处理器项目名为IA64。由此制造出了Itanium系列处理器。
而 ARM在看到移动设备对64位计算的需求后，于2011年发布了ARMv8 64位架构，这是为了下一代ARM指令集架构工作若干年后的结晶。为了基于原有的原则和指令集，开发一个简明的64位架构，**ARMv8使用了两种执行模式，AArch32和AArch64。**顾名思义，一个运行32位代码，一个运行64位代码。ARM设计的巧妙之处，是处理器在运行中可以无缝地在两种模式间切换。这意味着64位指令的解码器是全新设计的，不用兼顾32位指令，而处理器依然可以向后兼容。
3、异构计算：ARM的 big.LITTLE架构是一项Intel一时无法复制的创新。在big.LITTLE架构里，处理器可以是不同类型的。传统的双核或者四核处理器中包含同样的2个核或者4个核。一个双核Atom处理器中有两个一模一样的核，提供一样的性能，拥有相同的功耗。**ARM通过big.LITTLE向移动设备推出了异构计算。这意味着处理器中的核可以有不同的性能和功耗。**当设备正常运行时，使用低功耗核，而当你运行一款复杂的游戏时，使用的是高性能的核。
这是什么做到的呢?设计处理器的时候，要考虑大量的技术设计的采用与否，这些技术设计决定了处理器的性能以及功耗。在一条指令被解码并准备执行时，Intel和ARM的处理器都使用流水线，就是说解码的过程是并行的。
为了更快地执行指令，这些流水线可以被设计成允许指令们不按照程序的顺序被执行(乱序执行)。一些巧妙的逻辑结构可以判断下一条指令是否依赖于当前的指令执行的结果。Intel和ARM都提供乱序执行逻辑结构，可想而知，这种结构十分的复杂，复杂意味着更多的功耗。
那为什么反而ARM的比X86耗电少得多呢。这就和另外一个因素相关了，那就是设计。
设计又分为前端和后端设计，前端设计体现了处理器的构架，精简指令集和复杂指令集的区别是通过前端设计体现的。后端设计处理电压、时钟等问题，是耗电的直接因素。当然，其中任何一项都会使得时钟和电源所控制的模块无法工作。他们的区别在于，**门控时钟的恢复时间较短，而电源控制的时间较长。**此外，如果条单条指令使用多个模块的功能，在恢复功能的时候，并不是最慢的那个模块的时间，而可能是几个模块时间相加，因为这牵涉到一个上电次序的问题，也就是恢复工作时候模块间是有先后次序的，不遵照这个次序，就无法恢复。而遵照这个次序，就会使得总恢复时间很长。
所以在后端这块，可以得到一个结论，**为了省电，可以关闭一些暂时不会用到的处理器模块。**但是也不能轻易的关闭，否则一旦需要，恢复的话会让完成某个指令的时间会很长，总体性能显然降低。此外，子模块的门控时钟和电源开关通常是设计电路时就决定的，对于操作系统是透明的，无法通过软件来优化。
再来看前端。**ARM的处理器有个特点，就是乱序执行能力不如X86。换句话说，就是用户在使用电脑的时候，他的操作是随机的，无法预测的，造成了指令也无法预测。X86为了增强对这种情况下的处理能力，加强了乱序指令的执行。**此外，**X86还增强了单核的多线程能力。**这样做的缺点就是，无法很有效的关闭和恢复处理器子模块，因为一旦关闭，恢复起来就很慢，从而造成低性能。为了保持高性能，就不得不让大部分的模块都保持开启，并且时钟也保持切换。这样做的直接后果就是耗电高。**而ARM的指令强在确定次序的执行，并且依靠多核而不是单核多线程来执行。**这样容易保持子模块和时钟信号的关闭，显然就更省电。
ARM和X86现在发展如何?
关于X86架构和ARM架构这两者谁将统一市场的争执一直都有，但是也有人说这两者根本不具备可比性，X86无法做到 ARM的功耗，而ARM也无法做到X86的性能。现在ARM架构已经具备了进入服务器芯片的能力，众多芯片研发企业纷纷采用ARM架构研发服务器芯片无疑将促进其繁荣， 2015年一款采用ARM架构的Windows 10平板现身，这也是目前曝光的全球首款非X86架构、运行Windows系统的平板产品。
二、服务器分类
服务器如果从外观类型可以分成三种，分别是塔式服务器、机架式服务器和刀片式服务器，下面我们分别来仔细说明:
塔式服务器
应该说塔式服务器大家最容易接受了，因为它的外形和我们看到的立式PC机差不多，在我们见得也最多，也最容易理解。
由于它的外形以及结构对空间的要求不高，所以机器的可扩展性就比较好了。由于服务器的主板扩展性较强、插槽也多出一堆，所以个头比普通主板大一些，因此塔式服务器的主机机箱也比标准的新主板架构机箱要大，一般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展。
服务器的配置也可以很高，冗余扩展更可以很齐备，所以它的应用范围非常广，应该说目前使用率最高的一种服务器就是塔式服务器。我们平时常说的通用服务器一般都是塔式服务器，它可以集多种常见的服务应用于一身，不管是速度应用还是存储应用都可以使用塔式服务器来解决。
关于这种产品的型号区别，一般国内的厂商都用T字母开头，既有中文塔的开头，又和英文Tower一样，便于记忆。
就使用对象或者使用级别来说，目前常见的入门级和工作组级服务器基本上都采用这一服务器结构类型，但是在一些应用需求较高的企业中，单机服务器就无法满足要求了，需要多机协同工作，而塔式服务器个头太大，独立性太强，协同工作在空间占用和系统管理上都不方便，这也是塔式服务器的局限性。
总结一下就是，塔式服务器的优点是扩展相对容易，空间自由，所以维护起来很方便。这类服务器的功能、性能基本上能满足大部分中小企业用户的要求，其成本通常也比较低，因此这类服务器还是拥有非常广泛的应用支持。但是如果您的条件和环境对空间要求较高，而且会采购5台以上，想放在机架上来统一管理，建议您还是采购机架服务器。
机架式服务器
机架服务器实际上是工业标准化下的产品，其外观按照统一标准来设计，配合机柜统一使用。在空间上，主要用U来衡量其高度。而其服务器内部就做了多种结构优化，它的设计宗旨主要是为了尽可能减少服务器空间的占用，而减少空间的直接好处就是在机房托管的时候价格会便宜很多。
这种设计不但使得服务器的生产和外形有了标准，也使得它们与更多的IT设备(交换机和路由器等设备)一样，可以放到机架上，统一起来管理会更加专业。这样做的好处非常明显:一方面可以使设备占用最小的空间，另一方面则便于与其它网络设备的连接和管理，同时机房内也会显得整洁、美观。
机架服务器的宽度为19英寸，高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米)，通常有1U，2U，3U，4U，5U，7U几种标准的服务器。用户可以根据自己服务器的标高灵活调节高度，以存放服务器、集线器、磁盘阵列柜等网络设备。服务器摆放好后，它的所有I/O线全部从机柜的后方引出 (机架服务器的所有接口也在后方)，统一安置在机柜的线槽中，一般贴有标号，便于管理。
现在很多互联网的网站服务器其实都是由专业机构统一托管的，网站的经营者其实只是维护网站页面，硬件和网络连接则交给托管机构负责，因此，托管机构会根据受管服务器的高度来收取费用，1U的服务器在托管时收取的费用比2U的要便宜很多，这就是为什么这种结构的服务器现在会广泛应用于互联网事业。
机架式服务器的一般型号用R来表示，是取Rack的头字母。
这里要总结的就是机架式服务器因为空间比塔式服务器大大缩小，所以这类服务器在扩展性和散热问题上受到一定的限制，所以单机性能就比较有限，应用范围也比较有限，只能专注于某一方面的应用，如远程存储和网服务的提供等，但由于很多配件不能采用塔式服务器的那种普通型号，而自身又有空间小的优势，所以机架式服务器一般会比同等配置的塔式服务器贵上20-30%。
刀片服务器
刀片服务器是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。其中每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如WindowsNT/2000、Linux、Solaris等等，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个主板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。
在集群模式下，所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的"刀片"，就可以提高整体性能。而由于每块"刀片"都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。值得一提的是，系统配置可以通过一套智能KVM和9个或 10个带硬盘的CPU板来实现。CPU可以配置成为不同的子系统。一个机架中的服务器可以通过新型的智能KVM转换板共享一套光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标，以访问多台服务器，从而便于进行升级、维护和访问服务器上的文件。
刀片服务器一般用B来表示，取BladeServer的头字母。
由于其技术非常特殊，价格当然也不会让中小企业接受咯，但是目前刀片服务器的市场增大后，国内厂商也纷纷加入，价格也下跌了不少。
从它的特点来说，比较适合多操作系统用户的使用，对大型的数据中心或者需要大规模计算的领域，可以采购。但是其对电力供应和散热处理都是很大的问题，一般企业也不会采购它的。
总结
- 塔式服务器扩展相对容易，对空间要求不高，管理灵活方便，比较适合中小企业和5台以下服务器的用户采购;
- 而机架服务器非常标准，主要安放在标准机架上，和其它IT设备一齐管理，比较适合中型企业和大型企业用户;
- 刀片服务器本身汇集了很强的计算能力，又有很高的安全性和冗余设计，适合特殊行业用户在做大型的计算和数据处理时应用。
引用
- https://blog.csdn.net/boluobn/article/details/8664345?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162787337616780262556275%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=162787337616780262556275&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduend~default-3-8664345.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=刀片服务器&spm=1018.2226.3001.4187
- https://blog.csdn.net/juandaisy/article/details/68969556?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162790496216780255257109%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=162790496216780255257109&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allsobaiduend~default-1-68969556.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=X86服务器&spm=1018.2226.3001.4187
- https://blog.csdn.net/weixin_46388437/article/details/108331837?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2defaultbaidujs_title~default-0.control&spm=1001.2101.3001.4242