Нове обличчя серверів

Минулого тижня ми почули три анонси, які разом можуть мати великий вплив на те, як виглядатимуть сервери в наступні роки. По-перше, Intel оголосила про оновлення майже всієї лінійки серверних процесорів. Тоді HP оголосила, що постачає перші сервери у своєму сімействі мікросерверів Project Moonshot, які повинні передбачати декілька різних типів невеликих серверів. Нарешті, IBM оприлюднила свою ініціативу Flash Ahead - план розширення використання флеш-пам’яті на серверах під керівництвом нового сімейства систем пам’яті з усіма флешками. Індивідуально кожен був цікавим, але разом узяте на думку, що світ серверів кардинально трансформується.

Варто зазначити, що на відміну від ПК, продажі серверів залишаються досить сильними. Гартнер каже, що очікується, що дохід від сервера збільшиться на 3, 5 відсотка за рік у 2013 році, а поставки будуть зростати на 4, 9 відсотка. Але всередині цього є деякі великі зміни. Все більше і більше, найбільші компанії веб-масштабів розробляють власні сервери, найчастіше великі тайваньські ODM (виробники оригінальних дизайнів) створюють власні сервери саме для них.

Нові процесори Intel

З анонсів минулого тижня нова серверна лінія Intel в деяких аспектах була найбільш звичайною. Компанія продемонструвала нові мікросхеми у величезному діапазоні для серверів, від мікросхем Atom, спрямованих на мікросервери, до Xeon E7, спрямованих на величезні машини з чотирма-восьми розетками.

Компанія оголосила, що зараз доступні конкретні версії процесора Atom 1200, відомого як Centerton, і він був частиною запуску HP Moonshot. Це 32-нм двоядерний сімейство процесорів, який буде мати діапазон швидкостей від 1, 6 ГГц до 2, 0 ГГц і з тепловою проектною потужністю (TDP) від 6, 1 до 8, 5 Вт; він може адресувати до 8 Гб оперативної пам’яті, що більше, ніж багато конкуруючих мікросерійних чіпів.

Цього року буде здійснено пізніше року з 22-нм-версією мікросхеми під назвою Avoton, побудованої на новій мікроархітектурі, відомій як Silvermont. Intel каже, що це запропонує 50-відсоткове підвищення продуктивності та матиме інтегрований контролер Ethernet. Компанія також оголосила Briarwood, 32-нм-версію, орієнтовану на ринок зберігання, та Rangely, майбутню 22-нм-версію, спрямовану на мережеву та комунікаційну інфраструктуру.

Щодо невеликих традиційних серверів, Intel розповіла про наступну версію свого сімейства Xeon E3, 22-нм на основі архітектури Haswell, яка, як очікується, з'явиться в Core настільних та ноутбукових частинах протягом найближчих двох місяців. Як і існуючий E3, заснований на архітектурі Sandy Bridge, новий E3-1200 v3 - це здебільшого настільний чіп, переобладнаний для невеликих серверів з одним сокетом. Він буде доступний пізніше цього року у дво- та чотирьохядерних версіях. Intel каже, що найнижчий показник TDP складе 13 Вт, ніж у попередніх версіях.

Процесор, який я найбільше бачу на серверах, орієнтованих на традиційний корпоративний ринок, - це Xeon E5, призначений для одно- та двоядерних серверів. Основним конем лінійки є Xeon E5, на який припадає більшість серверів цієї компанії. Поточна версія базується на дизайні, відомому як Sandy Bridge-EP і має до шести ядер. На минулому тижні Intel заявила, що 22-нм версія, відома як Ivy Bridge-EP, буде доступна в третьому кварталі і матиме до восьми ядер.

Нарешті, для вищого класу Intel оголосила про нову версію свого Xeon E7 до 10 ядер, спрямовану на чотири- і восьми-сокетні сервери. Цей процесор, відомий як Ivy Bridge-EX, має з'явитися в четвертому кварталі і забезпечить до 12 ТБ оперативної пам’яті у восьмипроцесорній конфігурації.

Це виводить це на інший рівень - це оголошення Intel про план нової архітектури шкали стійок з дизайном, який передбачає окремі модулі рівня підсистеми для процесора, пам'яті, зберігання та мереж, з власною фотонікою та серверною тканиною. Ідея, як це характерно для таких конструкцій, - це більш щільна, але більш гнучка, серверна конструкція. Ми бачили, що багато індивідуальних виробників оголошують власні системи стелажів, а останнім часом відкритіший підхід (званий Open Rack), тому буде цікаво дізнатися, чи може Intel просунутися вперед із власним дизайном.

HP Moonshot

Повідомлення HP на минулому тижні про наявність перших записів на своїх серверах Project Moonshot було дещо антикліматичним, оскільки ми вже знали, що ці продукти використовуватимуть мікросхеми Intel Atom 1200 (іноді їх називають "Centerton"). Все-таки концепція, безумовно, є переконливою.

У першій пропозиції, відомій як корпус сервера Moonshot 1500, буде пристрій 4.3U, який може вмістити 45 серверних картриджів на базі Atom. HP вже працює на своїх веб-сайтах Moonshot-сервери, і зазначає, що для роботи всього сайту на таких серверах потрібно забирати лише енергію, необхідну 12 лампочкам потужністю 60 Вт. В цілому компанія зазначила, що сервери Moonshot повинні використовувати до 89 відсотків менше енергії, 80 відсотків менше місця та коштувати на 77 відсотків менше, ніж традиційні сервери.

HP запропонує майбутні серверні картриджі на основі різних архітектур, включаючи інші процесори Intel, такі, як AMD, і, можливо, найцікавіше, що постачальники серверів на базі ARM, включаючи AppliedMicro, Calxeda та Texas Instruments.

Приблизно в оголошенні AppliedMicro заявив, що його X-Gene буде першим 64-бітним SoC ARM, що має вісім високопродуктивних ядер, що працюють на частоті до 2, 4 ГГц. Calxeda заявив, що на його серверах будуть представлені чотири процесори ECX-1000, які працюють на частоті 1, 4 ГГц, кожен з 4 Гб оперативної пам'яті адресної пам'яті.

Останнім часом ми бачили деякі сервери на базі ARM, але може знадобитися великий постачальник, наприклад, HP, щоб зробити це набагато більш мейнстрімом. Сьогодні сервери ARM часто мають більш обмежений об'єм пам'яті, ніж сервери Intel (оскільки більшість є 32-розрядними, що досягає 4 ГБ), але 64-бітні версії процесорів ARM поставляються із значно кращою адресною пам'яттю. Прихильники ARM говорять про забезпечення продуктивності сервера із значно меншими енергетичними потребами, хоча Intel та AMD також працюють над зменшенням енергоспоживання X86.

Поки подібні мікросервери здаються найбільш очікуваними для таких програм, як запущені веб-сайти, які, як правило, більш інтенсивні введення-виведення, ніж пов'язані з процесорами. Якщо економія могла б працювати на великих програмах, це може бути справжнім зміною ігор.

IBM проходить весь Flash

Нарешті, минулого четверга я відвідав подію, на якій IBM заявив, що флеш-пам’ять перебуває у "переломній точці", що робить усі флеш-системи економічними та практичними для різних застосувань. Компанія оголосила, що витратить 1 мільярд доларів на дослідження та розробки на базі флеш-рішень, і заявила, що створює десяток "центрів компетентності" для запуску сценаріїв, що підтверджують концепцію, щоб показати ефективність флеш.

Але найбільш відчутним продуктом стала нова лінійка масивів зберігання флеш-пам’яті за технологією, яку компанія придбала від Texas Memory Systems. Це одиниці 1U, які вміщуються в серверну стійку, причому кожен блок може вміщувати 12 модулів 2 ТБ. Це означає, що кожен пристрій може зберігати до 20 ТБ флеш-пам’яті при RAID 5 або 24 ТБ спалаху на RAID 0. Одина стійка може вмістити до петабайта флеш-пам’яті. Це багато.

Конкретні моделі включають FlashSystem 820 та 810 на основі спалаху "eMLC" та FlashSystem 720 та 710 на основі вищої ціни спалаху SLC. (IBM каже, що флеш-пам'ять MLC для підприємства хороша для 30 000 циклів читання-запису, тоді як SLC хороша для 100000 таких циклів. Фактична флеш-пам’ять NAND походить від Toshiba.)

Стів Міллс, старший віце-президент IBM та керівник групи з питань програмного забезпечення та систем, зазначив, що за останні 10 років продуктивність процесора покращилася у вісім-10 разів, продуктивність DRAM в сім-дев'ять разів, швидкість роботи мережі в 100 разів, швидкість шини в 20 разів, але швидкість диска лише в 1, 2 рази краща. За допомогою спалаху, за його словами, ви можете отримати більш послідовну затримку - до 100 мікросекунд, і, таким чином, більш стабільну продуктивність.

Не менш важливо, він сказав, що загальна вартість системи для великої системи зі спалахом може бути до 30 відсотків менше, ніж для системи зі стандартним сховищем через менші екологічні та енерговитрати, більш високе використання сховища, потреба в меншій кількості серверів і, таким чином, нижча плата за обслуговування та ліцензію на програмне забезпечення.

Він зазначив, що хоча дешеві диски в системі зберігання даних в системі можуть коштувати лише 2 долари за гігабайт, високопродуктивні диски можуть коштувати 6 доларів за гігабайт. Для програм із найвищим рівнем продуктивності, жорсткі диски можуть коштувати від 30 до 50 доларів за гігабайт, оскільки додатки використовуватимуть лише зовнішні краї накопичувачів, щоб скоротити час ходу головки жорсткого диска. Навпаки, ціна нових FlashSystems від IBM на вулиці склала б близько 10 доларів за ГБ, що робить їх більш ефективними. (Очевидно, що ціна зберігання на підприємстві набагато вища, ніж необроблена пам’ять або диски, призначені для споживачів.)

Демонстрація порівняла систему із чотирма4 блоками FlashSystem 820, що працюють на сервері Power 780 із 128 ядрами та DB2, проти аналогічної конфігурації або з 18 стелажами з 5000 жорсткими дисками, або з вісьмома стелажами більш звичайного сховища, включаючи 2500 жорстких дисків та 128 SSD . IBM заявила, що флеш-система використовувала в 37 разів менше енергії і коштувала в 11 разів менше. Флеш-система забезпечила понад 43 000 транзакцій на секцію та понад 1, 3 мільйона ВВП. IBM стверджує, що повна стійка серверів може забезпечити до 22 мільйонів ВВП.

Різні клієнти говорили про використання ранніх версій системи, включаючи представників Sprint, Kroger, Thomson Reuters та Vion Corporation (яка продає системи державним установам). Не дивно, що вони говорили про поліпшення часу реагування при скороченні споживання місця та енергії.

Загалом, вони погодилися, що для традиційного зберігання все ще є велике місце, але масиви, що швидко спалахують, мають сенс у більших місцях, ніж зазвичай прийнято.

Зміна ринку серверів

У сукупності ці три оголошення (та інші подібні плани, про які ми чули протягом останніх кількох місяців) вказують на те, як може змінитися ринок серверів протягом наступних кількох років. Це в свою чергу призведе до появи всіляких нових питань для компаній, які хочуть розгорнути сервери.

Є багато нових оголошень про стелажі та тканини: AMD має свою тканину Freedom як частина придбання SeaMicro; Intel повідомила про цей тиждень; і організація Open Compute має свій стандарт Open Rack. Окремі постачальники серверів мають власні фірмові рішення, включаючи HP як із серверами Moonshot, так і зі своїми давніми рішеннями, що конкурують з пропозиціями IBM, Dell та Cisco. Це принесе більше конкуренції у цих дизайнах.

Ми вже бачили нові види серверних процесорів - не просто чіп високого класу, але тепер більше основних процесорів і навіть малопотужних, спрямованих на мікросервери. Основний ринок може не настільки переважати x86, як це було раніше, оскільки на ринок виходять нові серверні мікросхеми на основі ARM. Компаніям доведеться визначити, який тип процесора виявиться найбільш відповідним для конкретних програм.

Флеш-пам’ять набирає позиції, хоча і в центрі обробки даних, здебільшого як плата надбудови на стороні сервера або як нижчий рівень у багатоярусному масиві пам’яті. Тепер рішення для всіх флеш-систем стають більш конкурентоспроможними. Тим часом, з серверними процесорами, здатними обробляти більше оперативної пам’яті, ми, швидше за все, побачимо більш цілі рішення в пам’яті.

До недавнього часу більшість компаній, що купують сервер, значною мірою мали досить обмежену кількість варіантів: стійкові або стандартні сервери; подвійні або квадророзетки; Cisco, Dell, HP, IBM або якийсь менший постачальник; і який процесор Intel відповідає рахунку. Тепер буде більше варіантів і більше варіантів, і результат зміниться, скільки розроблено серверів центрів обробки даних.