Новое лицо серверов

На прошлой неделе мы услышали три объявления, которые вместе могут оказать большое влияние на то, как будут выглядеть серверы в предстоящие годы. Во-первых, Intel объявила об обновлениях почти всей своей линейки серверных процессоров. Затем HP объявила о поставке первых серверов из своего семейства микросерверов Project Moonshot, которые должны поддерживать несколько различных типов небольших серверов. Наконец, IBM представила свою инициативу Flash Ahead - план по увеличению использования флэш-хранилищ на серверах во главе с новым семейством систем флэш-хранения. По отдельности каждый из них был интересен, но в совокупности они говорят о том, что мир серверов резко преображается.

Стоит отметить, что в отличие от ПК, продажи серверов остаются достаточно высокими. Gartner сообщает, что в 2013 году выручка от продаж серверов в годовом исчислении будет расти на 3, 5 процента, а поставки увеличатся на 4, 9 процента. Но в этом есть некоторые большие изменения. Все больше и больше, крупнейшие компании веб-масштаба разрабатывают свои собственные серверы, часто имея большие тайваньские ODM (производители оригинального дизайна), создавая собственные серверы только для них.

Новые процессоры Intel

Из анонсов прошлой недели новая линейка серверов Intel была в некоторых отношениях наиболее обычной. Компания продемонстрировала новые чипы для огромного диапазона серверов: от чипов Atom для микросерверов до Xeon E7, предназначенных для огромных компьютеров с четырьмя-восемью сокетами.

Компания объявила, что конкретные версии ее процессора Atom 1200, известного как Centerton, теперь доступны и были частью запуска HP Moonshot. Это семейство 32-нм двухъядерных процессоров, которое будет работать в диапазоне частот от 1, 6 ГГц до 2, 0 ГГц и с тепловой расчетной мощностью (TDP) от 6, 1 до 8, 5 Вт; он может обрабатывать до 8 ГБ ОЗУ, что больше, чем у многих конкурирующих микросхем чипсетов.

Позднее в этом году будет выпущен 22-нм чип Avoton, построенный на новой микроархитектуре, известной как Silvermont. Intel говорит, что это обеспечит повышение производительности на 50% и будет включать встроенный контроллер Ethernet. Компания также анонсировала 32-нм версию Briarwood, предназначенную для рынка хранилищ, и 22-нм версию Rangely, предназначенную для сетевой и коммуникационной инфраструктуры.

Что касается небольших традиционных серверов, то Intel рассказала о следующей версии своего семейства Xeon E3, 22 нм, основанной на архитектуре Haswell, которая должна появиться в настольных и переносных компьютерах Core в ближайшие пару месяцев. Как и существующий E3, основанный на архитектуре Sandy Bridge, новый E3-1200 v3 в основном представляет собой микросхему настольного компьютера, предназначенную для небольших однопроцессорных серверов. Это будет доступно позже в этом году в двух- и четырехъядерных версиях. Intel говорит, что самый низкий TDP будет 13 Вт, по сравнению с предыдущими версиями.

Процессор, который я больше всего вижу в серверах, предназначенных для традиционного корпоративного рынка, - это Xeon E5, разработанный для серверов с одним и двумя сокетами. Рабочей лошадкой в ​​линейке является Xeon E5, на который приходится большинство серверов этой компании. Текущая версия основана на дизайне, известном как Sandy Bridge-EP, и имеет до шести ядер. На прошлой неделе Intel сообщила, что 22-нм версия, известная как Ivy Bridge-EP, будет доступна в третьем квартале и будет иметь до восьми ядер.

Наконец, для высокого класса Intel анонсировала новую версию своего Xeon E7 с поддержкой до 10 ядер для серверов с четырьмя и восемью сокетами. Этот процессор, известный как Ivy Bridge-EX, выйдет в четвертом квартале и обеспечит до 12 ТБ ОЗУ в восьмипроцессорной конфигурации.

То, что выводит это на другой уровень, - это объявление Intel о плане новой архитектуры в масштабе стойки, дизайн которой включает в себя отдельные модули уровня подсистемы для ЦП, памяти, хранилища и сетей с собственной фотоникой и серверной структурой. Идея, типичная для таких проектов, заключается в более плотном, но более гибком, серверном дизайне. Мы видели, как многие производители объявили о создании собственных стоечных систем, а в последнее время появился более открытый подход (называемый Open Rack), поэтому будет интересно посмотреть, сможет ли Intel добиться успеха с собственным дизайном.

HP Moonshot

Заявление HP на прошлой неделе о наличии первых записей на серверах Project Moonshot было несколько неожиданным, поскольку мы уже знали, что эти продукты будут использовать чипы Intel Atom 1200 (иногда называемые «Centerton»). Тем не менее, концепция, безусловно, неотразима.

В первом предложении, известном как серверный корпус Moonshot 1500, будет устройство 4.3U, которое может вместить 45 серверных картриджей на базе Atom. HP уже использует серверы Moonshot на своем веб-сайте и говорит, что работа всего сайта на таких серверах должна потреблять только энергию, требуемую для 12 60-ваттных лампочек. В целом, по словам компании, серверы Moonshot должны потреблять на 89 процентов меньше энергии, на 80 процентов меньше места и стоить на 77 процентов меньше, чем традиционные серверы.

HP будет предлагать будущие серверные картриджи на базе различных архитектур, включая другие процессоры Intel, от AMD и, возможно, наиболее интересно, поставщиков серверов на базе ARM, включая AppliedMicro, Calxeda и Texas Instruments.

Во время анонса AppliedMicro заявил, что X-Gene будет первым 64-битным SoC ARM с восемью высокопроизводительными ядрами, работающими на частоте до 2, 4 ГГц. Calxeda сообщила, что на ее серверах будут установлены четыре процессора ECX-1000 с тактовой частотой 1, 4 ГГц, каждый из которых имеет 4 ГБ оперативной памяти с возможностью адресации.

В последнее время мы видели некоторые серверы на базе ARM, но для того, чтобы сделать это гораздо более популярным, может потребоваться крупный поставщик, такой как HP. Серверы ARM сегодня часто имеют более ограниченный объем памяти, чем серверы Intel (поскольку большинство из них 32-разрядные, с максимальным объемом 4 ГБ), но 64-разрядные версии процессоров ARM поставляются с гораздо лучшей адресуемой памятью. Сторонники ARM говорят о предоставлении производительности сервера с гораздо меньшими требованиями к энергопотреблению, хотя Intel и AMD также работают над сокращением энергопотребления X86.

До сих пор такие микросерверы, по-видимому, наиболее широко распространены для приложений, таких как веб-сайты, которые, как правило, требуют более интенсивного ввода-вывода, чем процессоры. Если бы экономика могла работать на более крупных приложениях, это могло бы изменить игру.

IBM Goes All Flash

Наконец, в прошлый четверг я посетил мероприятие, на котором IBM заявила, что флэш-память находится на «переломном этапе», что делает все флэш-системы экономичными и практичными для различных приложений. Компания объявила, что потратит 1 миллиард долларов на исследования и разработки в области флэш-решений, и заявила, что она создает дюжину «центров компетенции» для запуска сценариев с проверкой концепции для демонстрации производительности флэш-памяти.

Но самым осязаемым продуктом стала новая линейка массивов флэш-памяти, основанная на технологии, приобретенной компанией Texas Memory Systems. Это блоки 1U, которые встраиваются в серверную стойку, каждый из которых способен вместить 12 модулей по 2 ТБ. Это означает, что каждое устройство может хранить до 20 ТБ флэш-памяти на RAID 5 или 24 ТБ на флэш-памяти RAID 0. Одна стойка может вместить до петабайта флэш-памяти. Это много.

Конкретные модели включают FlashSystem 820 и 810 на основе флэш-памяти eMLC и FlashSystem 720 и 710 на основе более дорогой флэш-памяти SLC. (IBM утверждает, что корпоративная флэш-память MLC хороша для 30 000 циклов чтения-записи, в то время как SLC хороша для 100 000 таких циклов. Фактическая флэш-память NAND поставляется Toshiba.)

Стив Миллс, старший вице-президент и руководитель группы IBM по программному обеспечению и системам, отметил, что за последние 10 лет производительность ЦП увеличилась в 8-10 раз, производительность DRAM в 7-9 раз, скорость сети в 100 раз и скорость шины в 20 раз, но скорость диска только в 1, 2 раза лучше. С помощью флэш-памяти, по его словам, вы можете получить более стабильную задержку - до 100 микросекунд и, следовательно, более стабильную производительность.

Не менее важно и то, что он сказал, что общая стоимость системы для большой системы с флэш-памятью может быть на 30 процентов меньше, чем у системы со стандартным хранилищем, из-за более низких затрат на окружающую среду и энергопотребление, более высокого уровня использования хранилища, необходимости в меньшем количестве серверов и, следовательно, более низкого лицензионные сборы за обслуживание и программное обеспечение.

Он отметил, что хотя дешевые диски в системе хранения предприятия могут стоить всего 2 доллара за гигабайт, высокопроизводительные диски могут стоить 6 долларов за гигабайт. Для высокопроизводительных приложений, связанных с производительностью, жесткие диски могут стоить от 30 до 50 долларов за гигабайт, поскольку приложения будут использовать только внешние края дисков для сокращения времени перемещения головки жесткого диска. В отличие от этого, уличная цена новых FlashSystems от IBM будет составлять около 10 долларов за ГБ, что делает их более эффективными. (Очевидно, что цена корпоративного хранилища намного выше, чем у необработанной памяти или дисков потребительского уровня.)

Демонстрация сравнила систему с четырьмя из четырех модулей FlashSystem 820, работающих на сервере Power 780 с 128 ядрами и DB2, с аналогичной конфигурацией либо с 18 стойками с 5000 жесткими дисками, либо с восемью стойками более традиционного хранилища, включая 2500 жестких дисков и 128 твердотельных накопителей, IBM утверждает, что флэш-система потребляет в 37 раз меньше энергии и стоит в 11 раз дешевле. Флэш-система обеспечила более 43 000 транзакций на раздел и более 1, 3 миллиона операций ввода-вывода. IBM утверждает, что полная стойка серверов может обеспечить до 22 миллионов операций ввода-вывода в секунду.

Об использовании более ранних версий системы говорили различные клиенты, в том числе представители Sprint, Kroger, Thomson Reuters и Vion Corporation (которая продает системы государственным органам). Не удивительно, что они говорили об улучшении времени отклика при одновременном сокращении места и энергопотребления.

В целом они согласились с тем, что для традиционного хранения еще есть много места, но массивы с полностью флэш-памятью имеют смысл в большем количестве мест, чем принято считать.

Изменение рынка серверов

Взятые вместе, эти три объявления (и другие подобные планы, о которых мы слышали за последние несколько месяцев) указывают на то, как рынок серверов может измениться в течение следующих нескольких лет. Это, в свою очередь, приведет к разного рода новым вопросам для компаний, которые хотят развернуть серверы.

Появилось много новых анонсов для стоек и матриц: AMD приобрела Freedom Fabric в рамках своего приобретения SeaMicro; У Intel были объявления на этой неделе; и организация Open Compute имеет свой стандарт Open Rack. Отдельные поставщики серверов имеют собственные проприетарные решения, в том числе HP как с серверами Moonshot, так и с его давними решениями для стоек, которые конкурируют с предложениями IBM, Dell и Cisco. Это принесет больше конкуренции в этих проектах.

Мы уже видели новые типы серверных процессоров - не только высокопроизводительные чипы, но теперь и более массовые процессоры и даже процессоры с низким энергопотреблением, предназначенные для микросерверов. На рынке мейнстрима, возможно, не так доминирует x86, как на рынке, поскольку на рынке появляются новые серверные чипы на базе ARM. Компании должны будут определить, какой тип процессора окажется наиболее подходящим для конкретных приложений.

Флэш-хранилище завоевывает популярность, хотя и в центре обработки данных, в основном в виде платы надстройки на стороне сервера или более низкого уровня в многоуровневом массиве хранения. Теперь все флеш-решения становятся все более конкурентоспособными. Между тем, с серверными процессорами, способными обрабатывать больше оперативной памяти, мы, вероятно, увидим более полностью решения в памяти.

До недавнего времени большинство компаний, покупающих сервер, в основном имели довольно ограниченный выбор: стоечные или стандартные серверы; двойные или четырехместные розетки; Cisco, Dell, HP, IBM или какой-то более мелкий поставщик; и какой процессор Intel отвечает всем требованиям. Теперь будет больше вариантов и больше вариантов, и результат будет зависеть от того, сколько серверов центра обработки данных спроектировано.