Микросерверы: новый рынок, новые вендоры и большие возможности

3 декабря 2013 г.

Экономичные процессоры, открывшие дорогу новому классу «микросерверов», уже в состоянии удовлетворить  корпоративные потребности в облаке и ЦОДах.

Рынок микросерверов совсем нов, и пока даже нет четкого определения этих устройств.  Микросерверы - это системы в стойках или в корпусе с высокой плотностью размещения, использующие большое количество процессоров малой потребляемой мощности, плюс подсистемы хранения данных и сетевое оборудование, которые можно быстро конфигурировать и переконфигурировать для любого количества нагрузок в ЦОДе или облачных приложений.

Микросерверы могут использоваться и в качестве серверов общего назначения, но поскольку большинство из них не совместимы с архитектурой x86, то они всё же чаще применяются  для конкретных применений. Более того, в отличие от серверов общего назначения отдельные вычислительные узлы в микросервере, вместе с соответствующими ресурсами хранения и сетевыми компонентами могут переконфигурироваться для новых приложений «на лету».

Под это определение не подпадают системы ProLiant MicroServer Gen8 компании Hewlett-Packard – это  серверы общего назначения, ориентированные на мелкие фирмы и сегмент SOHO.

В этой статье даны краткие характеристики пяти процессоров, используемых для построения микросерверов, и нескольких последних моделей самих систем.

Итак, процессоры…

Opteron X-Series

Производитель: Advanced Micro Devices (Саннивейл, шт. Калифорния).

AMD заявляет, что ее процессор для рынка микросерверов Opteron X-series «Kyoto» обеспечивает самую высокую плотность компоновки систем и экономию на  питании из всех x86-процессоров с малым ядром, включая Atom от Intel.

Opteron X-Series был представлен в мае и оптимизирован для горизонтально-масштабируемых серверных архитектур. Процессор выпускается в двух модификациях. Opteron X2150 потребляет лишь 11 Вт мощности и включает интегрированный ЦП с GPU с высокоскоростной шиной на одном кристалле, позволяя использовать свой графический чип AMD Radeon HD 8000 для мультимедийных серверных нагрузок. Opteron X1150, потребляющий всего лишь 9 Вт, содержит только ЦП и предназначен для обычных горизонтально-масштабируемых нагрузок.

X-Gene

Производитель: Applied Micro Circuits (Саннивейл, шт. Калифорния).

Компания Applied Micro Circuits - разработчик семейства ARM-процессоров X-Gene, построенных на 64-разрядной архитектуре ARMv8. X-Gene представляет собой полностью интегрированный модуль однокристальной системы (SoC) корпоративного класса с механизмами разгрузки и предназначен для поддержки программируемой сетевой инфраструктуры (SDN), средств защиты сетей и других приложений, определяемых пользователем. Он оснащен смешанным интерфейсом ввода-вывода сигнала на 10 и 40 Гбит/с.

EnergyCore ECX-2000

Производитель: Calxeda (Остин, шт. Техас).

В октябре компания Calxeda представила свои новые ARM-модули EnergyCore ECX-2000 с тактовой частотой до 1,8 ГГц вместо 1,1 ГГц в предыдущей версии(CX-1000).Новый ECX-2000, как и прежний ECX-1000, использует 32-разрядный набор команд, но имеет также дополнительные 8 разрядов для расширения адреса памяти, позволяя каждому процессору адресовать 16 Гбайт оперативной памяти - в 4 раза больше прежней версии.

Новые модули SoC сертифицированы для использования с операционной системой Canonical Ubuntu 13.10 и работают с версией OpenStack «Havana». Есть также облако для разработки, позволяющее свободному ПО Apache выполняться на этих SoC. Также, они позволяют запускать корпоративную версию свободного ПО хранения данных Ceph от Inktank.

В дальнейшем Calxeda планирует выпустить 64-разрядный ARM-модуль под кодовым названием «Sarita», который будет совместим по выводам с новым ECX-2000. Затем последует «Lago», 64-разрядный ARM-модуль большей производительности, уже не совместимый по выводам с ECX-2000.

Atom C2000

Производитель: Intel (Санта-Клара, шт. Калифорния).

В сентябре Intel представила свое новое семейство 64-разрядных процессоров Atom C2000 - линейку четырехъдерных ЦП, в 6 раз более экономичных и в 7 раз более производительных, чем прежний, 32-разрядный Atom C1200 «Centerton».

Новые процессоры Atom C2000, изготавливаемые по 22-нм технологии, предлагаются в двух модификациях. Версия «Avoton» нацелена на сборщиков экономичных серверов с высокой плотностью компоновки и, как таковая, является конкурентом процессоров ARM. Версия «Rangeley» ориентирована на сетевые устройства, которые можно оптимизировать для выполнения малых нагрузок, таких как выделенный хостинг, кэширование распределенной памяти, и в роли статического Web-сервера.

Ожидается, что новые процессоры Atom C2000 будут обновлены в 2014 году, когда Intel введет 14-нм технологический процесс.

TILE-Gx72

Производитель: Tilera (Сан-Хосе).

В феврале компания Tilera представила свой процессор TILE-Gx72, включающий 72 экономичных ядра и 4 высокопроизводительных контроллера памяти DDR3. Он предназначен для будущих поколений сетевой, облачной и мультимедиа-инфраструктуры.

TILE-Gx72 нацелен на применения с большим объемом вычислений и ввода-вывода. Это могут быть сетевые устройства и брандмауэры от Layer 2 до Layer 7, инфраструктура SDN, мониторинг и аналитика сети, полный контроль пакетов (DPI) на Layer 7, сетевые интерфейсные платы для разгрузки, обнаружение и предотвращение вторжений, обработка транзакций Big Data, потоковое видео и видеоконференц-связь высокой четкости.

Каждое из 72-х 64-разрядных ядер в процессоре TILE-Gx72 включает собственный кэш L1 и L2 и фирменный двумерный многоуровневый интерфейс межсоединений iMesh с пропускной способностью более 110 Тбит/с для подсоединения ядер, кэшей, устройств ввода-вывода и контроллеров памяти DDR3. Процессоры включают также поддержку восьми портов 10-Гбит/с Ethernet (которые можно сконфигурировать как 32 порта на 1 Гбит/с) и шести портов PCIe.

…И сами системы:

SeaMicro SM15000

Производитель: Advanced Micro Devices (Саннивейл, шт. Калифорния).

В ноябре AMD заявила, что ее микросервер SeaMicro SM15000 - первый, включающий поддержку аппаратного (bare-metal) предоставления ресурсов в вычислительной среде OpenStack.

SM15000, использующий технологию купленной в 2012 году компании SeaMicro, объединяет вычислительные, сетевые ресурсы и средства хранения в 10U-шасси, содержащее 512 вычислительных ядер. Его коммутационная матрица Freedom позволяет настраивать производительность вычислительных ресурсов, сетевых компонентов и емкость хранения в зависимости от требований приложения, так что любому серверу может быть назначено любое устройство хранения и любая плата сетевого ввода-вывода.

SM15000 работает как однопользовательская система без разделения ресурсов на множество виртуальных машин, что повышает ее внутреннюю производительность. Микросервер AMD обеспечивает также загрузку и восстановление базового серверного образа с центрального сервера при массовом развертывании OpenStack. В SeaMicro можно использовать не только процессоры AMD Opteron, но также Xeon и Atom от Intel.

Avantek ARM Server

Производитель: Avantek Computer (Лестершир, Великобритания).

Компания Avantek Computer предлагает 3U-сервер на базе ARM-процессора Cortex-A9, включающий 48 серверных вычислительных узлов и до 48-ми SSD-накопителей или 24 жестких диска плюс 24 SSD, давая возможность назначить накопитель каждому узлу (1:1 mapping). Система может масштабироваться до 4096 узлов, потребляя по 5 Вт мощности на узел. Каждое 3U-шасси с 48 узлами включает 192 процессорных ядра и 192 Гбайт оперативной памяти при общей потребляемой мощности менее 150 Вт, утверждает компания.

Boston Viridis 2.0

Производитель: Boston Ltd. (Хэртфордшир, Великобритания).

Микросервер Viridis 2.0 компании Boston Ltd. включает шесть плат EnergyCore ECX-2000 от Calxeda, каждая из которых содержит две четырехъядерные SoC с тактовой частотой 1.8 ГГц, потребляя всего 6 Вт. Платы ECX-2000 используют двухъядерный ARM-процессор Cortex A15. Boston Viridis 2.0 сертифицирован для работы с Ubuntu 13.10 и использует платформу OpenStack «Havana» для создания общедоступного, частного или гибридного облака. Сервер поддерживает объем оперативной памяти до 16 Гбайт, а также KVM-коммутатор и виртуализацию Xen и поставляется с интегрированным 80-Гбит/с коммутатором Fleet Fabric.

Exxact AR02012-0

Производитель: Exxact Quantum (Фримонт, шт. Калифорния).

Микросервер AR02012-0 компании Exxact Quantum выполнен в 2U-шасси и предназначен служить Web-сервером, а также обслуживать облачные и обычные приложения. В каждое шасси можно установить до 12 четырехъядерных ARM-процессоров Cortex A9, каждый из которых представляет собой восьмиядерную 64-разрядную SoC, что дает в целом до 48 ядер. В шасси имеется также место для установки до 24-х 2,5-дюймовых жестких дисков с «горячей» заменой общей емкостью до 48 Гбайт и до 12 магистральных портов 10-Гбит/с SFP+. Серверы можно сконфигурировать с различным балансом производительности ЦП и сетевого ввода-вывода.

Project Moonshot

Производитель: Hewlett-Packard (Пало-Альто, шт. Калифорния).

HP объявила в октябре, что готовящийся новый серверный модуль для ее линейки Moonshot будет использовать новейшую, более мощную версию семейства SoC на базе ARM-процессоров EnergyCore ECX-2000 от Calxeda. HP, еще в конце 2011 года создавшая исходную платформу Moonshot на базе ARM-модулей Calxeda, но так и не пустив их в коммерческое русло, теперь официально стала поставщиком ARM-серверов высокой плотности. Серверы Moonshot, использующие стандартное шасси, в которое могут устанавливаться специализированные серверные модули, построенные на разных технологиях ЦП, пока предлагаются только с процессорами Atom C1200 «Centerton» от Intel.

7 Star Server System

Производитель: Mitac International (Тайвань).

Тайваньская компания Mitac International в июле представила новое семейство серверов под названием 7 Star на базе 64-разрядных процессоров ARMv8. Сервер 7 Star использует ARMv8-совместимый 64-разрядный восьмиядерный процессор X-Gene компании Applied Micro Circuits. Новый сервер включает 18 вычислительных «лезвий», устанавливаемых спереди в 4U-шасси, и каждое из них содержит одну 64-разрядную SoC ARMv8, два слота DDR3 DIMM, до двух 2,5-дюймовых жестких диска SATA, 10-Гбит/с порт SFP+ и порт Gbit Ethernet.

Penguin Microserver

Производитель: Penguin Computing (Фримонт, шт. Калифорния).

Компания Penguin Computing в сентябре продемонстрировала новую платформу микросервера на базе семейства процессоров Atom C2000 от Intel, которая отвечает спецификации микросерверных плат Open Compute Project. Новая микросерверная платформа, намеченная к поставкам в начале будущего года, ориентирована на горизонтально-масштабируемые рабочие нагрузки с ограниченным вводом-выводом, такие как мелкомасштабный веб-хостинг, доставка простого контента и Web-серверы низового уровня. Платформа имеет модульную архитектуру, что позволяет точно выделить вычислительную мощность, устанавливая в каждое шасси требуемое количество микросерверных плат в соответствии с конкретной нагрузкой.

Поставки планируется начать в 1 квартале 2014 г.

Quanta Ultra-Dense Microserver

Производитель: Quanta QCT (Фримонт, шт. Калифорния).

Компания Quanta QCT представила ультраплотную микросерверную платформу S1M, которая может содержать до 42-х узлов на базе Atom C2000 от Intel на каждый сервер. Платформа S1M реализована в фирменном шасси «Hidden-Shelf», которое позволяет разместить 24 серверных модуля в салазках в ряд спереди и еще 18 в скрытой полке позади первого ряда, обеспечивая простой доступ для обслуживания модулей из «холодного» прохода. Они выполнены в форм-факторе OpenRack в соответствии с рекомендациями Open Compute Project (OCP) для экономии электроэнергии, улучшения теплового режима, повышения плотности компоновки и удобства обслуживания в консолидированных (hyperscale) и других ЦОДах для облачной нагрузки. Имеется также Ethernet-коммутатор Intel FM5224 с резервированием «1+1» и «горячей» заменой для агрегации всего сетевого трафика на 42 серверных узла; коммутатор включает два 40-Гбит/с порта Ethernet.

Массовое производство серверов S1M намечено на 1 квартал 2014 г.

MicroBlade

Производитель: Supermicro (Сан-Хосе).

Компания Supermicro в сентябре представила новую ультраплотную серверную платформу, предназначенную для облачных и hyperscale-ЦОДов и построенную на процессорах Atom C2000 «Avoton» от Intel. Новый MicroBlade - это микросервер в 6U-шасси, содержащий 112 восьмиядерных процессоров Avoton в 28-ми «лезвиях» с доступом спереди и «горячей» заменой.

Каждое «лезвие» включает четыре узла, с одним процессором Avoton каждый, имеет место для жесткого диска SATA или SSD и два слота DDR3 DIMM. Вычислительные ресурсы и подсистемы памяти интегрированы в отдельные «лезвия», а общие сетевые компоненты, источники питания и средства охлаждения расположены сзади корпуса.

В корпусе использованы источники питания с цифровым переключением (КПД 95%); он обеспечивает оптимизированный воздушный поток с резервированными экономичными вентиляторами охлаждения и включает интегрированный управляющий модуль (chassis management module, CMM) и до четырех Ethernet-коммутаторов Intel FM5224 с магистральными портами 10GbE и 40GbE.

SystemFabricCore

Производитель: System Fabric Works (Остин, шт. Техас).

Микросервер SystemFabricCore компании System Fabric Works представляет собой тесно интегрированную систему с высоким параллелизмом и плотной компоновкой, построенную на платформе SoC EnergyCore от Calxeda и объединяющую вычислительные ресурсы, сетевые компоненты, коммутационную матрицу, подсистемы хранения и ввода-вывода и средства администрирования в экономичном блоке, потребляющем 3,8 Вт мощности.

SystemFabricCore - это серверный узел в 2U-шасси, работающий в многоузловом кластере с интегрированными высокоскоростными межсоединениями и подсистемами хранения. Корпус может вместить до 12 модулей EnergyCore от Calxeda с общим количеством ядер до 192-х, а также до 24-х 2,5-дюймовых жестких дисков SATA или SSD-накопителей, 192 Гбайт оперативной памяти и четыре порта SFP+ для внешних подключений коммутационной матрицы.

© 2013. The Channel Company LLC. Initially published on CRN.com, a The Channel Company website, at https://www.crn.com.  Reprinted with permission.

Источник: Джозеф Ф. Ковар, CRN/США