Das neue Gesicht der Server

Letzte Woche haben wir drei Ankündigungen gehört, die zusammen einen großen Einfluss darauf haben könnten, wie Server in den kommenden Jahren aussehen werden. Zunächst kündigte Intel Updates für nahezu alle Serverprozessoren an. Dann kündigte HP an, dass die ersten Server der Project Moonshot-Familie von Mikroservern ausgeliefert werden, die mehrere verschiedene Arten kleiner Server unterstützen sollen. Schließlich stellte IBM seine Flash Ahead-Initiative vor, die die Verwendung von Flash-Speichern in Servern vorantreiben soll und von einer neuen Familie von Flash-Speichersystemen geleitet wird. Jeder einzelne war interessant, aber zusammengenommen deuten sie darauf hin, dass sich die Serverwelt dramatisch verändert.

Zu beachten ist, dass der Serververkauf im Gegensatz zu PCs nach wie vor recht stark ist. Laut Gartner soll der Umsatz mit Servern im Jahr 2013 um 3, 5 Prozent gegenüber dem Vorjahr steigen, wobei der Absatz um 4, 9 Prozent steigen wird. Aber darin gibt es einige große Veränderungen. Immer mehr der größten Web-Unternehmen entwerfen ihre eigenen Server, und oft lassen die großen taiwanesischen ODMs (Original Design Manufacturers) benutzerdefinierte Server nur für sie erstellen.

Intels neue Prozessoren

Von den Ankündigungen der letzten Woche war die neue Serverlinie von Intel in gewisser Hinsicht die konventionellste. Das Unternehmen präsentierte neue Chips für eine breite Palette von Servern, von Atom-Chips für Mikroserver bis hin zum Xeon E7 für große Maschinen mit vier bis acht Sockeln.

Das Unternehmen gab bekannt, dass bestimmte Versionen seines Atom 1200-Prozessors, der als Centerton bekannt ist, jetzt verfügbar sind und Teil der Einführung von HP Moonshot waren. Dies ist eine 32-nm-Dual-Core-Prozessorfamilie, die in einem Geschwindigkeitsbereich von 1, 6 GHz bis 2, 0 GHz und mit einer Thermal Design Power (TDP) von 6, 1 bis 8, 5 Watt erhältlich ist. Es kann bis zu 8 GB RAM adressieren, mehr als viele konkurrierende Mikroserver-Chip-Designs.

Später im Jahr folgt ein 22-nm-Chip namens Avoton, der auf einer neuen Mikroarchitektur namens Silvermont basiert. Intel sagt, dass dies eine Leistungsverbesserung von 50 Prozent bietet und einen integrierten Ethernet-Controller beinhalten wird. Das Unternehmen kündigte auch Briarwood an, eine 32-nm-Version für den Speichermarkt, und Rangely, eine kommende 22-nm-Version für die Netzwerk- und Kommunikationsinfrastruktur.

Für kleine traditionelle Server sprach Intel über die nächste Version seiner Xeon E3-Familie, eine 22-nm-Version, die auf der Haswell-Architektur basiert und voraussichtlich in den nächsten Monaten in den Core-Desktop- und Laptop-Teilen verfügbar sein wird. Wie das vorhandene E3, das auf der Sandy Bridge-Architektur basiert, ist das neue E3-1200 v3 hauptsächlich ein Desktop-Chip, der für kleine Single-Socket-Server umgerüstet wurde. Es wird später in diesem Jahr in zwei- und vierkernigen Versionen erhältlich sein. Intel gibt an, dass die niedrigste TDP 13 Watt gegenüber früheren Versionen betragen wird.

Der Prozessor, den ich bei Servern am häufigsten sehe, die auf den traditionellen Unternehmensmarkt ausgerichtet sind, ist der Xeon E5, der für Single- und Dual-Socket-Server entwickelt wurde. Das Arbeitspferd der Linie ist das Xeon E5, auf das die meisten Server des Unternehmens entfallen. Die aktuelle Version basiert auf einem Design, das als Sandy Bridge-EP bekannt ist und bis zu sechs Kerne umfasst. Intel gab letzte Woche bekannt, dass eine 22-nm-Version, bekannt als Ivy Bridge-EP, im dritten Quartal verfügbar sein wird und bis zu acht Kerne haben wird.

Schließlich kündigte Intel für das High-End eine neue Version seines Xeon E7 mit bis zu 10 Kernen für Server mit vier und acht Sockeln an. Dieser Prozessor mit der Bezeichnung Ivy Bridge-EX soll im vierten Quartal verfügbar sein und in einer Konfiguration mit acht Prozessoren bis zu 12 TB RAM ermöglichen.

Was dies auf eine andere Ebene bringt, ist Intels Ankündigung eines Plans für eine neue Rack-Skalierungsarchitektur mit einem Design, das separate Subsystem-Level-Module für CPU, Speicher, Speicher und Netzwerk mit eigener Photonik und Server-Fabric umfasst. Die Idee, wie sie für solche Designs typisch ist, ist ein dichteres, aber flexibleres Server-Design. Wir haben viele einzelne Hersteller gesehen, die ihre eigenen Rack-Systeme angekündigt haben, und in letzter Zeit einen offeneren Ansatz (Open Rack genannt). Es wird also interessant sein, zu sehen, ob Intel mit seinem eigenen Design Fortschritte erzielen kann.

HPs Mondschuss

In der vergangenen Woche gab HP bekannt, dass die ersten Einträge in den Project Moonshot-Servern verfügbar waren, da wir bereits wussten, dass diese Produkte die Intel Atom 1200-Chips (manchmal als "Centerton" bezeichnet) verwenden würden. Dennoch ist das Konzept sicherlich überzeugend.

Bei dem ersten Angebot, dem sogenannten Moonshot 1500-Servergehäuse, handelt es sich um ein 4, 3-HE-Gerät, das für 45 Atom-basierte Serverkassetten geeignet ist. HP betreibt bereits Moonshot-Server auf seiner Website und sagte, dass das Betreiben der gesamten Website auf solchen Servern nur die Energie verbrauchen sollte, die von 12 60-Watt-Glühbirnen benötigt wird. Insgesamt sollten die Moonshot-Server bis zu 89 Prozent weniger Energie verbrauchen, 80 Prozent weniger Platz und 77 Prozent weniger kosten als herkömmliche Server.

HP wird künftige Server-Cartridges anbieten, die auf verschiedenen Architekturen basieren, einschließlich anderer Intel-Prozessoren, AMD-Prozessoren und, was vielleicht am interessantesten ist, ARM-basierten Server-Anbietern, einschließlich AppliedMicro, Calxeda und Texas Instruments.

Um die Ankündigung herum gab AppliedMicro bekannt, dass sein X-Gene der erste ARM 64-Bit-SoC mit acht Hochleistungskernen sein wird, die mit bis zu 2, 4 GHz arbeiten. Calxeda gab bekannt, dass seine Server mit vier ECX-1000-Prozessoren mit 1, 4 GHz und jeweils 4 GB DRAM adressierbarem Speicher ausgestattet sein werden.

Wir haben in letzter Zeit einige ARM-basierte Server gesehen, aber es könnte durchaus einen großen Anbieter wie HP erfordern, um dies zu einem viel größeren Mainstream zu machen. ARM-Server verfügen heutzutage oft über eine begrenzte Speicherkapazität als Intel-Server (da die meisten 32-Bit-Server mit 4 GB ausgelastet sind), aber 64-Bit-Versionen von ARM-Prozessoren verfügen über einen viel besser adressierbaren Speicher. Die Unterstützer von ARM sprechen von einer Serverleistung mit deutlich geringerem Energiebedarf, obwohl Intel und AMD daran arbeiten, den X86-Stromverbrauch ebenfalls zu reduzieren.

Bisher scheinen solche Mikroserver für Anwendungen wie das Betreiben von Websites am weitesten verbreitet zu sein, die tendenziell eine höhere E / A-Intensität aufweisen als prozessorgebundene Anwendungen. Wenn die Wirtschaftlichkeit jedoch bei größeren Anwendungen funktionieren könnte, wäre dies ein echter Spielveränderer.

IBM geht alles Flash

Letzten Donnerstag habe ich schließlich an einer Veranstaltung teilgenommen, bei der IBM erklärte, dass der Flash-Speicher an einem "Wendepunkt" angelangt ist, wodurch alle Flash-Systeme für eine Vielzahl von Anwendungen wirtschaftlich und praktisch sind. Das Unternehmen kündigte an, 1 Milliarde US-Dollar für Forschung und Entwicklung von Flash-basierten Lösungen aufzuwenden und ein Dutzend "Kompetenzzentren" einzurichten, um Proof-of-Concept-Szenarien zur Darstellung der Leistung von Flash durchzuführen.

Das greifbarste Produkt war jedoch eine neue Reihe von Flash-Speicher-Arrays, die auf der von Texas Memory Systems erworbenen Technologie basierten. Dies sind 1U-Einheiten, die in ein Server-Rack passen, wobei jede Einheit 12 2-TB-Module aufnehmen kann. Das bedeutet, dass jede Einheit bis zu 20 TB Flash-Speicher bei RAID 5 oder 24 TB Flash-Speicher bei RAID 0 speichern kann. Ein einzelnes Rack kann bis zu einem Petabyte Flash-Speicher aufnehmen. Das ist eine Menge.

Zu den spezifischen Modellen gehören das FlashSystem 820 und 810 auf der Basis von "eMLC" -Blitz und das FlashSystem 720 und 710 auf der Basis von teureren SLC-Blitzgeräten. (IBM sagt, dass Enterprise-MLC-Flash für 30.000 Lese- / Schreibzyklen geeignet ist, während SLC für 100.000 solche Zyklen geeignet ist. Der eigentliche NAND-Flash-Speicher stammt von Toshiba.)

Steve Mills, Senior Vice President und Group Executive für Software und Systeme bei IBM, stellte fest, dass sich die CPU-Leistung in den letzten 10 Jahren um das Acht- bis Zehnfache, die DRAM-Leistung um das Sieben- bis Neunfache, die Netzwerkgeschwindigkeit um das Hundertfache und die Busgeschwindigkeit um das Zwanzigfache verbessert hat. Die Geschwindigkeit der Festplatte ist jedoch nur 1, 2-mal besser. Mit Flash könnten Sie eine konsistentere Latenz erreichen - bis zu 100 Mikrosekunden und damit eine konsistentere Leistung.

Ebenso wichtig sei, dass die Gesamtsystemkosten für ein großes System mit Flash aufgrund geringerer Umwelt- und Energiekosten, höherer Speichernutzung, geringerem Serverbedarf und damit niedrigerer Kosten bis zu 30 Prozent unter denen eines Systems mit Standardspeicher liegen könnten Wartungs- und Softwarelizenzgebühren.

Er merkte an, dass billige Festplatten in einem Unternehmensspeichersystem möglicherweise nur 2 USD pro Gigabyte kosten, Hochleistungsfestplatten jedoch 6 USD pro Gigabyte. Für leistungsbezogene High-End-Anwendungen könnten Festplatten 30 bis 50 US-Dollar pro Gigabyte kosten, da Anwendungen nur die Außenkanten der Laufwerke verwenden, um die Laufzeit des Festplattenkopfs zu verringern. Im Gegensatz dazu würde der Straßenpreis von IBMs neuen FlashSystemen bei etwa 10 USD pro GB liegen, was sie effizienter macht. (Offensichtlich ist der Preis für Enterprise-Speicher viel höher als für Raw-Speicher oder Consumer-Festplatten.)

Eine Demo verglich ein System mit vier FlashSystem 820-Einheiten, die auf einem Power 780-Server mit 128 Kernen und DB2 ausgeführt werden, mit einer ähnlichen Konfiguration mit 18 Racks mit 5000 Festplatten oder acht Racks mit konventionellem Speicher, einschließlich 2500 Festplatten und 128 SSDs. IBM behauptete, dass das Flash-System 37-mal weniger Strom verbraucht und 11-mal weniger kostet. Das Flash-System lieferte mehr als 43.000 Transaktionen pro Abschnitt und über 1, 3 Millionen IOPs. IBM behauptete, ein vollständiges Rack der Server könne bis zu 22 Millionen IOPs bereitstellen.

Verschiedene Kunden, darunter Vertreter von Sprint, Kroger, Thomson Reuters und der Vion Corporation (die Systeme an Regierungsbehörden verkauft), sprachen über die Verwendung früherer Versionen des Systems. Es überrascht nicht, dass sie über die Verbesserung der Reaktionszeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Platzbedarfs und des Stromverbrauchs sprachen.

Im Allgemeinen waren sie sich einig, dass es immer noch einen großen Platz für die traditionelle Speicherung gibt, aber die All-Flash-Arrays sind an mehr Orten sinnvoll als allgemein angenommen.

Der sich wandelnde Servermarkt

Zusammengenommen weisen diese drei Ankündigungen (und andere ähnliche Pläne, von denen wir in den letzten Monaten gehört haben) darauf hin, wie sich der Servermarkt in den nächsten Jahren verändern könnte. Dies führt wiederum zu allen möglichen neuen Fragen für Unternehmen, die Server bereitstellen möchten.

Es gibt viele neue Rack- und Stoffankündigungen: AMD hat seinen Freedom Fabric als Teil seiner SeaMicro-Akquisition; Intel hatte diese Woche Ankündigungen; und die Open Compute-Organisation hat ihren Open Rack-Standard. Einzelne Serveranbieter haben ihre eigenen proprietären Lösungen, einschließlich HP sowohl für die Moonshot-Server als auch für die langjährigen Rack-Lösungen, die mit den Angeboten von IBM, Dell und Cisco konkurrieren. Dies wird mehr Wettbewerb in diese Entwürfe bringen.

Wir haben bereits neue Arten von Serverprozessoren gesehen - nicht nur High-End-Chips, sondern jetzt mehr Mainstream-Prozessoren und sogar Prozessoren mit geringem Stromverbrauch, die auf Mikroserver ausgerichtet sind. Der Mainstream-Markt wird möglicherweise nicht mehr so ​​stark von x86 dominiert wie früher, da neue ARM-basierte Serverchips auf den Markt kommen. Die Unternehmen müssen bestimmen, welcher Prozessortyp für bestimmte Anwendungen am besten geeignet ist.

Der Flash-Speicher ist im Rechenzentrum auf dem Vormarsch, meist als serverseitiges Add-In-Board oder als untergeordnetes Element in einem mehrschichtigen Speicherarray. Jetzt werden All-Flash-Lösungen wettbewerbsfähiger. Da Serverprozessoren in der Lage sind, mehr RAM zu verarbeiten, ist es wahrscheinlich, dass es vollständig In-Memory-Lösungen gibt.

Bis vor kurzem hatten die meisten Unternehmen, die einen Server kauften, nur eine begrenzte Auswahl: Rack- oder Standardserver; Doppel- oder Vierfachsteckdosen; Cisco, Dell, HP, IBM oder ein kleinerer Anbieter; und welcher Intel Prozessor passt in die Rechnung. Jetzt gibt es mehr Optionen und mehr Auswahlmöglichkeiten und das Ergebnis ändert, wie viele Rechenzentrumserver entworfen wurden.