Video: Top inovacije u hlađenju i grijanju (Studeni 2024)
Možda je najzanimljiviji trend računalnog hardvera danas Open Compute Project, i njegovi napori koje ulaže na prelasku na zajedničke, učinkovite standarde za opremu podatkovnih centara, a ne na vlasnički hardver i softver koji danas imamo. Kad smo prvi put čuli za Open Compute, činilo se da je to dobar način da hiper-razmjenske web tvrtke dizajniraju energetski učinkovitije poslužitelje koji se lakše održavaju. Ali od tada je Open Compute prerastao u brojne druge oblike hardvera - od pohrane do umrežavanja - i postaje primjenjiv za računalno poslovanje, a ne samo za softverske kompanije u oblaku.
Sve je to bilo vrlo očito na prošlotjednom samitu projekta Open Compute Project, na kojemu su razne tvrtke predstavile novi hardver dizajniran za rad s hardverom i specifikacijama Open Compute, od servera do umrežavanja.
"Još u 2011. posadili smo nekoliko sjemenki", izjavio je prilikom otvaranja sastanka na vrhu Frank Frankovsky, koji predsjeda OCP Foundation. "Što bi se dogodilo kada bismo primijenili principe otvorenog koda na prostor hardvera? Posao koji radimo zajedno u osnovi transformira industriju."
Novi čipovi i specifikacije Push poslužitelji temeljeni na ARM-u
Neke su stvari najavljene tijekom tjedna. Velika većina poslužitelja, u stvarnom svijetu i u Open Compute Project, temelji se na Intelovim Xeon procesorima i x86 arhitekturi. Iako se to vjerojatno neće uskoro promijeniti, konkurenti poput ARM-a i AMD-a imali su zanimljive alternative.
AMD je najavio svoj prvi 64-bitni poslužiteljski procesor utemeljen na ARM-u, 28nm seriju Opteron A1100 (kodnog imena Seattle), za koju je Andrew Feldman, generalni direktor i korporativni potpredsjednik, rekao da će uzorkovati kupce "u roku od nekoliko tjedana", iako je za koji se ne očekuje da će biti široko dostupan do kraja godine. A1100 uključuje 4- ili 8-jezgrene ARM Cortex-A57 procesore, do 4MB zajedničkog L2 i 8MB zajedničkog predmemorije L3, dual DDR3 ili DDR4 memorijske kanale s ECC-om, ARM TrustZone za sigurnost i ko-procesore za šifriranje i podatke kompresija.
Feldman je razgovarao o razvojnom kompletu serije A s procesorom A1100 i rekao da je kompanija usko surađivala s Linaro Enterprise Group i dobavljačima softvera na razvoju kompatibilnog Linux operativnog sustava temeljenog na Red Hat Fedora, optimiziranog LAMP staka, Java podrške i drugih softver koji uključuje aplikacije, hipervistore, prevoditelje i simulatore. Feldman je održao mali dizajn mikro poslužitelja, koristeći AMD Opteron A-seriju i zajedničku specifikaciju utora za Open Compute Project za matične ploče poznate kao "Group Hug", i najavio da je kompanija pridonijela projektu, tako da hardverske kompanije mogu pokrenite izgradnju poslužitelja na temelju njega.
Dok je Feldman rekao da je AMD posvećen x86 i ARM-u, snažno je sugerirao da budućnost podatkovnog centra bude usmjerena prema poslužiteljima temeljenim na ARM-u. "U povijesti računala uvijek su pobijedili manji, jeftiniji i veći volumeni", rekao je Feldman. "Ovo nije iznimka." Primijetio je da je prošle godine isporučeno 8 milijardi ARM procesora u usporedbi s 13 milijuna x86 poslužitelja. (Ovo se čini glupom usporedbom, jer uključuje ARM CPU-ove koji se koriste u svim vrstama ne-datacentričkih aplikacija, ali isključuje x86 koji se koriste u bilo čemu osim poslužiteljima.) Feldman je predvidio da će do 2019. ARM zapovjediti četvrtinu tržišta i prilagođenog poslužitelja. ARM SoC-ovi bit će norma za velike podatkovne centre dok će manji, učinkovitiji x86 CPU-ovi dominirati na tržištu x86 poslužitelja.
Također na strani čipa, Applied Micro je rekao da će njegov X-Gene 2 biti uzorkovanje ovog proljeća s onim što kompanija kaže da će biti prva ARMv8 implementacija dizajnirana za poslužitelje. Feldman je također rekao da će sljedeće godine uslijediti X-Gene 3 s 16 ili više ARM jezgara izrađenih na FinFET procesoru.
Jedna od briga koje su neki imali oko ARM-ovih poslužitelja je fragmentacija. Da bi se suprotstavio tome, Ian Drew, izvršni potpredsjednik poslovnog razvoja i glavni direktor ARM-a za marketing, najavio je novu arhitekturu Server Base System. Ideja je imati jednu osnovnu specifikaciju hardvera za programere OS i firmware i jednu jedinstvenu OS sliku za sve poslužitelje temeljene na ARMv8-A. "To je specifikacija hardvera koju su zajedno napisali hardverski dečki i softverski momci", rekao je Drew. Napomenuo je da ovo nije standardizacija u kojoj će svi biti monolitni, već je dizajnirana tako da se diferencijacija događa u pravom sloju u pravo vrijeme.
Drew je rekao da se ARM želi pobrinuti da svi budu u vezi s tim, pa je javno dostupan na web stranici ARM-a. Ima podršku OEM-ova i niza poluvodičkih partnera, uključujući AMD, Applied Micro, Broadcom i Cavium.
Microsoft se pridružio OCP-u
Microsoft je rekao da se pridružuje OCP-u i pridonosi cjelovitom nizu specifikacija za poslužitelje koji napajaju Office 365, Windows Azure i Bing. Korporativni potpredsjednik Bill Laing rekao je da kompanija želi potaknuti inovacije u oblačnim podatkovnim centrima. Ovaj se početni dizajn vrlo razlikuje od standardnog 21-inčnog stalka koji je izvorno pridonio Facebook, a koji je do danas definirao veći broj poslužitelja Open Compute. Umjesto toga, ovo je kućište od 12 U koje se uklapa u standardni stalak s računalnom oštricom, oštricom za pohranu, zajedničkom podlogom, zajedničkom snagom i hlađenjem i upravljačkim čvorom.
Laing je rekao da se ovi dizajni mogu unaprijed sastaviti i imati minimalnu integraciju na licu mjesta, jer se kompletne ladice mogu ukloniti i zamijeniti. U usporedbi s tradicionalnim poslovnim poslužiteljem, rekao je da ovaj dizajn donosi uštede do 40 posto troškova, do 15 posto povećanja energetske učinkovitosti i 50 posto poboljšanja vremena implementacije i servisa. Ideja je omogućiti kupcima da dobiju iste pogodnosti i "pokreću računalstvo u oblaku naprijed kao što smo transformirali računalno računanje poslovnih podataka."
Microsoft djeluje više od 200 cloud usluga na globalnoj razini, opslužujući više od milijardu korisnika i više od 20 milijuna poduzeća na preko 90 tržišta, a trenutno koristi više od milijun poslužitelja u svojim podatkovnim centrima, rekao je Laing.
Otvori računar dodaje mrežu
Jedan novi projekt je umrežavanje, koje je službeno pokrenuto u svibnju prošle godine. "Nekako je čudno što je otvoreni kod imao strahovito pozitivan utjecaj na softver i servere, podatkovne centre i pohranu. Imamo ljupko izrađene otoke tehnologije otvorenog koda, ali ono što povezuje te otoke još uvijek je vlasništvo crne kutije." Rekao je Frankovsky. "Stoga smo odlučili otvoriti taj crni okvir i klijentima pružiti fleksibilnost i izbor u njihovoj mreži i transparentnosti. Isti stvari koje privlače ljude da otvaraju softver je ono što nas privlači za hardver otvorenog koda. To je prirodna ljudska znatiželja o tome ovo djelo i kako bi to moglo funkcionirati drugačije kad bih ga razdvojio i ponovo sastavio na način na koji ga želim ponovno sastaviti?"
Za nekoliko mjeseci, rekao je, OCP je primao doprinose od Broadcoma, Intela, Mellanoxa, Big Switcha i Cumulus Networks-a.
Dok je nekoliko tvrtki razgovaralo o ne-vlasničkim prekidačima vrhunskih regala, zaintrigiralo me kako Dell najavljuje ugovor s Cumulus Networksom pod kojim će hardverska tvrtka preprodati Cumulusov Linux-ov mrežni softver preko mreže koja podržava OCP. hardver.
Ostale zanimljive vijesti o hardveru na nastupu uključivale su najavu Seagatea da doprinosi svojoj Kinetic platformi za pohranu OCP-u, koji aplikacijama omogućuje povezivanje izravno s Ethernet-om, umjesto da prolaze kroz tradicionalne servere za pohranu.
Facebook cjelovita optimizacija infrastrukture
S obzirom na njegovu ključnu ulogu u pokretanju Open Computea, nije iznenađujuće da je Facebook jedan od lidera u usvajanju većine tehnologija. Jay Parikh, Facebookov potpredsjednik za infrastrukturu, održao je prezentaciju "zašto su sve stvari koje Facebook radi s infrastrukturom zapravo bitne." U početku se Facebook infrastrukturni tim samo fokusirao na održavanje stvari, rekao je Parikh. No kako je sve više rasla, tim je brzo dostigao granice hardvera i softvera. Imali su neke "spektakularne neuspjehe", rekao je, ali tijekom procesa naučio sam jednu osnovnu stvar: ako se primijete, svi se vaši problemi povećavaju.
Uz put su stvorili novi dizajn poslužitelja koji je isplativiji i energetski učinkovitiji te je olakšao upravljanje i popravak poslužitelja. Danas Facebook ima prilagođeni podatkovni centar s prilagođenim stalcima, računarima i poslužiteljima pohrane te umrežavanjem.
"S vremenom smo bili prisiljeni preuzeti kontrolu nad svakim dijelom gomile jer smo morali pratiti rast", rekao je Parikh. Govorio je o konceptu "cjelovite optimizacije infrastrukture", uključujući softver, umrežavanje, poslužitelje i pohranu. Sada tvrtka koristi samo hardver Open Compute Project. "Zapravo štedimo tonu novca", rekao je. U posljednje tri godine, cjelovita optimizacija stakova uštedjela je Facebooku više od 1, 2 milijarde dolara.
Parikh je tada dao ažuriranje na hladnjači Facebooka. Rekao je da je prvi novi pogon hladnjače tvrtke, kapaciteta 30 petabajta, otpušten, a uskoro će se pojaviti i drugi, koji će ukupni kapacitet skladištenja biti "nešto više od 100 petabajta" u narednih nekoliko mjeseci. Svaki je objekt dizajniran za spremanje maksimalno tri egzabajta, tako da ima puno prostora za rast.
Parikh je prvi put pokazao prototip Facebookova poslužitelja za pohranu pomoću Blu-ray diskova (ideja o kojoj je tvrtka govorila na prošlogodišnjem samitu). Poslužitelj kabineta sadrži 10.000 Blu-ray diskova za ukupno 1 petabajt za pohranu, a Facebook planira na kraju povećati gustoću na 5 petabajta po stalak. U usporedbi s trenutnim hladnim sustavom za skladištenje hladnjaka, Blu-ray poslužitelji mogli bi smanjiti troškove u pola i smanjiti potrošnju energije za 80 posto, rekao je Parikh. Facebook planira testirati proizvodni sustav kasnije ove godine i koristiće Blu-ray poslužitelje za hladno pohranjivanje korisničkih fotografija i videozapisa kojima se pristupa.
Otvori računske i manje tvrtke
Jedna od stvari koja me je najviše zaintrigirala s sastanka na vrhu bila je naznaka da koncept ne prihvaćaju samo tvrtke u oblaku kao što su Facebook, Rackspace i Microsoft. Umjesto toga, Frankovsky je ukazao na velike poslovne korisnike kao što su Bloomberg, Fidelity i Goldman Sachs kao u procesu implementacije Open Computea.
Zanimljivo je da sada postoji više načina korištenja standardnih 19-inčnih komponenti stalka s 21-inčnim spremnikom Open Rack i obrnuto. Na primjer, Frankovsky je istaknuo da je Fidelity stigla s otvorenim mostom za stalak do standardnog EIA regala u otvoreni stalak. Hyve Solutions preuzeo je neke sistemske ploče Open Compute i ponovo ih pakirao u standardne 19-inčne ladice i pridonio dizajnu.
Andreessen je rekao da sada postoji radikalna prilika za kombiniranje softvera s otvorenim kodom i hardvera s otvorenim kodom velikog volumena kako bi se znatno smanjili troškovi sustava i pružili usluge temeljene na oblaku u područjima kao što su zdravstvena zaštita i obrazovanje. Nove tvrtke mogu se pokretati gotovo u potpunosti u oblaku, pa kao posljedica toga, 500 000 dolara sada kupuje startno dvogodišnje piste za pokretanje proizvoda. Dok Facebook (Andreessen je na ploči) sada ima veliki kapitalni proračun, rekao je, da je postojao 1999. godine, zahtijevao bi kapitalni proračun od 50 do 100 puta veći nego što je sada, možda bi trošio 100 milijardi USD godišnje na kapital opreme, što je nemoguće. Razvoj hardvera nižeg volumena s većim količinama omogućuje usluge poput Facebooka ili Googlea. Ako projektirate još deset godina, rekao je, usluge koje će biti moguće imat će pamet.
"Sav rast je u oblaku", rekao je Bechtolsheim, a tradicionalna potrošnja u informatičke tehnologije smanjena je ili opada. Arista Networks razvija mrežnu opremu koja zadovoljava potrebe ovih podatkovnih centara razmjera oblaka. Rekao je da ima puno smisla standardizirati mrežni hardver. Sve dok se projekt Open Compute nije pojavio, rekao je Bechtolsheim, industrija nikada nije imala forum za otvorene, zajedničke hardverske inovacije. Iako još uvijek postoji nekoliko tvrtki koje proizvode svoje čipove, i vjeruje da je to naslijeđeni model. Stvar u umrežavanju je da vam treba softverski paket koji zapravo funkcionira. Hardver je jednostavan, softver je težak, rekao je, zbog čega Arista ima mnogo veći softverski tim.
Bechtolsheim je rekao da će dolazak 64-bitnih računalnih i ARM SoC-ova s višim frekvencijama (najmanje 2GHz) učiniti ARM održivim u podatkovnom centru. Vjerojatno će se dogoditi kada to ima smisla, rekao je. Također je rekao da je "u Intelovoj obrani" učinio izvanredan posao koristeći svoju procesnu tehnologiju za isporuku energetski učinkovitijih, manje skupih procesora. Intel je ovdje sjajan konkurent i potrebna su vam natjecanja kako biste nastavili raditi inovacije. Prema trenutačnoj stopi napretka, podatkovni centar koji danas košta milijardu dolara koštat će samo 10.000 USD u desetljeću. To će omogućiti sljedećoj generaciji aplikacija.
Kako bi poboljšao široko prihvaćanje proizvoda Open Compute, Frankovsky je najavio drugačiju tehnologiju licenciranja koja je više poput GPL-a, pa će se svi izvedeni radovi vratiti u temelj, kao i Open Compute certificiranje hardvera pomoću novih laboratorija u Tajvanu i na University of Texas u San Antoniju.
