Серверные ARM близко. Архитектура, так хорошо прижившаяся в большинстве современных смартфонов и планшетов, постепенно проникает в серверный сегмент. Всего 4 месяце назад я писал о том, что два производителя серверных ARM процессоров подготовили тестовые платформы для разработчиков. Недавно решил почитать, что новенького в этом мире, и был удивлён произошедшими сдвигами. HP уже выпустил в продажу две серверных платформы, Microsoft тестирует серверную версию Windows на архитектуре ARM, появилось коммерческое облако на базе ARM…
Экосистема ARM-серверов ещё молода. Почти каждая статья о ней обязательно содержит хотя бы один абзац, описывающий преимущества архитектуры перед x86. Обязательно говорится о более низком энергопотреблении, нередко также упоминают удобство построения специализированных решений, адаптированных под высокую производительность на определённых задачах. Подробно о преимуществах и недостатках архитектуры ARM мы писали ранее в нашем блоге. А в этом посте речь пойдёт о реальных примерах её практического внедрения как производителями оборудования, так и провайдерами услуг.
AMD борется за пальму первенства
Спустя всего 2 дня после предыдущей публикации AMD открыл продажу своих тестовых платформ для разработчиков на базе 64-битных ARM процессоров AMD Opteron A1100. Характеристики линейки:
- 4 или 8 ядер ARM Cortex-A57
- До 4 MB общего L2 и 8 MB общего L3 кеша
- Настраиваемые дуальные каналы памяти DDR3 или DDR4 с ECC и производительностью до 1866 MT/second
- До 4 SODIMM, UDIMM или RDIMM
- 8 слотов PCI-Express Gen 3 I/O
- 8 портов Serial ATA 3
- 2 порта 10 Gigabit Ethernet
- Технология ARM TrustZone для повышения безопасности
- Сопроцессоры для криптографии и сжатия данных
Совместно с платформой поставляется специальная сборка Linux, скомпилированная под архитектуру. Немало стандартного ПО уже скомпилировано/доработано под ARM. Разработчикам ПО и железа создаются все условия для адаптации и отладки своих наработок в новых условиях. Если Вы также ощущаете потребность в тестовой среде, либо у Вас просто появился зуд в руках и свободные $3000, Вы можете заказать платформу для разработчиков на сайте AMD.
В будущем AMD планирует разработать принципиальную архитектуру сокетно-совместимых платформ, в которых SoC (System-on-Chip, система на чипе) на базе x86 и ARM были бы взаимозаменимы, и на базе которой другие производители серверных платформ могли бы создавать универсальные решения. Чипы будут обладать схожими ядрами для ввода-вывода, работы с памятью и графикой. Данный проект получил название SkyBridge. В планах компании к 2015 году завершить разработку принципиальной архитектуры и продемонстрировать первые готовые решения, работающие на её основе. Впрочем, пока не сообщается, есть ли интерес к таким решениям у самих производителей железа, потому на данном этапе идея может показаться сомнительной.
AMD был и остаётся основным конкурентом Intel на рынке компьютерных процессоров архитектуры x86, и Intel постепенно вытесняет компанию с этого рынка. По некоторым данным за последние годы доля AMD на рынке сократилась примерно с 40% до 25% в пользовательском сегменте и примерно с 15% до 2-3% в серверном. Видимо, именно этим фактом вызван столь живой интерес к зарождающемуся рынку ARM. Накопленные за долгие годы знания и наработки по мнению экспертов должны помочь AMD в активном и серьёзном завоевании рынка. Но и тут постепенно появляются конкуренты.
Applied Micro наступает на пятки
Ещё в конце мая Applied Micro Circuits совместно с Canonical (компания, поддерживающая разработку Ubuntu) продемонстрировали работу ПО, развёрнутого на платформе на базе 64-битного ARM. В демонстрации использовали новейший релиз OpenStack, использовавший Ubuntu 14.04 LTS в виртуальном окружении KVM. Деплой был произведён на сервере на базе SoC X-Gene. Компании продемонстрировали работу таких приложений, как Elasticsearch, SugarCRM, Kibana, Logstash, Hadoop и MediaWiki.
Буквально на днях Applied Micro также выпустил в свет свою платформу для разработчиков X-C1 и установил на неё приятные акционные цены, что делает её куда более доступной, нежели разработка AMD. Платформа доступна в двух вариациях: Basic и Plus. Отличаются вариации производительностью процессора, начальным объёмом памяти, количеством SATA портов (у Basic он, похоже, всего один). Также Plus версия поставляется с настольным mini-ATX шасси, а Basic — только с блоком питания. Подробнее почитать характеристики можно на сайте компании. Полная цена платформ — $1495 за Basic и $2495 за Plus, однако у разработчиков есть шанс получить специальные цены: $895 и $1395 соответственно. Для этого необходимо заполнить форму на сайте компании, после чего она решит, предоставлять Вам скидку или нет.
Полку прибывает
Недавно производитель полупроводниковой продукции Qualcomm, доминирующий на рынке чипов для смартфонов, заявил о своих амбициях откусить кусок пирога и от серверного рынка. Пока что это лишь декларация о намереньях, однако компания, судя по всему, настроена серьёзно. Пока не известно, насколько глубоко у них получится проникнуться спецификой серверного рынка, но это в любом случае хороший знак и «плюс в карму» для ARM.
Первые рыночные ласточки
Специфика архитектуры ARM облегчает разработку решений, заточенных под какие-то определённые задачи. И если анонсы новых x86 платформ обычно выглядят примерно так: «наше решение свернёт горы и приберётся в авгиевых конюшнях», то встреченные мной анонсы коммерческих ARM платформ обычно более предметны: «наше решение адаптировано под...»
… под веб-кеширование
Первым на рынке свои серверы представила компания HP. Точнее, это не самостоятельные серверы, а картриджи для платформы Moonshot, разработанной компанией. Эта компактная система вмещает до 45 картриджей и выполнена в форм-факторе 4,3 U, что позволяет разместить 10 таких систем в стойку. Таким образом, в одной стойке может уместиться до 1800 картриджей-серверов! Подробнее о Moonshot можно почитать на сайте HP.
Все производимые HP картриджи обладают индивидуальной специализацией. m400 основан на уже известном нам 64-битном 8-ядерном чипе от Applied Micro X-Gene, обладающем тактовой частотой 2.4GHz. На картридж устанавливается 64GB оперативной памяти, опционально может быть установлен SSD диск объёмом 120GB, 240GB или 480GB.
Каждая SoC снабжена 10-гигабитным сетевым интерфейсом. Картридж потребляет до 75 Вт в пиковой нагрузке и порядка 42 Вт в режиме ожидания. Особое внимание при разработке системы уделялось именно работе с памятью, благодаря чему она будет идеальным вариантом для работы с кеширующими приложениями вроде mamcached. Стоимость шасси с 15 картриджами, свитчем и 3 блоками питания начинается от $58000.
… под обработку цифровых данных
m800, ещё один картридж от HP, создан совместно с другими профессионалами своего дела. Texas Instruments, специализирующаяся на решениях для обработки цифровых сигналов (DSP), разработала 32-битный ARM процессор с тактовой частотой 1.0 GHz, содержащий 4 процессорных и 8 DSP ядер. Каждый картридж комплектуется четырьмя такими процессорами, 8-32GB оперативной памяти, SSD диском на 32 или 64GB, гигабитными сетевыми интерфейсами (по 1 двухканальному интерфейсу на процессор). Все SoC в пределах картриджа связаны между собой, что позволяет им «делиться» памятью и хранящимися в ней данными между собой.
Плюсы этой системы не столько в компьютерных, сколько в DSP ядрах. Благодаря им платформа подойдёт для таких задач, как обработка и кодирование видео, анализ аудио и других цифровых данных в реальном времени. По заявлениям вице-президента проекта Moonshot, серверы на базе этого типа картриджей использует Paypal для оперативного анализа данных.
Каждый картридж потребляет до 87 Вт под полной нагрузкой и 48 Вт при бездействии. За шасси с 15 картриджами, снабжёнными 32-гигабайтными дисками, свитчем и 4 блоками питания придётся выложить от $82000.
… под хранилище данных
Собственно, разработку Dell ещё нельзя назвать коммерческой, хотя очень хотелось бы. В лучших своих традициях, когда остальные уже продают, Dell ещё тянет кота за все подробности, дорабатывает, тестирует и ходит по презентациям:
Особо подробной информации о новой платформе нет, однако известно (в основном из той же презентации), что серверы-хранилища базируются на 64-битном ARM процессоре X-Gene, созданном Applied Micro, и способны уместить 12 дисков в 1U шасси.
И Microsoft туда же
По неофициальным данным Microsoft тестирует специальную сборку Windows Server, адаптированную для работы с архитектурой ARM. Сообщение об этом, опубликованное в Bloomberg Businessweek, наполнено таким количеством конспирации, что сложно понять, действительно ли Microsoft пока что умышленно скрывает наличие тестовой версии своей ОС, работающей на ARM, или это просто такой маркетинговый ход для привлечения внимания. Однако факт остаётся фактом: если Microsoft создаст полностью совместимую со всеми существующими приложениями ARM-версию Windows, это может дать мощный толчок для развития не только серверного, но и пользовательского сегмента.
Облако на ARM
Хостинг-подразделение одного крупного французского провайдера решило своими силами построить облако. Причём решено было отказаться от популярных решений вроде OpenStack и сделать всё самостоятельно с нуля, начиная с проектирования железа и заканчивая разработкой ПО, на что ушло 2,5 года работы. Используемые в системе серверы базируются на 32-битном 4-ядерном чипе ARMv7 производства Marvell, на каждом установлено 2GB оперативной памяти, и каждый отдельный сервер легко может уместиться на ладони.
Единица развёртывания названа платформой. Каждая платформа состоит из 3500 серверов в 12 шасси, размещённых в 4 стойках, плюс одна стойка с трансформаторами, преобразовывающими 3-фазный ток в необходимые для питания оборудования 48 вольт 2-фазного тока. В шасси вставляются лезвия, каждое из которых содержит 18 серверов и общее для них хранилище данных.
80 серверов в платформе отведены для задач обслуживания. Также в системе есть десяток обычных x86 серверов, также выполняющих сервисные задачи.
Как таковой виртуализации в системе не предусмотрено, пользователям предлагается арендовать массив «bare metal» серверов. Такое решение подойдёт для проектов, поддерживающих горизонтальное масштабирование, однако не применимо для приложений, требующих вертикального масштабирования.
Заказать услугу пока нет возможности, цены на неё также не озвучиваются, но можно бесплатно 15 минут поиграться с сервером на сайте компании-разработчика (если успеете захватить свободный, конечно, т.к. желающих поиграться явно больше, чем доступных серверов).
И в завершение
А завершения пока не будет, потому что это всё — лишь начало.
Автор: Vasiliskov
