«Сверхлегкие» серверы

На серверном рынке расширяется сегмент аппаратных решений, ориентированных, в частности, на крупные поисковые машины, социальные сети (основанные на технологиях Web 2.0), очень больших хостинг-провайдеров, высокопроизводительные кластеры HPC (High Perfomance Computing), Web- и телекоммуникационные компании, а также на всех пользователей, пытающихся получить оптимальную комбинацию потребляемой мощности и производительности своих систем при желаемой совокупной стоимости владения TCO. Для решения подобных задач организации и предприятия зачастую вынуждены приобретать энергоемкое оборудование, которое к тому же требует дополнительного охлаждения и занимает много места. Пытаясь решить эти проблемы, корпорация Dell начала укреплять свои позиции там, где сейчас господствуют серверы от HP и IBM. Уже достаточно давно компания предлагает хорошо масштабируемые серверные решения для вычислительных сред высокой плотности, но теперь заказчики могут обратить свое внимание и на так называемые «сверхлегкие» серверы.

Новый сервер от Dell под названием Fortune («Удача») основан на процессорах Nano корпорации VIA Technologies, которые ассоциируются прежде всего с мобильными устройствами. Как известно, кристаллы VIA Nano, использующие архитектуру Isaiah, основываются на принципах энергоэффективности семейства VIA C7, но при аналогичном энергопотреблении демонстрируют вчетверо большую производительность, тем самым улучшая показатель «производительность/ватт». VIA Nano, поддерживающие технологию виртуализации, стали первыми в портфеле х86-решений VIA 64-разрядными суперскалярными процессорами с внеочередным (out-of-order) исполнением инструкций. Кристаллы производятся по 65-нм техпроцессу Fujitsu, что обеспечивает улучшенную энергоэффективность в сочетании с мощными возможностями управления энергопотреблением и тепловыделением. Заметим, что энергопотребление процессора без нагрузки составляет всего 100 мВт (0,1 Вт). Серия VIA Nano L предназначается для массовых настольных и мобильных ПК, в то время как серия U со сверхнизким энергопотреблением ориентирована на применение в настольных ПК малого форм-фактора и ультрамобильных устройствах, таких как мини-ноутбуки. Впрочем, как оказалось, малопотребляющие и легко охлаждаемые процессоры для нетбуков вполне способны справиться в серверах, например, с такой нагрузкой, как Интернет-хостинг, а компактность систем охлаждения позволяет разместить много процессоров в сравнительно небольшом объеме.

Итак, сервер Dell XS11-VX8 представляет собой шасси высотой 2U. Высокая плотность компоновки позволяет разместить в нем двенадцать съемных модулей, каждый из которых представляет собой печатную плату, оснащенной процессором VIA Nano U2550 с тактовой частотой 1,6+ ГГц. В одной стандартной стойке высотой 42U умещается 252 таких сервера. Минимальный объем динамической памяти типа DDR2 в 1 Гбайт при желании легко расширяется до 3 Гбайт. Сервер может быть укомплектован 2,5-дюйм жестким диском или твердотельным SSD-накопителем на основе флэш-памяти. Имеются также двухпортовый сетевой контроллер Gigabit Ethernet и слот для сменных карт формата Secure Digital. Энергопотребление процессора VIA Nano составляет в среднем около 8 Вт, а мощность каждого из серверных модулей достигает 15 Вт в режиме ожидания и 29 Вт при полной нагрузке. Мощность потребления шасси, заполненного серверами, составляет максимум 360 Вт. Размеры серверного модуля не намного больше 3,5-дюйм жесткого диска. Стоимость сервера составляет 4,8 тыс. долл., а отдельного модуля — 400 долл. Представители Dell уверяют, что использование их новых серверов поможет снизить расходы на эксплуатацию на 34%.

Не остался в стороне от «сверхлегких» серверов и микропроцессор Intel Atom, также первоначально ориентированный на применение в ультрамобильных компьютерах, коммуникаторах и других портативных устройствах, для которых важна малая потребляемая мощность. Отметим, что этот x86-совместимый процессор, разработанный Intel и известный ранее под кодовыми именами Silverthorne и Diamondville, создается при помощи технологии КМОП с соблюдением проектных норм 45 нм. Интересно, что в числе первых проектов исследовательского подразделения Microsoft Cloud Computing Futures (CCF) оказалось тестирование небольшого сервера для «облачных» вычислений на базе именно Intel Atom. Каждый такой сервер потребляет менее 28–34 Вт, а процессор может переходить в неактивный режим, если его мощности не задействованы. Кстати, одной из причин, по которой инженеры Dell не остановились на энергоэффективных процессорах Intel, стало то, что модели Atom 220 и Atom 230 не поддерживают встроенную технологию виртуализации.

Intel анонсировала процессоры Atom нового поколения под кодовым названием Pineview, производство которых начнется в четвертом квартале текущего года. Одно из новшеств нового кристалла — встроенный контроллер памяти, который в настоящее время есть только у процессоров Intel с микроархитектурой Nehalem. Другая особенность нового поколения Atom – встроенное графическое ядро. Pineview будут выпускаться по 45-нм техпроцессу в одно- и двухъядерном вариантах. Платформа Intel для работы с новыми процессорами называется Pine Trail.

Компания Super Micro предлагает две серверные платформы форм-фактора 1U — 5015A-L и 5015A-H на базе системных плат X7SLA-L и X7SLA-H соответственно. Оба изделия выполнены в форм-факторе Intel FlexATX с габаритными размерами 9х7,5 дюймов. При этом X7SLA-L создана на базе одноядерного процессора Atom 230, который потребляет всего 4 Вт энергии. Плата оснащена четырьмя портами SATA с поддержкой режимов RAID 0, 1, 5 и 10. На ней устанавливается также до семи портов USB 2.0, 2 Гбайт оперативной памяти DDR2 SO-DIMM, интегрированный контроллер графики Intel GMA 950 и порт Gigabit Ethernet. Более мощное решение X7SLA-H базируется на двухъядерном процессоре Atom 330 с тактовой частотой 1,6 ГГц, потребляемая мощность которого достигает 8 Вт. Здесь также в наличии четыре порта SATA с поддержкой массивов RAID 0, 1, 5, 10, семь портов USB 2.0, последовательный порт, разъемы расширения PCI, PCI Express x4 и PCI Express x8.

По мнению экспертов, «сверхлегкие» серверы подойдут для решения тех задач, где применение обычных серверов может оказаться неоправданным по причине недостаточной утилизации ресурса, низкой эффективности и высоких требований к охлаждению и питанию. Так, кроме упомянутых выше задач, новым серверам окажется вполне по плечу поддержка Web-проектов среднего масштаба или сервисов печати. Кроме того, сочетание высокой производительности и малого энергопотребления обеспечивает серверам на базе «мобильных» процессоров преимущество при формировании центров обработки данных, характеризующихся высокой плотностью.