`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV: технология будущего или нишевое решение?

0 
 

Появившаяся на рынке серверная модификация процессора Yonah, известного как Sossaman, вызвала повышенный интерес как у пользователей, так и у инженеров. Низкое тепловыделение и достаточно высокая производительность этой разработки Intel даже позволили предположить, что в ближайшем будущем «традиционные» процессоры Xeon не смогут составить ей серьезную конкуренцию. Так ли это, попробуем проверить на примере нового сервера Supermicro.

Борьба за тепловой пакет, развернувшаяся практически во всех секторах современного компьютеростроения, коснулась и серверных технологий. Что характерно, еще несколько лет назад такие параметры, как уровень шума, потребляемая (рассеиваемая) мощность и повышенные требования к системам охлаждения мало волновали разработчиков процессоров для серверов, поскольку основной упор делался на производительность готового изделия и его способность эффективно решать поставленные задачи.

Такой подход был оправдан до недавнего времени, фактически до тех пор, пока не выяснилось, что дальнейшее увеличение рабочих частот вычислительного модуля не приводит к адекватному приросту производительности, зато вызывает резкое повышение тепловыделения. Увеличение вычислительных мощностей оказалось возможным только с применением мультипроцессорных решений, что в конечном итоге и стало причиной создания процессоров с несколькими ядрами.

Внедрение таких CPU позволило снизить частоты без потерь в производительности, но достичь максимальной эффективности в сочетании с ощутимым выигрышем в потребляемой мощности при использовании имеющихся технологий не удавалось. Кардинально ситуация изменилась к лучшему только с появлением ядра Yonah, в основу которого было положено большое количество инновационных решений, направленных именно на максимальное снижение тепловыделения.

Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?
Компактное исполнение сервера Supermicro (19-дюймовое шасси, 1U) предполагает использование даже в условиях ограниченного пространства

Серверный вариант этого ядра на сегодняшний день получил официальное название Xeon Low Voltage (Xeon LV, ранее известный как Sossaman). Ожидалось, что новый процессор с рекордно низкой рассеиваемой мощностью 31 Вт вытеснит предыдущую модель процессоров Xeon LV на ядре Irwindale (3 GHz), рассеивающую 55 Вт. Так это или нет, узнать эмпирическим путем было затруднительно, поэтому получить ответы на многие вопросы мы рассчитывали в процессе исследований поступившего в нашу Тестовую лабораторию сервера Supermicro 6014L-M4, предоставленного компанией Onix. Но перед тем как переходить к его описанию, стоит пару слов сказать о главном ноу-хау этого решения.

Xeon LV: особенности и результаты

Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?
Применение новых процессоров Xeon LV позволило обойтись пассивными радиаторами

Процессор с ядром Sossaman устанавливается в Socket 479, как и его мобильный прародитель, однако на одной плате размещаются два таких разъема. Новые материнские платы, предназначенные для работы с Sossaman, базируются на уже существующих серверных чипсетах, совместимых с Xeon DP. Например, материнская плата Supermicro основана на чипсете E7520 (Lindenhurst).

Существующие образцы имеют два ядра и общий кэш второго уровня объемом 2 MВ. Соответственно, операционная система воспринимает их как четыре ядра Pentium M, работающих на частоте 2,0 GHz. Формально же процессоры семейства Yonah поступают в продажу под торговой маркой Core Duo.

По идее Sossaman должен привлечь покупателей высокой удельной производительностью в расчете на 1 Вт энергопотребления. Эти процессоры способны обходиться пассивным радиатором для охлаждения, а уровень TDP для них составляет 31 Вт. Обладающие сопоставимым уровнем тепловыделения процессоры Xeon DP с архитектурой NetBurst не могут соперничать с Sossaman 2,0 GHz по быстродействию, что подтверждается тестами.

Рассматриваемый сервер Supermicro на базе двух Sossaman с частотой 2,0 GHz в синтетических бенчмарках показал результаты, на 17% превышающие значения, полученные для сервера на базе двух одноядерных Xeon DP 3,6 GHz, уступив при этом системе из двухъядерных Xeon DP с частотой 2,8 GHz – она оказалась на 24% быстрее, но каждый процессор такого класса имеет TDP порядка 135 Вт.

Очевидно, что имеющий родственную с Merom и Conroe архитектуру серверный процессор следующего поколения Woodcrest обеспечит еще более впечатляющее соотношение производительности и энергопотребления. По предварительной информации, старшие модели Woodcrest будут работать на частотах 2,93–3,0 GHz. Наверняка они превзойдут ядро Sossaman по удельному быстродействию, что сделает классические продукты Xeon с архитектурой NetBurst практически бесперспективными и приведет к их исчезновению. По всей видимости, это может произойти достаточно скоро – первые процессоры Xeon DP с четырьмя ядрами (Clovertown) Intel планирует представить в первом квартале 2007 г.

Ожидается, что спектр существующих решений на Sossaman также расширится, поскольку к концу первой половины 2006 г. Intel планирует выпустить ревизию ядра Sossaman LV, на которой будут построены «ультранизковольтные» процессоры Xeon ULV, работающие на частоте 1,66 GHz и выделяющие всего 15 Вт тепловой энергии.

Но, тем не менее, планы по расширению линейки серверных процессоров Intel не будут ограничиваться выпуском низковольтных решений – также в первой половине этого года выйдут продукты на ядрах Paxville (техпроцесс 90 нм) и Dempsey (65 нм). За ними последует ядро Tulsa, которое переведут на технологию 65 нм линейку Xeon MP, после чего ожидаются многоядерные процессоры Whitefield и Woodcrest, имеющие встроенный контроллер памяти – следующий шаг компании по интеграции платформ Xeon и Itanium.

Такое распределение позиций предполагает нишевое позиционирование Sossaman, особенно если учесть тот факт, что выпуск низковольтных версий Woodcrest и Dempsey не планируется. Но это не означает, что Sossaman и последующие разработки во главе с Merom обречены на укороченный срок жизни: скорее всего они просто заполнят определенный сегмент рынка именно в тех направлениях, где к обеспечению низкого энергопотребления будут предъявляться повышенные требования.

Конструкция и компоновка

Рассматриваемый сервер выполнен на основе материнской платы Super X6DLP-4G2, рассчитанной на установку двух процессоров Xeon LV и построенной на чипсете E7520 (Lindenhurst). Система укомплектована четырьмя модулями оперативной памяти объемом 4 GB (4 модуля 1 GB DDR2 ECC Registered), но максимально доступно до 16 GB. Внешние модули расширения могут устанавливаться как в PCI-X, так и PCI Express через райзер-слот.

Конструктивно сервер выполнен на базе 19-дюймового шасси толщиной 1U, в котором поддерживается четыре отсека для жестких дисков Ultra320 SCSI с горячей заменой и SAF-TE, в комплект его поставки стандартно входят CD-ROM и флоппи-привод.

Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?
Блок из четырех вентиляторов без проблем справляется с охлаждением компонентов, причем с достаточно низким уровнем шума

Характерной особенностью конструкции является система охлаждения, построенная на четырех высокоскоростных вентиляторах для всех внутренних компонентов (жестких дисков, процессоров, чипсета и модулей памяти) и еще одном, расположенном в блоке питания. Применение Xeon LV позволило ограничиться пассивными термоблоками, причем в процессе тестирования было отмечено, что даже при максимальной загрузке процессоров частота вращения кулеров не достигает максимального значения, в силу чего шумовые характеристики сервера в целом заметно отличаются от предшественников в лучшую сторону.

Органы управления, расположенные на передней панели, сведены к минимуму. Две кнопки, Power и Reset, и пять светодиодов, индицирующих состояние системы, включая активность накопителей и сетевых интерфейсов, разработчики посчитали достаточным для управления сервером. На задней панели размещены разъемы сетевых контроллеров, COM-порт, два коннектора USB и видеовыход.

Тестирование

Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?
Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?
Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?
Cервер Supermicro на базе нового Xeon LV технология будущего или нишевое решение?

Сразу стоит отметить, что измерение характеристик, связанных с функционированием отдельных компонентов и подсистем для серверных платформ, не представляло интереса, поскольку синтетические тесты, как правило, не дают объективной оценки реальной ситуации. Производительность всего сервера в целом прежде всего зависит от выполняемых задач, причем конфигурация конечной поставки может изменяться в достаточно широких пределах: объем накопителей и оперативной памяти, а также использование дополнительных модулей расширения оказывают существенное влияние на полученные результаты. Поэтому основной упор при проведении исследований сервера делался на эксперименты, максимально приближенные к реальным условиям, причем мы остановились на тех инструментах, которые позволяли получить представление о скорости обработки данных. По этой причине был выбран измерительный комплекс, разработанный OSDL (Open Source Development Lab), – набор тестов OSDL Database Test Suite, поскольку все модули, входящие в пакет, предлагаются на правах открытого кода и в качестве базы данных используют SAP DB, также распространяемую на правах GPL/LGPL-лицензии.

Этот пакет построен по принципу известных тестов TPC-W и TPC-C, но разработчики комплекса предупреждают, что сходство имеет только выбранная модель, а полученные значения ни в коем случае нельзя сравнивать. Согласно правилам TPC необходимо, чтобы все обнародованные результаты удовлетворяли строгим правилам публикации и аудита, гарантирующих честное сравнение с конкурирующими методиками. Кроме того, требуется указание целого ряда параметров, в том числе стоимости и доступности продуктов, использованных для тестирования. Следовать этим предписаниям в открытых разработках сочли нецелесообразным, поэтому результаты тестов OSDL и те, что получены с помощью TPC-W Benchmark, не имеют ничего общего.

Большинство проделанных измерений основано на определении количества транзакций в секунду, выполненных на известных моделях, – имитация деятельности интерактивного книжного магазина и оптового поставщика запасных частей, работающего в ряде районов продаж, к которым прикреплены склады.

Точные результаты проведенных испытаний приводить не имеет смысла, потому что они содержат большое количество данных, требующих предварительной обработки. Поскольку наряду с этими исследованиями также осуществлялись измерения традиционными синтетическими тестами, было принято решение опубликовать обобщенные значения, полученные на основе анализа и обработки всех применявшихся инструментов. Отдельная диаграмма отображает исключительно показатель кодирования видеопотока в MPEG-2 как представляющий интерес для частного случая использования подобной системы.

Вердикт

Результаты тестирования свидетельствуют о том, что новая система имеет весьма неплохой потенциал, хотя и не является образцом сверхвысокой производительности. Конечно, используемый Sossaman неплохо справляется с поставленными задачами, обеспечивая показатели, достаточные для их решения, но ограничения, накладываемые внутренней архитектурой, периодически сказываются, негативно влияя на общую картину. Впрочем, лишенным недостатков сервер от Supermicro назвать нельзя, и дело не только в том, что новый процессор допускает выполнение исключительно 32-битовых приложений.

Еще одно замечание касается дисковой подсистемы. Компания-разработчик укомплектовала новый сервер традиционным для нее решением, построенным на основе SCSI-контроллера AOC-LPZCR1, что было несколько неожиданно, поскольку, к примеру, Intel перестала оснащать свои материнские платы SCSI-адаптерами в связи с переходом на SAS и прекратила поставки SCSI-контроллеров в канале дистрибуции. Учитывая наличие внешних SAS-контроллеров от Adaptec, дополнительных плат – от самой Supermicro (Tyan), встроенных – от Intel, а SAS-дисков – от Seagate, Fujitsu и Hitachi, применение устаревающего интерфейса в новейшей системе вызывает недоумение.

Собственно, учитывая целевое предназначение данной разработки (файловые хранилища, backup-серверы, СУБД небольшого объема, возможно – системы видеорендеринга), такая реализация весьма неплоха. Благодаря малым габаритам в сочетании с невысоким уровнем шума и низким энергопотреблением сервер может быть использован в любых задачах, решаемых в сфере малого и среднего бизнеса. Кроме того, не исключено его применение в мобильных или требующих быстрого развертывания условиях, не имеющих стационарного источника питания, например передвижных научных станциях или информационных пунктах.

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT