Открытое "железо"... от Facebook

Совершенно случайно столкнулся с несколько неожиданным (но, по некоторому размышлению - очень логичным) явлением. Facebook, оказывается (для меня лично «оказывается»), не просто не делает тайн из организации своего вычислительного хозяйства, но и вообще вполне серьёзно превращает собственное «датацентростроение» (сложное слово, да) в некий аналог открытого сугубо нематериального производства. То есть, все спецификации, чертежи, даже принципиальные схемы отдельных специфических "серверных" и далеко не худших узлов, - всё открыто, бери, пользуйся, совершенствуй с сохранением интерфейсов (разъёмов etc), что угодно.

Не буду затягивать введение, потому что здесь и так будет о чём поговорить. «Open Compute Project» (OPC) – результат работы инженерных подразделений Facebook. Именно что результат – с использованием разработанного в рамках OPC Facebook уже развёрнуты два датацентра, один в США, второй – на границе полярного круга, в маленьком шведском городке  Лулео (менее 60 тыс. жителей). Оба датацентра в эксплуатации подтвердили достижение целей разработчиков – существенную экономию электроэнергии (более 35% по сравнению с датацентрами Facebook прежних поколений) при одновременном снижении стоимости развёртывания (на четверть). Датацентр Facebook в Лулео:

Из этой информации очевидно вытекают две неожиданности. Первая – в социальной сети, оказывается, вполне можно проектировать и не для web, и даже если не целый спектр «железа», то хотя бы требования к нему. Вторая – несмотря на масштабы проекта, им занимают вовсе не проектные институты, начинался проект всего… тремя инженерами. Безусловно – очень грамотными специалистами, но трое – это почти не цифра. Оказывается, цифра. Реальная потребность в проекте, небольшая очень грамотная проектная команда, чётко определённая прикладная область, современный инструментарий, стабильное финансирование, два года работы. Собственно, это почти все слагаемые успеха OPC. Почти, - потому что есть ещё открытость. Да, термин open hardware никого уже не удивляет, но традиционно «открытое железо» имеет некоторую ярко выраженную специфику. Например, если вы начнёте своё погружение в мир open hardware, вы непременно заметите тотальное преобладание малых узкоориентированных проектов, на инженерном языке – на уровне узла или даже ниже (компонента). Такого добра интернет преподнесёт вам в избытке. Значительно меньше вы отыщете открытых завершённых устройств. Если вообще отыщете. Компонентный характер open hardware, по моему скромному мнению, явление бесспорное. И легко объяснимое. Но для легкости объяснения надо сделать небольшое отступление, благо, опыт и популярность crowdsourcing проектов дают необходимую открытую информацию (в мире классической инженерии всё проектное – крайне закрытая область, выудить оттуда что-либо, кроме инженерных анекдотов и легенд очень сложно, это слишком ценная информация, которой делятся только за деньги, причём немалые).

Настоятельно рекомендую всем, настроенным что-то делать (а не просто отрабатывать часы) прочесть как бы объяснительную записку одного из основателей проекта Spark Core, поставившего в своём роде рекорд – вместо заявленных $10 тысяч проект собрал на Kickstarter… более полумиллиона долларов и… все равно не способен дойти до промышленной реализации своей мелкой, open hardware и именно что компонентного характера, продукции. Я назвал обширную запись Зака Суппалы «объяснительной запиской» потому что в ней объясняются причины невозможности своевременного запуска проекта. А привёл этот пример в контексте вовсе не потому, что он единственно доступный. Есть море литературы, неакадемической, к которой авторы приходили печальным эмпирическим путём, но яркий опыт вливающегося «с улицы» в производители человека много ценнее скупых рассуждений профессионалов. Потому что такой человек всё видит куда ярче, а большинство очевидных для профессионалов вещей – для него открытия. Первым пунктом Суппала выделяет оптимизм основателей. К написанному им я добавлю более полезной отсебятины: оптимизм – и необходимое качество для любого начинания, и палка о двух концах. Потому что оптимизм (иначе говоря – видение мира, плохо подкреплённое практическим опытом) приводит к типовым заблуждениям вроде переоценки сил и ресурсов. А за эти заблуждения приходится платить вдвойне, а то и втройне. Второй пункт, грубо говоря, звучит так – «дистанция между PR-материалами проекта и реальным результатом очень велика, несмотря на доступность и эффективность инструментов прототипирования». То есть, можно быстро «наваять» красивые 3D-модели (и это безусловно нужно делать), можно заказать 3D-printed прототипы, но всё в итоге всё равно разобьётся о слова «проект теоретически в завершенной стадии». «Внезапно» оказывается, что чем ближе к завершённости, тем дороже становятся проектные действия. Третье называется аббревиатурой DFM, которую у нас заменяют словом «технологичность». «Внезапно» оказывается, что технологичность зависит от возможностей конкретных исполнителей заказов, что исполнители защищают себя, и так вот запросто взять и отказаться от брака, вызванного нетехнологичностью, не получится, и за выброшенное в брак придётся платить. Кстати, проект Spark Core затянулся на приличный срок уже один раз, оттягивается во второй раз и мне почему-то кажется, что ожидающим компоненты его производства придётся ждать ещё больше. Почему? Потому что Суппала пишет, простите, очень смешное – «DFM isn’t necessarily rocket science» (обеспечение технологичности – это   необязательно очень сложно). Это очень сложно, господа. Обязательно и всегда. Впрочем, это уже детали и проблемы проекта Spark Core и его инвесторов. В списке Суппалы есть ещё «внезапные» пункты озарений – «оказалось», сроки поставки компонентов это проблема (тут можно даже рассмеяться, потому что, господа, любой производитель чёрным по белому указывает сроки поставок в партиях, и для электронных компонентов норма – 12-16 недель для больших партий, это азбука, первые её три буквы), а логистика вообще определяет структуру и возможности производства (какая ужасная неожиданность, да).

Вот, собственно, откровения из мира open hardware, которые «выплыли» из попытки довести до товарного состояния крохотную печатную платку с небольшим количеством деталей, по сути превращённый в компонент микроконтроллерный вычислитель с Wi-Fi. И эти откровения типовые для open hardware. Вы можете представить себе, что «вылезет» при таком подходе из масштабных проектов, которые уже не компонентного уровня, а завершенно-товарного, которые требуют огромного списка технологических операций? Я не могу. Потому и удел open hardware – де-факто компонентный уровень. Что и наблюдается в реальности.

Но. Всё это пока в бой не вступает тяжёлая артиллерия. Вроде Facebook с их ресурсами. У них всё несколько иначе. Хотя бы потому, что меньше «творческой» составляющей и оптимизма (второго вообще не наблюдается), и очень много «бумажно-волокитного», к чему испытывают отвращение свободные творцы open hardware :) И очень зря испытывают, конечно.

Но я, всё-таки, уже не о том, отступление закончилось. Я о куда более интересных причинах, вызвавших появление такого масштабного проекта из категории open hardware, как Open Compute Project. Здесь можно только гадать, потому что подлинные причины очевидно очень сложны. Но давайте посмотрим на косвенные результаты OPC, не на факт построения двух хороших датацентров, а на менее очевидные явления. Например, на присутствие в совете организаторов проекта OPC представителей… Goldman Sachs. Что Intel там представлена – удивления не вызывает, потому что ключевая «начинка» датацентров – область интереса Intel. Давайте посмотрим на использование результатов OPC в промышленной серийной продукции известных немаленьких производителей, таких, как Tyan Computer и Quanta Computer. Что-то это должно значить. И вполне может значить повышенную вероятность довольно неожиданного шага Facebook в будущем. Эффективность продвижения за счёт открытости мы уже видим на примере большой нематериальной системы, конечно, речь идёт об Android. И не замахнулись ли в Facebook на повторение истории, только с физическими системами? Да, специализированными, но кто может запретить подобное? Больше того, доступные результаты OPC открывают самым неожиданным производителям (вовсе не из IT) возможности и перспективы изготовления и продажи OPC-совместимого оборудования. В общем, это исключительно интересный проект. И важный.

Впрочем, теперь по порядку.

Проект разбивает всю «начинку» и даже укрупненные спецификации датацентра на ряд разделов – от сервера до общих вопросов проектирования датацентра и сертификации. Например, на самом низком уровне, устройств хранения информации, OPC предлагает как детальные спецификации электромеханической составляющей стоек «холодных данных» (грубо говоря – быстрых больших HDD-архивов), так и электронные схемы и чертежи печатных плат довольно развитых PCI Express контроллеров ввода-вывода (Fusion-io, двухплатная конструкция – собственно контроллер и плата флеш-памяти с максимальной емкостью 3,2TB), и так – вплоть до 1U корпуса «Open Vault», предназначенного для безвинтовой установки пятнадцати быстрозаменяемых 3,5-дюймовых дисковых накопителей, SAS-расширителя и шести резервированных вентиляторов. Причём уровень спецификаций вполне приемлемый, например, для восстановления недостающих деталей усилиями грамотных конструкторов-механиков, например. Чем, безусловно, с радостью пользуются китайские и тайваньские производители. Очень полезна косвенная информация в спецификациях, например, обоснованные требования к влажности воздуха в датацентре (чем выше влажность – тем больше вероятность выходов из строя электроники, чем ниже – тем дороже ее добиться, и нужен некий оптимальный диапазон, в котором расходы на кондиционирование ещё не превышают расходов ремонты в сумме с косвенными убытками от простоев, такую информацию вообще забесплатно получить весьма полезно). На уровне отдельного сервера доступны спецификации и CAD-файлы моделей серверных материнских плат, соответствующих этим спецификациям. Такие платы производятся всеми ведущими производителями (Intel, AMD, Calxedra/ARM). К этому же разделу относятся и OPC блоки питания, требования к которым весьма строги (94% эффективность при 50% нагрузке, при более высоких нагрузках эффективность более 95%, допустимый нижний предел эффективности – 90% при 20% нагрузке). Для конструкторов датацентров есть готовые 3D-модели источников питания (как и вообще всех узлов OPC).

Дальше я не буду расписывать, сайт проекта открытый и даже традиционной регистрации для получения материалов не требует.

Теперь о самом важном.

По мнению значимых в индустрии и знающих свои отрасли людей, OPC уже начинает оказывать ощутимое давление на рынок. Перевожу цитаты из этой статьи – «То, что Facebook делает с рынком аппаратного обеспечения, это драматично. Они оказывают давление на всех сразу» (Том Бартон, бывший глава Rackable Systems (ныне SGI) и «Мы говорим о сотнях миллиардов долларов, с введением Facebook-подобных технологий переходящих от традиционных к новым игрокам рынка аппаратного обеспечения» (Питер Ливайн, венчурная компания Andreessen Horowitz).

Ничего противоречащего логике в этих цитатах я не вижу. Действительно, появление открытых уже даже не стандартов, а пакетов документации, открывает большие возможности перед производителями новой волны, вполне возможно – далёкими от IT (в конце концов, стойки, корпуса, блоки питания – это не совсем характерная IT-продукция, и она нужна).

Итого, мы видим Google с открытым ею морем всяких бизнесов всевозможного масштаба, и теперь мы видим Facebook, и их попыткой диверсификации с использованием открытых технологий и созданием стартовых площадок для новых производителей. Стало быть, это или совпадение, или проявление новой (ну, не очень новой) стратегии крупных вроде как сугубо web-компаний. И эта стратегия тоже кажется логичной. Такие компании располагают и средствами, и человеческими ресурсами. И, что главное, они внедряются в те области, где могут «обкатывать» будущую продукцию для будущих рынков на себе же. В случае с Facebook это выглядит именно так (да и кто знает, как взаимосвязаны, например, проекты масштаба Google Street и автономные автомобили, которыми Google тоже занимается не в шутку).

И если речь идёт о стратегии… Мы, похоже, увидим очень интересные метаморфозы рынка. Слишком велики ресурсы у стратегов этой волны, и слишком дерзки (по меркам традиционной индустрии) методы. «Так никто пока не делал», похоже, этих стратегов не пугает вообще.

Ну и, наконец, забота ключевых web-бизнесов о «материалистической составляющей» не может не радовать. Потому что проявленную webономикой пузырчатость ещё никто не забыл.

Откланиваюсь.