Ощадливість у серверах

Ринок серверів пручається уніфікації – навантаження, середовище, вимоги – у всіх різні. Проте через складність предмета панує думка, ніби головне у серверній справі – вибрати бренд («Dell поганого не запропонує»). На щастя, окрім релігійних догматиків та марнотратів бюджету, є багато користувачів, які розуміють: вирішують не імена, а технології  –  саме вони дозволяють зробити більше меншими коштами.

Один сокет замість двох

За п'ять поколінь процесорів EPYC частка AMD на серверному ринку зросла з приблизно 2% до 34%. Починаючи з дебюту Naples у 2017 році, AMD послідовно розвиває сегмент односокетних серверів. Тоді стандартним вибором були двопроцесорні сервери - через традиційні вимоги платформ Intel до обчислювальної потужності, вводу/виводу та обсягів пам'яті. Водночас до 35-40% серверів продавалася «одноногими», лише з одним процесором. Другий майже ніколи не докуповувався.

Привабливість альтернативи очевидна: велика кількість ядер процесорів AMD EPYC, багатоканальні контролери памʼяті та щедрий запас ліній PCIe дозволяють сконцентрувати обчислення навколо одного процесора. Це забезпечує гнучкий, економний і енергоефективний розподіл ресурсів. Менше компонентів  – простіший дизайн системної плати, отже, вища надійність. Зниження енергоспоживання й спрощене охолодження зменшують витрати на експлуатацію.

Сучасні однопроцесорні рішення на 5-го поколінні процесорів AMD EPYC пропонують до 192 ядер, 128 ліній PCIe 5.0 і до 6 ТБ оперативної пам'яті – великий запас продуктивності і масштабованості.

Односокетні платформи AMD EPYC уже багато років присутні у портфелі Dell Technologies, Hewlett Packard Enterprise, Lenovo та інших виробників.

Intel довго ігнорувала цей сегмент, не маючи аналогічних технологій. Якщо AMD швидко «заразила односокетністю» увесь ринок, то Intel вдосконалювала процесори Xeon Scalable протягом п’ять поколінь, поки спокусила тих самих виробників на схоже. Нове сімейство Xeon 6 із продуктивними P-ядрами пропонує достатню обчислювальну потужністю і кількість ліній PCIe для вводу/виводу. Це розповсюдило однопроцесорний тренд і на платформи Intel. Сервери Dell Poweredge R470 / R570 та HPE ProLiant Compute DL320 / DL 340 Gen12 тому приклад.

NVMe витісняють SATA SSD із серверів

Перевага NVMe над SATA SSD у роботі з «гарячими» даними не викликає жодних сумнівів. NVMe значно швидші за всіма ключовими показниками – затримкам, кількістю IOPS (у рази), потоковою швидкістю (на порядок). Різниця настільки очевидна, що вже багато років ніхто не зіштовхує NVMe й SATA SSD у тестових середовищах. Колиcь, на зорі поширення NVMe, таке порівняння мало просвітницький сенс – як у цьому дослідженні часів PCIe Gen 3. Під навантаженням OLTP (онлайн-обробки транзакцій Microsoft SQL), пара NVMe виконала в 2.5 рази більше транзакцій ніж вісім  SATA SSD, із на 25% меншими затримками.

З кожним новим поколінням шини PCIe продуктивність NVMe продовжує зростати, тоді як SATA SSD давно вперлися у фізичну стелю можливостей. Колись нарікали на дорожнечу NVMe, але сьогодні за однакової ємності накопичувачі  NVMe коштують на 20-25% дешевше, ніж SATA SSD.  

Чому ж за таких очевидних переваг у транзакційних серверах досі в ходу SAS/SATA SSD, і навіть SAS HDD 10K rpm?

Не відпускає минуле.

RAID-контролери десятиліттями були основою для побудови дискових масивів. Але з появою NVMe, з їхніми мільйонами IOPS і гігабайтами пропускної здатності на один носій, стало зрозуміло: головне вузьке місце — це вже сам контролер і його канал підключення до шини PCIe.

Ідея прибрати RAID-контролер з прямого шляху даних до NVMe SSD логічна але на практиці веде у «сад розгалужених стежок»: безліч програмно-визначених рішень для управління та захисту даних, кожне з яких прив’язане до певного середовища. Простого, універсального замінника апаратному RAID-контролеру поки не існує.

Додамо сюди ще вимоги систем віртуалізації, сумісність із SAS-екосистемою, звичні інструменти моніторингу – і стають зрозумілі причини тупцювання на старому полі SAS/SATA SSD.

Мистецтво помірності

Розмаїття серверних процесорів сьогодні вражає — від гігантів із сотнею ядер і терабайтами оперативної пам’яті до компактних рішень, що споживають у кілька разів менше енергії. Проте не кожен сервер мусить бути флагманом.

Багато задач у корпоративних середовищах не вимагають ані десятків каналів пам’яті, ані сотень ліній PCIe. Контролери доменів, сервери керування, вузли моніторингу, сховища резервних копій чи просто сервери малого бізнесу чудово працюють із помірним обчислювальним потенціалом.

Цінність помірності полягає в тому, щоб не переплачувати за надлишкові ресурси, обираючи базову серверну платформу, оптимізовану за вартістю володіння та енергоспоживанням.

Нова серія процесорів AMD EPYC 4005 створена саме для таких сценаріїв. Вона зберігає ключові риси серверних процесорів AMD — архітектуру Zen 5, підтримку ECC-пам’яті та серверних функцій безпеки — в компактному, енергоощадному форматі. Порівняно з традиційними Intel Xeon E або навіть молодшими моделями Xeon Scalable, EPYC 4005 пропонує більше ядер, вищу ефективність на ват і меншу ціну за продуктивність. Платформи під ці процесори також дешевші.

У порівнянні з EPYC 9005 лінійка 4005 позбавлена таких характеристик як багатоядерність, 12-канальна пам’ять та безліч ліній PCIe 5.0 — які в офісному або периферійному сервері просто не використовуються. Мінімалізм у залізі тут не вада, а розумний баланс між потребою та можливістю. Помірність як усвідомлений вибір – там, де навантаження стабільне, а масштаб обчислень прогнозований.

Окремого котла у пеклі  заслуговують проповідники серверів «із запасом на виріст». Нездатність зіставити реальні навантаження з потрібними ресурсами підштовхує і продавців і покупців маскувати невпевненість надмірною потужністю - якою вони її уявляють. «Запас кишеню не тягне» — зазвичай хибний аргумент: платиш за надлишок сьогодні, а чи стане він у пригоді післязавтра – велике питання. В сьогодняшніх умовах стрімке зростання компаній малоймовірне. А якщо воно й станеться, технології за цей час підуть настільки вперед, що вигідніше буде придбати новий сервер, ніж латати старий.

«Що не на збиток, то на прибуток»

Не обов’язково посилатись на відомі концепції менеджменту – як кайдзен («безперервне вдосконалення») або Lean («бережливе виробництво»). Достатньо здорового глузду. Системний підхід до оптимізації бізнес-процесів, безперервне прагнення до усунення всього, що не додає цінності – це нормальна практика компаній, які живуть за свій рахунок, не дядька. 

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI