ARM наступает на серверном фронте

После объявления HP о том, что в номенклатуре этого производителя появляется серверное решение на базе ARM-архитектуры, к планам ARM занять существенную долю на рынке серверов уже стоит относиться всерьез.

На днях HP объявила о проекте Moon Shot, ориентированном на создание крупных ЦОД. По предварительным оценкам компании, использование ARM-чипов позволит снизить энергопотребление ЦОД ни много, ни мало… на 90%(!!!). И даже если это обещание скорректировать даже раза в два, все равно получается более чем впечатляюще. Ведь в последнее время именно этот параметр становится главным при создании серверов для обслуживания веб-серверов. А нужда в них растет просто с реактивными темпами – достаточно посмотреть на динамику социальных сетей. По мнению представителей HP, не менее половины из крупнейших в мире онлайновых компаний заинтересуются этим решением.

В Moon Shot используются 32-разрядные чипы американского стартапа Calxeda (Остин, шт. Техас) под символичным названием EnergyCore. Они доступны в двух вариантах – с двумя и четырьмя ядрами Cortex A9 с частотами 1.1 и 1.4 ГГц и L2-кэшем 4 МБ. Но в этот SoC входит также коммутатор с производительностью 80 Гбит/c и поддержкой 4096 узлов. Кроме того, EnergyCore поддерживает до трех 10 Гбит/c Ethernet MAC-адресов, четыре канала PCI Express Gen 2 и пять портов 3 Гбит/c Serial ATA. А выделенное ядро ARM M3 отвечает за выполнение приложения для управления серверами и отслеживания нагрузки.

Блок-схема процессора Calxeda

По заявлению производителя, чип Calxeda обеспечивает производительность на уровне от 2/5 до 2/3 от показателей четырехядерного процессора Intel Xeon 5620 на архитектуре Westmere на задачах разного типа.

О достигаемой с использованием нового решения экономии можно судить по таким фактам, заявленным HP во время анонса Moon Shot. Общая производительность, на которую случае архитектуры x86  требуется потратить 3,3 млн долл. на 400 традиционных x86-серверов, 10 СХД и 1600 сетевых и силовых кабелей с общим уровнем потребления 91 кВт, будет достигнута с помощью системы на архитектуре Moon Shot стоимостью 1,2 млн долл. с использованием 1600 ARM-процессоров. При этом стойка СХД будет занята лишь наполовину, понадобится 41 кабель, а общее потребление не превысит 9,9 кВт.

Примечательно, что в линейку Moon Shot пока не будут входить системы на чипах Intel Atom, хотя такой возможности в дальнейшем в HP не исключают.

Главным аргументом критиков применения ARM в серверах является отсутствие поддержки 64-разрядных архитектур, которые необходимы для работы с большими объемами оперативной памяти. И вот на прошлой неделе, на конференции ARM TechCon, было объявлено о том, что в следующем поколении чипов под условным названием ARMv8 будет реализована поддержка 64-разрядных инструкций A64. Примечательно, что 64-разрядными в первой версии AArch64 будут только регистры и операции с данными, а вот адресация ограничится 48 битами. Кроме того, появятся новые инструкции для обеспечения криптозащиты.

Ожидается, что первые прототипы таких процессоров появятся в 2014 году, хотя компания AppliedMicro заявила о том, что она планирует выпустить такой чип уже во втором полугодии 2012 г. Стоит принять во внимание, что AppliedMicro уже реализовала его в виде FPGA дабы показать на конференции ARM TechCon, что ее дизайн действительно достоин промышленного воплощения. Оперировать процессор X-Gene будет на частоте 3 Ггц, а в его состав войдет 128 ядер.

Не отстает и Calxeda, представители которой заверяют, что станут одними из первых, кто реализует архитектуру AArch64 в своих процессорах. Достаточно отметить, что стартап получил финансирование в размере 48 млн долл. и собирается потратить эти средства на разработку своего чипа типа SoC с 64-разрядным ARM-ядром, чтобы суметь начать его производство уже во второй половине 2012 года.

Одним из крупнейших лицензиатов ARM является NVIDIA, которая строит большие планы в отношении архитектуры AArch64. В ее Project Denver предусматривается использование ARM-процессора общего назначения и ускорителя на базе GPU типа Tesla.

Что же касается реализации концепции Moon Shot, то HP планирует создать первый прототип с использованием 2800 чипов от Calxeda к июню следующего года в HP Discovery Lab в Хьюстоне (шт. Техас). Он получит название Redstone Development System, и на его примере крупным заказчикам будут показывать возможности архитектуры. Выполняться проект будет с участием ARM, AMD, Calxeda, Canonical и Red Hat. И присутствие в их числе AMD связано с тем, что в его рамках будут вести исследования по созданию и систем со смешанными архитектурами x86 и ARM. А в качестве базовой системы используют HP Proliant 6500 с поддержкой 16 каналов 10 Гбит/с Ethernet и SSD-накопителей.

Вот такие платы расширения с установленными на них процессорами от Calxeda будут устанавливаться в сервера HP

Понятно, что такие сервера не появятся в небольших компаниях, но примечательно, что тенденция внедрения ARM в ЦОД уже появилась, раз кроме небольших игроков свои решения на ARM-архитектуре начал строить A-brend. Теперь стоит дождаться первых результатов HP и увидеть, оправдаются ли на практике возлагаемые на эту архитектуру надежды. Ведь ограниченность энергоресурсов сегодня перестает быть футуристическим предсказанием. В центре крупных мегаполисов уже сейчас проблема с доступностью электроснабжения мощного ЦОД. Что уж говорить о будущем, даже ближайшем.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365