Il nuovo volto dei server

La scorsa settimana abbiamo sentito tre annunci che insieme potrebbero avere una grande influenza su come saranno i server negli anni a venire. Innanzitutto, Intel ha annunciato aggiornamenti per quasi tutta la sua linea di processori per server. Quindi HP ha annunciato che sta spedendo i primi server nella sua famiglia di microserver Project Moonshot, che dovrebbe consentire più tipi diversi di piccoli server. Infine, IBM ha presentato la sua iniziativa Flash Ahead, un piano per accelerare l'uso dello storage flash nei server, guidato da una nuova famiglia di sistemi di storage all-flash. Individualmente, ognuno era interessante, ma presi insieme suggeriscono che il mondo dei server si sta trasformando drammaticamente.

Una cosa da notare è che a differenza dei PC, le vendite dei server rimangono piuttosto elevate. Gartner afferma che le entrate del server dovrebbero aumentare del 3, 5% su base annua nel 2013, con un aumento delle spedizioni del 4, 9%. Ma all'interno di ciò, ci sono alcuni grandi cambiamenti. Sempre più, le più grandi aziende su scala Web stanno progettando i propri server, spesso i grandi ODM di Taiwan (produttori di design originali) creano server personalizzati solo per loro.

Nuovi processori Intel

Degli annunci della scorsa settimana, la nuova linea di server Intel è stata per alcuni aspetti la più convenzionale. La società ha mostrato nuovi chip su una vasta gamma di server, dai chip Atom destinati ai microserver allo Xeon E7, destinati a enormi macchine da quattro a otto socket.

La società ha annunciato che versioni specifiche del suo processore Atom 1200, noto come Centerton, sono ora disponibili e faceva parte del lancio di HP Moonshot. Questa è una famiglia di processori dual-core da 32 nm che arriverà in una gamma di velocità da 1, 6 GHz a 2, 0 GHz e con una potenza di progettazione termica (TDP) da 6, 1 a 8, 5 watt; può indirizzare fino a 8 GB di RAM, più di molti progetti di microserver concorrenti.

Questo sarà seguito più avanti nel corso dell'anno con un chip versione 22nm chiamato Avoton, costruito su una nuova microarchitettura nota come Silvermont. Intel afferma che ciò offrirà un miglioramento delle prestazioni del 50% e includerà un controller Ethernet integrato. La società ha inoltre annunciato Briarwood, una versione a 32 nm destinata al mercato dello storage, e Rangely, una versione a 22 nm in arrivo destinata all'infrastruttura di rete e di comunicazione.

Per i server tradizionali di piccole dimensioni, Intel ha parlato della prossima versione della sua famiglia Xeon E3, un 22nm basato sull'architettura Haswell che dovrebbe comparire nelle parti Core desktop e laptop nei prossimi due mesi. Come l'attuale E3 basato sull'architettura Sandy Bridge, il nuovo E3-1200 v3 è principalmente un chip desktop riproposto per piccoli server a socket singolo. Sarà disponibile entro la fine dell'anno nelle versioni dual e quad core. Intel afferma che il TDP più basso sarà di 13 watt, in calo rispetto alle versioni precedenti.

Il processore che vedo di più nei server destinati al tradizionale mercato aziendale è Xeon E5, progettato per server a singolo e doppio socket. Il cavallo di battaglia della linea è Xeon E5, che rappresenta la maggior parte dei server dell'azienda. La versione attuale si basa su un design noto come Sandy Bridge-EP e arriva fino a sei core. La scorsa settimana Intel ha dichiarato che una versione a 22 nm, nota come Ivy Bridge-EP, sarà disponibile nel terzo trimestre e avrà fino a otto core.

Infine, per la fascia alta, Intel ha annunciato una nuova versione del suo Xeon E7 con un massimo di 10 core, destinata ai server a quattro e otto socket. Questo processore, noto come Ivy Bridge-EX, è previsto per il quarto trimestre e consentirà fino a 12 TB di RAM in una configurazione a otto processori.

Ciò che porta ad un altro livello è l'annuncio di Intel di un piano per una nuova architettura in scala rack con un design che prevede moduli separati a livello di sottosistema per CPU, memoria, memoria e rete, con la propria fotonica e il tessuto del server. L'idea, come è tipico di tali progetti, è una progettazione server più densa ma più flessibile. Abbiamo visto molti singoli produttori annunciare i propri sistemi rack e recentemente un approccio più aperto (chiamato Open Rack), quindi sarà interessante vedere se Intel può fare progressi con il proprio design.

HP's Moonshot

L'annuncio di HP della scorsa settimana della disponibilità delle prime voci nei suoi server Project Moonshot è stato in qualche modo anticlimatico poiché già sapevamo che questi prodotti avrebbero usato i chip Intel Atom 1200 (a volte chiamati "Centerton"). Tuttavia, il concetto è sicuramente avvincente.

Nella prima offerta, nota come enclosure server Moonshot 1500, ci sarà un dispositivo 4.3U che può contenere 45 cartucce server basate su Atom. HP sta già eseguendo server Moonshot sul proprio sito Web e ha affermato che l'esecuzione dell'intero sito su tali server dovrebbe richiedere solo l'energia richiesta da 12 lampadine da 60 watt. Nel complesso, la società ha affermato che i server Moonshot dovrebbero consumare fino all'89 percento in meno di energia, l'80 percento in meno di spazio e costare il 77 percento in meno rispetto ai server tradizionali.

HP offrirà le future cartucce server basate su diverse architetture tra cui altri processori Intel, quelli di AMD e forse più interessante, i fornitori di server basati su ARM, tra cui AppliedMicro, Calxeda e Texas Instruments.

Intorno all'annuncio, AppliedMicro ha dichiarato che il suo X-Gene sarà il primo SoC ARM a 64 bit, con otto core ad alte prestazioni che funzionano fino a 2, 4 GHz. Calxeda ha affermato che i suoi server presenteranno quattro processori ECX-1000, funzionanti a 1, 4 GHz, ciascuno con DRAM da 4 GB di memoria indirizzabile.

Di recente abbiamo visto alcuni server basati su ARM, ma potrebbe essere necessario un grande fornitore come HP per rendere questo molto più mainstream. Oggi i server ARM hanno spesso una capacità di memoria più limitata rispetto ai server Intel (poiché la maggior parte sono a 32 bit, superano i 4 GB), ma le versioni a 64 bit dei processori ARM hanno una memoria indirizzabile molto migliore. I sostenitori di ARM parlano di fornire prestazioni del server con requisiti di alimentazione molto inferiori, sebbene Intel e AMD stiano lavorando per ridurre anche il consumo di energia X86.

Finora, tali microserver sembrano essere più ampiamente previsti per applicazioni come la gestione di siti Web, che tendono ad essere più intensivi di I / O rispetto al processore. Se l'economia potrebbe funzionare su applicazioni più grandi, potrebbe essere un vero punto di svolta.

IBM diventa Flash

Infine, giovedì scorso ho partecipato a un evento in cui IBM ha dichiarato che la memoria flash è in un "punto di non ritorno", rendendo tutti i sistemi flash economici e pratici per una varietà di applicazioni. La società ha annunciato che spenderà $ 1 miliardo in ricerca e sviluppo per soluzioni basate su flash e ha affermato che sta stabilendo una dozzina di "centri di competenza" per eseguire scenari di prova per mostrare le prestazioni del flash.

Ma il prodotto più tangibile era una nuova linea di array di memoria flash basati sulla tecnologia che la società aveva acquisito da Texas Memory Systems. Si tratta di unità 1U che si inseriscono in un server rack, con ciascuna unità in grado di contenere 12 moduli da 2 TB. Ciò significa che ogni unità può memorizzare fino a 20 TB di memoria flash su RAID 5 o 24 TB di flash su RAID 0. Un singolo rack può contenere fino a un petabyte di memoria flash. Questo è molto.

Modelli specifici includono FlashSystem 820 e 810 basati su flash "eMLC" e FlashSystem 720 e 710 basati su flash SLC più costosi. (IBM afferma che il flash MLC aziendale è buono per 30.000 cicli di lettura / scrittura, mentre SLC è buono per 100.000 di tali cicli. L'attuale memoria flash NAND proviene da Toshiba.)

Steve Mills, vicepresidente senior di IBM e dirigente del gruppo per software e sistemi, ha osservato che negli ultimi 10 anni, le prestazioni della CPU sono migliorate da 8 a 10 volte, le prestazioni della DRAM da sette a nove volte, la velocità della rete 100 volte e la velocità del bus 20 volte, ma la velocità del disco è solo 1, 2 volte migliore. Con il flash, ha affermato, è possibile ottenere una latenza più costante, fino a 100 microsecondi e quindi prestazioni più costanti.

Altrettanto importante, ha affermato che il costo complessivo del sistema per un grande sistema con flash potrebbe essere fino al 30 percento in meno rispetto a un sistema con storage standard a causa di minori costi ambientali e energetici, maggiore utilizzo dello storage, necessità di un numero inferiore di server e quindi inferiore costi di licenza di manutenzione e software.

Ha osservato che mentre i dischi economici all'interno di un sistema di archiviazione aziendale potrebbero costare solo $ 2 per gigabyte, i dischi ad alte prestazioni potrebbero costare $ 6 per gigabyte. Per le applicazioni di fascia più alta, relative alle prestazioni, i dischi rigidi potrebbero costare da $ 30 a $ 50 per gigabyte perché le applicazioni useranno solo i bordi esterni delle unità per ridurre il tempo di viaggio della testa del disco rigido. Al contrario, il prezzo al pubblico dei nuovi FlashSystems di IBM sarebbe di circa $ 10 per GB, il che li rende più efficienti. (Ovviamente, il prezzo dello storage aziendale è molto più alto rispetto alla memoria raw o ai dischi di livello consumer.)

Una demo ha confrontato un sistema con quattro delle unità FlashSystem 820 in esecuzione su un server Power 780 con 128 core e DB2 rispetto a una configurazione simile con 18 rack con 5000 dischi rigidi o con otto rack di archiviazione più convenzionale, inclusi 2500 dischi rigidi e 128 SSD. IBM ha affermato che il sistema flash ha consumato 37 volte meno energia e costa 11 volte meno. Il sistema flash ha fornito oltre 43.000 transazioni per sezione e oltre 1, 3 milioni di IOP. IBM ha affermato che un rack completo di server potrebbe fornire fino a 22 milioni di IOP.

Numerosi clienti hanno parlato dell'utilizzo delle prime versioni del sistema, tra cui rappresentanti di Sprint, Kroger, Thomson Reuters e Vion Corporation (che vende sistemi ad agenzie governative). Non sorprende, hanno parlato di migliorare i tempi di risposta riducendo allo stesso tempo lo spazio e il consumo di energia.

In generale, hanno concordato che esiste ancora un grande spazio per l'archiviazione tradizionale, ma gli array all-flash hanno senso in più luoghi di quanto generalmente percepito.

Il mercato dei server in evoluzione

Nel loro insieme, questi tre annunci (e altri piani simili di cui abbiamo sentito parlare negli ultimi mesi) indicano come il mercato dei server potrebbe cambiare nei prossimi anni. Questi a loro volta porteranno a ogni sorta di nuove domande per le aziende che vogliono implementare server.

Ci sono molti nuovi annunci su rack e fabric: AMD ha il suo tessuto Freedom come parte dell'acquisizione di SeaMicro; Intel ha avuto gli annunci di questa settimana; e l'organizzazione Open Compute ha il suo standard Open Rack. I singoli fornitori di server hanno le proprie soluzioni proprietarie, tra cui HP sia con i server Moonshot che con le sue soluzioni rack di lunga data, in concorrenza con le offerte di IBM, Dell e Cisco. Ciò porterà maggiore concorrenza a questi progetti.

Abbiamo già visto nuovi tipi di processori server - non solo chip di fascia alta, ma ora più processori mainstream e persino quelli a bassa potenza destinati ai microserver. Il mercato mainstream potrebbe non essere dominato da x86 come lo è stato, dato che arrivano sul mercato nuovi chip server basati su ARM. Le aziende dovranno determinare quale tipo di processore si rivelerà più appropriato per applicazioni specifiche.

L'archiviazione flash ha guadagnato terreno, sebbene nel data center, principalmente come scheda aggiuntiva lato server o come livello inferiore in un array di archiviazione multilivello. Ora le soluzioni all-flash stanno diventando più competitive. Nel frattempo, con i processori server in grado di gestire più RAM, è probabile che vedremo soluzioni più completamente in memoria.

Fino a poco tempo fa, la maggior parte delle aziende che acquistavano un server aveva in gran parte un numero abbastanza limitato di scelte: server rack o standard; doppia o quadrupla; Cisco, Dell, HP, IBM o qualche fornitore più piccolo; e quale processore Intel è adatto al conto. Ora ci saranno più opzioni e più scelte e il risultato cambierà il numero di server del data center progettati.