IBM выпускает удачный двухъядерный серверный RISC-процессор и анонсирует мощный UNIX-сервер на его основе
Эпоха высокопроизводительных систем, построенных по принципу mainframe, с присущими им проблемами масштабируемости, гибкости, а также сложности в управлении и поддержании работоспособности, постепенно уходит в прошлое. На смену пришла кластерная технология, призванная сделать вычислительную мощь доступной и эффективной по стоимости, что позволило использовать ее в целом ряде научных, инженерных, финансовых и BI (business intelligence) задач.
 IBM eServer pSeries 5-575 |
Кластеры для таких применений создаются согласно архитектуре HPC (High Performance Cluster), которая позволяет добиться максимальной производительности от всей системы в целом. Системы eServer pSeries позиционируются производителем, компанией IBM, как решение, ориентированное на использование в научных и инженерных исследовательских центрах, а также на оптимизацию и поддержку высоко приоритетных интеллектуальных бизнес-задач.
Создать кластер, который отвечал бы требованиям чрезвычайно высокой производительности, масштабируемости, компактности, управляемости, многоцелевой гибкости и ценовой оправданности решений на его базе, особенно для обеспечения работы критических бизнес-приложений, довольно сложно. Практически все эти задачи удалось с успехом решить компании IBM, создавшей кластерный блок IBM eServer p5-575 на базе 64-разрядных двухъядерных процессоров Power5. Данный кластерный модуль в настоящее время является уникальным, не имеющим аналогов решением, которое отвечает самым высоким требованиям к техническим и коммерческим вычислениям. Архитектурно кластер представляет собой симметричный мультипроцессорный модуль (SMP), который может содержать 8 процессоров Power5. Частота работы процессоров может составлять 1,9 и 1,5 ГГц. Разница заключается в том, что когда процессоры работают на частоте 1,5 ГГц, то задействованы оба ядра каждого из них, в то время как в первом случае задействовано лишь одно ядро. Кластерный модуль IBM eServer p5-575 интересен и с точки зрения организации подсистемы оперативной памяти: каждый процессор имеет свой контроллер, к которому подключены 8 слотов DIMM, позволяющих установить до 32 ГБ памяти для одного процессора. В целом модуль может содержать до 256 ГБ памяти с максимальной пропускной способностью до 12,7 ГБ/с на один процессор Power5, а в случае, когда оба ядра задействованы, — до 6,3 ГБ/с на одно ядро. Тот факт, что память расположена непосредственно возле процессора, позволяет минимизировать риски влияния сторонних помех, а оптимальная производительность всей подсистемы достигается в том случае, когда все модули имеют одинаковый объём (до 4 ГБ). Эффект от этого дополняется возможностью процессоров обмениваться между собой данными через быструю SMP-шину, которая работает на половине частоты функционирования процессора и служит для поддержания когерентности кэш-памяти (на один модуль — 15,2 МБ кэш L2 и 288 МБ кэш L3), разделения общей памяти и устройств ввода-вывода.
Благодаря повышенной плотности упаковки всех элементов серверного модуля, а также удачного решения вопроса отвода тепла, IBM смогла упаковать каждый модуль p5-575 в технически завершённое устройство формата 2U. Множество таких модулей могут быть объединены в распределённый кластер с почти неограниченными возможностями масштабирования. В частности, в 24-дюймовую стойку производства IBM может быть помещено 12 таких модулей, что позволяет достичь производительности уровня суперкомпьютеров, особенно учитывая занимаемое им небольшое пространство. Эта характеристика особенно важна, поскольку такая конфигурация значительно снижает затраты на организацию сетевой инфраструктуры и обеспечение питания системы в целом. Так, IBM использует встроенную схему раздачи питания, вместо использования кабелей, которая к тому же может быть настроена для любого стандарта сети от 200 В до 480 В. Опционально каждый модуль может содержать резервную батарею, которая в случае пропадания напряжения обеспечит на некоторое время работоспособность сервера. Уникальность нового модуля заключается также в том, что он состоит из 4-х полностью независимых систем: питания, ввода-вывода, вентиляционной и вычислительной, каждая из которых может быть независимо заменена.
На задней панели каждого модуля размещены разъёмы ввода-вывода и 2 отсека для жёстких дисков Ultra3 SCSI объёмом до 300 ГБ каждый с возможностью “горячей” замены. Из разъёмов ввода-вывода присутствуют 4 интерфейса Gigabit Ethernet, два порта HMC (Hardware Management Console), 4 слота PCI-X и 2 порта RIO-2.
Создавая HPC-систему, IBM внесла в конструкцию инструментарий обеспечения стабильности её работы. Для этого весь кэш и вся системная память оснащены модулями коррекции ошибок Error Checking and Correcting Code (ECC), что дает возможность выявить и исправить любую однократную ошибку, оставляя при этом модуль полностью доступным. При этом система самокоррекции позволяет обнаружить причину ошибки и место, где она произошла, с возможностью временного отключения неисправного устройства и дальнейшей его замены без остановки всего модуля.
Для кластера была заявлена поддержка большого количества серверных UNIX-подобных операционных систем. А его показатели производительности превышают показатели любых существующих в данное время 8-ми и 16-тиядерных RISC-серверов. Так, при тестировании пакетом LinPack HPC 8-ядерная конфигурация показала производительность 56,670 MFLOP/с, а 16-ядерная — 87,340 MFLOP/с. Если же использовать технологию PowerHypervisor для виртуализации ресурсов сервера и их динамического перераспределения между поддерживаемыми ОС, то можно добиться ещё более высоких показателей.
IBM в очередной раз удалось создать очень продуманное, сбалансированное и во многих отношениях оптимальное решение в сфере масштабируемых кластеров. За счёт практически неограниченной масштабируемости и полноценной совместимости компания позаботилась о защите инвестиций своих потенциальных клиентов, что чрезвычайно важно для решений такого уровня.
