Να στείλετε μήνυμα
Μας ελάτε σε επαφή με
LEO

Τηλεφωνικό νούμερο : 13486085502

Μια τεράστια εβδομάδα για το βραχίονα – στο κέντρο δεδομένων επίσης

June 29, 2020

Είναι μια τεράστια εβδομάδα για το βραχίονα, και όχι μόνο επειδή η Apple ανήγγειλε την αρχή του διακόπτη από τους επεξεργαστές της Intel x86 στα βραχίονας-βασισμένα στην τσιπ της στους υπολογιστές της Mac της. Ο μη κερδοσκοπικός υπολογιστής υψηλής απόδοσης που ταξινομεί την οργάνωση Top500 ανήγγειλε επίσης αυτή την εβδομάδα ότι για πρώτη φορά στην ιστορία, ο παγκόσμιος γρηγορότερος υπερυπολογιστής τροφοδοτείται από τα τσιπ βραχιόνων.

Προσθέστε δύο μεγαλύτερες εξελίξεις για το βραχίονα στο κέντρο δεδομένων αναγγελθε'ν αυτή την εβδομάδα. Όπως ξέρετε πιθανώς ήδη, η φυλή για να παραγάγει τους πιό δροσερούς, αποδοτικότερους κεντρικούς υπολογιστές έχει αναλάβει εκ περιτροπής μακρυά από το νόμο του Gordon Moore ομο-ιδρυτών της Intel και προς το όνειρο της Sophie Wilson. Κλάρα-βασισμένο στο το στο Santa αμπέρ που υπολογίζει, το ξεκίνημα τσιπ κεντρικών υπολογιστών βραχιόνων που διαμορφώθηκε από την πρώην-Intel τον Πρόεδρο Renee James που ακριβώς το Μάρτιο προώθησε το βραχίονα ΚΜΕ Altra 80 πυρήνων του, ανήγγειλε ότι η δειγματοληψία ενός ανώτατου επεξεργαστή Altra 128 πυρήνων θα αρχίσει στο τέταρτο τρίμηνο. Ακριβώς στους προμηθευτές σύννεφων hyperscale, το αμπέρ σχεδίασε το μέρος για να ανταγωνιστεί με το λευκόχρυσο 8160 Xeon της Intel ($9.899 προτεινόμενος κατάλογος) και Epyc 7742 AMD ($6.950) στην απόδοση.

Επίσης αυτή την εβδομάδα, το Καίμπριτζ, έχουσα βάση στο Ηνωμένο Βασίλειο εταιρία γνωστή επάνω μέχρι τον περασμένο χρόνο ως Kaleao και που αναδομήθηκε τον περασμένο Δεκέμβριο ως συστήματα μπαμπού, είπε ότι θα απελευθέρωνε τον πρώτο κεντρικό υπολογιστή βραχιόνων 1U της, η σειρά B1000N, στο τρίτο τρίμηνο. Ο κεντρικός υπολογιστής σχεδιάζεται για τα χαμηλής ισχύος περιβάλλοντα, όπως τα κέντρα δεδομένων ακρών.

Ξαφνικά ο ηγέτης απόδοσης

Η «εμφάνιση» της αρχιτεκτονικής επεξεργαστών βραχιόνων στα κέντρα δεδομένων από την αρίθμησή μας είναι ήδη καλά στο πέμπτο έτος της. Τόσο μεγάλο μέρος για την αρχιτεκτονική και την κατασκευή των σύγχρονων κέντρων δεδομένων άμεσα ή έμμεσα έχει προέλθει από την αρχιτεκτονική επεξεργαστών x86 που δημιουργείται αρχικά για τα PC. Αλλά η εξέλιξη του βραχίονα σε αυτό το διάστημα είναι αργή αλλά σταθερή.

Η απόδοση του νέου 128 πυρήνα του αμπέρ Altra Max στοχεύει για το έδαφος υπερυπολογιστών. Εκεί, λευκόχρυσος Xeon της Intel 8160 δυνάμεις εννέα συστήματα στο πιό πρόσφατο Top500.

«Σε ένα υψηλό επίπεδο, παραδίδουμε τόσο πολλή περισσότερη απόδοση από η Intel είναι σε μια βάση ανά-ΚΜΕ,» Jeff Wittich, ανώτερο VP του αμπέρ για τα προϊόντα, εν λόγω. Οι ακατέργαστοι αριθμοί δεν είναι έξω ακόμα, αλλά Wittich απαιτεί το κέρδος απόδοσης 2.2x ενάντια στους παρόμοιους επεξεργαστές x86, και το τσιπ της Intel του αμπέρ της επιλογής για να συγκρίνει το νέο μέρος του ενάντια είναι τα 8160.

Το Altra Max θα είναι υποδοχή-συμβατό με το 80 πυρήνα Altra, ο οποίος απαίτησε την υψηλότερη αρίθμηση πυρήνων βραχιόνων. Το Wittich βεβαίωσε ότι ο επεξεργαστής 128 πυρήνων θα διατηρήσει τη γραμμική εξελιξιμότητα, η σημασία του απόδοση-ανά-πυρήνα δεν θα μειωθεί μακριά βαθμιαία καθώς η αρίθμηση πυρήνων αυξάνεται.

Υπολογισμός αμπέρβραχίονας chip.jpg altra αμπέρ

Εάν η αξίωσή του ισχύει, αυτή θα ήταν μια ευπρόσδεκτη εξέλιξη από το Μάιο του 2019. Σε μια μελέτη που δημοσιεύεται ότι μήνας [PDF], ένα πανεπιστήμιο της ομάδας του Μπρίστολ σύγκρινε την απόδοση αυτό που ήταν έπειτα ο πρώτος βραχίονας-βασισμένος στο υπερυπολογιστής, μια ανίχνευση μεταγλωττισμένο σύστημα Isambard Cray XC50 και τροφοδοτημένος από Marvell ThunderX2 τους επεξεργαστές βραχιόνων, ενάντια στις μηχανές Cray με τις παρόμοιες προδιαγραφές, συμπεριλαμβανομένου του ενός που στηρίχτηκε στο λευκόχρυσο Xeon 28 πυρήνων 8176 επεξεργαστές.

Η ομάδα του Μπρίστολ διαπίστωσε ότι το τσιπ Marvell έπασχε από το ξελέπιασμα της καθόδου αποδοτικότητας, ειδικά μετά από μια αρίθμηση κόμβων 16. Σε 64 κόμβους κεντρικών υπολογιστών, η αποδοτικότητα ξελεπιάσματος για το βραχίονας-βασισμένο στον επεξεργαστή που έπεσαν κάτω από 80 τοις εκατό, ενώ η Intel πελεκά όλα έμεινε επάνω από 100 τοις εκατό.

Οι δοκιμές του αμπέρ είναι αντίθετα βασισμένες στις αριθμήσεις πυρήνων και νημάτων, όχι αριθμήσεις κόμβων. Ακόμα, εάν ποιο Wittich εν λόγω αποδείχθηκε αληθινός, θα σήμαινε ότι οι μηχανικοί επεξεργαστών βραχιόνων έχουν υπερνικήσει μια σοβαρή δυσλειτουργία που θα μπορούσε να έχει καταστήσει τα προϊόντα τους μη ανταγωνιστικά στο HPC διάστημα.

«Η εστίασή μας είναι σύννεφο, έτσι βελτιστοποιούμε όλα για το περιβάλλον σύννεφών μας,» Wittich DCK. «Αλλά πολλά πράγματα που κάνουμε εκεί θα ίσχυαν εξίσου σε έναν ιδιαίτερα εξελικτικό υπερυπολογιστή. Έτσι θα δούμε να ενδιαφέρουμε εκεί στα σίγουρα. Δεν υπάρχει τίποτα που το αποκλείει.»

Το αμπέρ στοχεύει να φέρει Altra Max στη γενική παραγωγή όγκου ως τα μέσα του 2021.

Μυστικότητα Panda

«Πολλές επιχειρήσεις εκεί έξω βάζουν ήδη τους επεξεργαστές σκελών στους κεντρικούς υπολογιστές τους. HPE, Supermicro, Lenovo έχει όλα αποκτημένο το ένα,» Tony Craythorne, CEO των συστημάτων μπαμπού, παρατήρησε. «Αλλά το μόνο που έχουν κάνει είναι κυριολεκτικά συνδεμένου ένα τσιπ βραχιόνων με την αρχιτεκτονική x86. Αυτός μπορεί να σας δώσει μερικών από τα οφέλη του βραχίονα — θα μειώσει τη δύναμη και την ψύξη — αλλά δεν θα σας δώσει οποιων δήποτε από τα οφέλη της επεξεργασίας, του I/O, και της ικανότητας ρυθμοαπόδοσης, όπου ο βραχίονας έχει ένα ογκώδες πλεονέκτημα.»

Το σημείο του ήταν ότι το μπαμπού εισήγε όχι μόνο έναν κεντρικό υπολογιστή με τη Intel ή τον επεξεργαστή AMD που αντικαταστάθηκε με το βραχίονα, αλλά μια απολύτως νέα αρχιτεκτονική έχτισε γύρω από αυτό το ύφος του επεξεργαστή. Παρουσιάζοντας μερικών από την προσπάθεια με την οποία το όνομά του επεξεργάστηκε, καλεί το παράλληλη σχεδιασμένη κόμβος αρχιτεκτονική βραχιόνων, ή τη PANDA.

«Το προϊόν μας μπορεί σήμερα να σώσει έναν πελάτη μέχρι 50 τοις εκατό των δαπανών αποκτήσεών τους τουλάχιστον (και μπόρεσε να πάει ακόμα υψηλότερο), 75 τοις εκατό της κατανάλωσης ενέργειάς τους, και περίπου 80 τοις εκατό του διαστήματος ραφιών τους λόγω της πυκνότητας που μπορούμε να πάρουμε σε έναν πολύ μικρό τύπο,» Craythorne DCK.

Αν και η αρχιτεκτονική μπαμπού σχεδιάζεται για αυτό που κάλεσε εξελιξιμότητα «μίνι-υπερυπολογιστών», τουλάχιστον στις ενάρξεις αυτού του ξελεπιάσματος πρώτων σταδίων από το χαμηλό σημείο επάνω. Κάθε κόμβος κεντρικών υπολογιστών μπαμπού μπορεί να περιέχει μια ή δύο λεπίδες, με κάθε λεπίδα που περιέχει τέσσερις πλήρεις μονάδες επεξεργασίας. Ένα κιβώτιο 1U περιέχει οκτώ κεντρικούς υπολογιστές Linux, κάθε ένας με την αφιερωμένη μνήμη και αποθήκευση. Το μπαμπού προγραμματίζει να παραγάγει ένα προϊόν 4U αργότερα μέσα στο έτος.

«Μέρος του λόγου το προωθούμε όπως ένα 1U [είναι] καταλαβαίνουμε ότι αυτή η τεχνολογία είναι νέα,» Craythorne εν λόγω. «Καθένας έχει ένα σύστημα κληρονομιών της Intel. Κανένας ακριβώς που πηγαίνει να ρίξει ότι έξω και πηγαίνει ξοδεύει $150-200,000 σε ένα σύστημα 4U. Μπορούν να θελήσουν να το δοκιμάσουν ακριβώς. Θέλουν κάτι που είναι εύκολο να αγοραστεί, εύκολος να πωλήσουν, χαμηλού κόστους για να δοκιμάσουν, έτσι μπορούν έπειτα να δουν εάν πρόκειται να λειτουργήσει για τους.»

Από το «χαμηλότερο κόστος» Craythorne σήμανε $9.995. Ενώ ένας χαρακτηριστικός χαμηλής ισχύος x86 κεντρικός υπολογιστής 1U μπορεί να πωλήσει για κάτω από $1.500, κάθε «κόμβος» μπορεί μόνο να περιέχει έναν ενιαίο τετράγωνο-πυρήνα ΚΜΕ. Το μπαμπού CEO μας είπε συνολικό κόστος χρησιμοποιημένο το ομάδα AWS του του υπολογιστή ιδιοκτησίας για να υπολογίσει το τρίχρονο κόστος ένα ράφι οκτώ κεντρικών υπολογιστών 2U Dell PowerEdge R740XD συμπληρώνοντας συνολικά 16kW της ικανότητας. Η τρίχρονη εκτίμηση TCO AWS ήταν περίπου $560.000.

Αν και το μπαμπού πρέπει να στηρίξει ακόμα μια πραγματική τρίχρονη δοκιμαστική πορεία, οι αξιώσεις επιχείρησης ένα ράφι ομοίως απόδοσης των κεντρικών υπολογιστών B1008N θα υφίσταντο περίπου $200.000 κατά τη διάρκεια της ίδιας περιόδου.

Υπάρχουν λίγες μελέτες TCO για τους κεντρικούς υπολογιστές βραχιόνων με τους οποίους να συγκρίνει τις προβολές του μπαμπού. Μια ανάλυση του 2014 κασέτας κεντρικών υπολογιστών ARMv8 της Hewlett Packard (τώρα HPE) της πρώτης εξηντατετράμπιτης, το ProLiant M400, από τον αναλυτή Πάτρικ Moorhead [PDF] μπορεί να είχε θέσει τουλάχιστον κάποιο προηγούμενο. Αν και το M400 ήταν μια «κασέτα» παρά ένα 1U, όταν χρησιμοποιείται σε ένα σενάριο κεντρικών υπολογιστών δικτύου, Moorhead πρόβαλε ότι το τρίχρονο TCO του M400 θα ήταν 35 τοις εκατό χαμηλότερο από TCO ενός κεντρικού υπολογιστή ομοίως απόδοσης 1U x86. Η έρευνα του Moorhead περιέλαβε την εισαγωγή από τα εθνικά εργαστήρια Sandia.

Το Craythorne βεβαίωσε ότι ένα B1008N θα μπορούσε να σώσει τους πελάτες μέχρι 50 τοις εκατό στις δαπάνες αποκτήσεων, τουλάχιστον 75 τοις εκατό στην κατανάλωση ενέργειας, και 80 τοις εκατό του διαστήματος ραφιών εξ αιτίας της υψηλότερης πυκνότητας κεντρικών υπολογιστών. Αν και είπε η επιχείρησή του είχε διευθύνει την εσωτερική δοκιμή και οι παραχθείσες γραφικές παραστάσεις για να δείξουν εκείνες τις περιληφθείσες δοκιμές δημόσια γνωστές συγκριτικές μετρήσεις επιδόσεων, μπαμπού πρέπει να δημοσιεύσουν ακόμα τους σκληρούς αριθμούς, αλλά Craythorne είπε ότι θα έκανε τόσο στο κοντινό μέλλον.

Επίσης αναγνώρισε ότι μέρος TCO του μπαμπού θα μπορούσε να ξοδευτεί μερικές εφαρμογές με σκοπό αρχικά για x86 να τρέξουν στο βραχίονα.

Κάθε επεξεργαστής βραχιόνων είναι μια εφαρμογή της αρχιτεκτονικής επεξεργασίας που περιέχει την πνευματική ιδιοκτησία από ομάδα-κύριες τις Softbank μετοχές βραχιόνων και που κατασκευάζεται συνήθως από ένας που χορηγεί άδεια κατασκευαστής τρίτων. Κατά συνέπεια, σχεδόν κάθε επεξεργαστής βραχιόνων μπορεί να ειπωθεί για να έχει την αρχιτεκτονική του, τουλάχιστον όσον αφορά στο μη-χορηγημένο άδεια μέρος. Το μπαμπού καλεί την έκδοσή του Panda. Φυσικά, μην όντας ένα PC στο απόμακρο παρελθόν του, παραλείπει τους συχνά απαραίτητους λιμένες επέκτασης, φεύγοντας πίσω από δύο ζευγάρια των λιμένων QSFP Ethernet (ένας για κάθε λεπίδα).

Συστήματα μπαμπούκεντρικός υπολογιστής inside.jpg panda μπαμπού

«Αυτό είναι το μέρος κλειδί ότι πολλοί άνθρωποι αγωνίζονται να καταλάβουν για το προϊόν μας,» αναγνωρισμένο Craythorne. Στη Panda, η ΚΜΕ περιορίζεται στη διαχείριση και την εκτέλεση της εφαρμογής, με την πρόσβαση και στο DRAM και την αμετάβλητη μνήμη (NVMe). Αλλά οι στόχοι δικτύωσης και αποθήκευσης αντιμετωπίζονται αποκλειστικά από έναν συνεπεξεργαστή, και ο ενσωματωμένος διακόπτης δικτύων αντικαθιστά έναν διακόπτη τοπ--ραφιών.

«Έχουμε έναν non-blocking διακόπτη L3 μέσα σε κάθε ενιαία λεπίδα με ένα χοντρό κομμάτι της δικτύωσης μέσα στη λεπίδα, «σημείωσε τη Siobhan Ellis, διευθυντής του μπαμπού της διαχείρισης προϊόντος. Τόσο σε κάποιο βαθμό δεν πρέπει να στείλουμε την κυκλοφορία δικτύων έξω από τη λεπίδα.» Προαιρετικά, και οι δύο λιμένες QSFP σε μια λεπίδα μπορούν να συνδεθούν με έναν διακόπτη, ή ένας λιμένας μπορεί να συνδεθεί με έναν διακόπτη και άλλο στη διπλανή πόρτα λεπίδων. «Αυτός περιορίζει στον αριθμό εξωτερικών διακοπτών που χρειάζεστε στο ράφι.»