פסגת המחשבים הפתוחה מציגה חידושים אדירים בחומרה

אולי המגמה המעניינת ביותר בתחום חומרת המחשבים כיום היא פרויקט Open Compute, והמאמצים שהוא עושה לקראת מעבר לסטנדרטים נפוצים ויעילים עבור ציוד מרכזי נתונים, ולא החומרה והתוכנה הקניינית שיש לנו כיום. כששמענו לראשונה על Open Compute, זו נראתה דרך טובה עבור חברות אינטרנט בהיקפים גדולים לעצב שרתים חסכוניים יותר באנרגיה וקל יותר לתחזוקה. אך מאז, Open Compute גדלה והקימה צורות רבות אחרות של חומרה - מאחסון לרשתות - והיא הופכת לחלה על מחשוב ארגוני, ולא רק על חברות תוכנת ענן.

כל זה ניכר למדי בוועידת Open Compute Project בשבוע שעבר, בה מגוון חברות הציגו חומרה חדשה שנועדה לעבוד עם חומרת Open Compute ומפרטים, משרתים ועד רשת.

פרנק פרנקובסקי, יו"ר קרן OCP, אמר בפתיחת הפסגה, "בשנת 2011 שתלנו כמה זרעים. "מה היה קורה אם היינו מיישמים עקרונות קוד פתוח על שטח החומרה? העבודה שאנחנו עושים יחד היא שינוי מהותי של הענף."

צ'יפס ומפרטים חדשים דוחפים שרתים מבוססי ARM

כמה דברים שהוכרזו במהלך השבוע בלטו. הרוב הגדול של השרתים, בעולם האמיתי ובפרויקט Open Compute, מבוססים על מעבדי Xeon של אינטל ועל ארכיטקטורת x86. אמנם זה לא ישתנה בקרוב, אך למתחרים כמו ARM ו- AMD היו כמה אלטרנטיבות מעניינות.

AMD הכריזה על מעבד השרתים הראשון מבוסס ה- ARM מבוסס 64-bit, סדרת 28nm Opteron A1100 (בשם סיאטל), שלדבריה אנדרו פלדמן, מנכ"ל וסמנכ"ל תאגיד, ידגימה ללקוחות "בתוך שבועות", למרות שזה לא צפוי להיות זמינה באופן נרחב עד סוף השנה. ה- A1100 כולל מעבדי ARM Cortex-A57 בעלי 4- או 8 ליבות, עד 4MB של מטמון L2 ו- 8MB משותפים של מטמון L3 משותף, ערוצי זיכרון DDR3 או DDR4 כפולים עם ECC, ARM TrustZone לאבטחה ומעבדי שיתוף להצפנה ונתונים דחיסה.

פלדמן דיבר על ערכת פיתוח לסדרת A עם מעבד A1100 ואמר כי החברה עבדה בשיתוף פעולה הדוק עם קבוצת Linaro Enterprise וספקי התוכנה כדי לפתח מערכת הפעלה לינוקס תואמת המבוססת על פדורה של Red Hat, מחסנית LAMP מיטבית, תמיכה ב- Java ואחרים. תוכנה הכוללת יישומים, מפקחים, מהדרים וסימולטורים. פלדמן הרים תכנון קטן של מיקרו-שרתים, השתמש ב- AMD Opteron A-Series ובפרטי החריץ הנפוצים של פרויקט Open Compute עבור לוחות אם המכונים "חיבוק קבוצתי", והודיע ​​כי החברה תורמת אותו לפרויקט כך שחברות חומרה יוכלו התחל לבנות שרתים על בסיס זה.

בעוד שפלדמן אמר כי AMD מחויבת ל- x86 ול ARM, הוא הציע בחום שעתידו של מרכז הנתונים מצביע על שרתים מבוססי ARM. פלדמן אמר כי "בהיסטוריה של מחשבים מעבדים קטנים יותר, בעלי עלות נמוכה יותר ובעלי נפח גבוה יותר תמיד זכו". "אין שום חריג לזה." הוא ציין כי בשנה שעברה נשלחו 8 מיליארד מעבדי ARM לעומת 13 מיליון מעבדי שרת x86. (זה נראה כמו השוואה מטופשת מכיוון שהיא כוללת מעבדי ARM המשמשים בכל מיני יישומים שאינם מרכזי נתונים, אך אינה כוללת x86s המשמשים בכל דבר פרט לשרתים.) פלדמן ניבא כי עד שנת 2019 ARM תפקח על רבע משוק השרתים וההתאמה האישית. רכיבי SOC של ARM יהיו הנורמה עבור מרכזי נתונים גדולים בעוד שמעבדי x86 קטנים יותר ויעילים יותר ישלטו בשוק שרתים x86.

בנוסף, בצד השבב, אמר Applied Micro כי ה- X-Gene 2 שלה ידגום באביב הקרוב עם מה שהחברה אומרת שתהיה היישום הראשון של ARMv8 המיועד לשרתים. פלדמן אמר עוד כי זה יבוא בשנה הבאה על ידי X-Gene 3 עם 16 ליבות ARM ומעלה שיוצרו במעבד FinFET.

דאגה אחת שיש לאנשים שקשורים לשרתים מבוססי ARM היא פיצול. כדי להתמודד עם זה, איאן דרו, סמנכ"ל פיתוח עסקי ומנהל שיווק ראשי של ARM, הכריז על ארכיטקטורת מערכת בסיס חדשה של שרת. הרעיון הוא שיהיה מפרט חומרה בסיסי אחד למפתחי מערכת הפעלה וקושחה ותמונת מערכת הפעלה אחת בודדת לכל השרתים מבוססי ARMv8-A. "זה מפרט חומרה שנכתב על ידי אנשי חומרה ואנשי תוכנה יחד", אמר דרו. הוא ציין כי אין מדובר בתקינה בה כולם יהיו מונוליטיים אלא במקום זאת מתוכננים כך שהבחנה תתרחש בשכבה הנכונה בזמן הנכון.

דרו אמר כי ARM רוצה לוודא שכולם על הסיפון איתם, כך שהוא זמין לציבור באתר ARM. יש לו תמיכה מצד יצרני ה OEM ומספר שותפים למוליכים למחצה, כולל AMD, Applied Micro, Broadcom ו- Cavium.

מיקרוסופט מצטרפת ל- OCP

מיקרוסופט אמרה כי היא מצטרפת ל- OCP ותורמת מערך שלם של מפרטים לשרתים המפעילים את Office 365, Windows Azure ו- Bing. סגן נשיא התאגיד ביל לינג אמר כי החברה רוצה להניע חדשנות במרכזי נתונים בענן. העיצוב הראשוני הזה שונה מאוד מהמתלה הרגיל של 21 אינץ 'שתרם במקור על ידי פייסבוק שהגדיר עד כה הרבה משרתי Open Compute. במקום זאת מדובר בשלדה 12U שמתאימה למתלה סטנדרטי עם להב מחושב, להב אחסון, מטוס אחורי משותף, כוח משותף וקירור וצומת ניהול.

לינג אמר כי ניתן להרכיב עיצובים אלה מראש ויש להם אינטגרציה מינימלית באתר, שכן ניתן להסיר ולהחליף מגשים שלמים. בהשוואה לשרת ארגוני מסורתי, הוא אמר שתכנון זה מספק חיסכון בעלויות של עד 40 אחוז, עד 15 אחוז רווחי יעילות אנרגיה, ושיפור של 50 אחוז בזמני הפריסה והשירות. הרעיון הוא לאפשר ללקוחות לקבל את אותם היתרונות ו"להניע קדימה את מחשוב הענן בדיוק כמו שהפכנו מחשוב מרכז נתונים ארגוני."

חברת מיקרוסופט מפעילה יותר מ -200 שירותי ענן ברחבי העולם, ומשרתת למעלה ממיליארד לקוחות ולמעלה מ -20 מיליון עסקים ביותר מ -90 שווקים ומפרסת כיום למעלה ממיליון שרתים במרכזי הנתונים שלה.

פתח רשת מחשבים מוסיפה

פרויקט חדש אחד הוא רשת, שהושק רשמית במאי האחרון. "זה די מוזר שלקוד פתוח הייתה השפעה חיובית במיוחד על תוכנות ושרתים ומרכזי נתונים ואחסון ויש לנו את האיים המעוצבים באהבה של טכנולוגיית קוד פתוח, אבל מה שמחבר בין האיים האלה יחד הוא עדיין קופסה שחורה קניינית, " פרנקובסקי אמר. "אז החלטנו לפצח את הקופסה השחורה הזו ולתת ללקוחות גמישות ובחירה ברשת והשקיפות שלהם. אותם דברים שמושכים אנשים לתוכנת קוד פתוח זה מה שמושך אותנו לחומרת קוד פתוח. זה הסקרנות האנושית הטבעית לגבי איך העבודה הזו ואיך זה היה עובד אחרת אם הייתי מפרק אותה ומרכיב אותה מחדש כמו שאני רוצה לחבר אותה יחד?"

בתוך חודשים, אמר, ה- OCP קיבלה תרומות מרשת ברודקום, אינטל, מלאנוקס, ביג סוויץ 'ו- Cumulus Networks.

בעוד שמספר חברות דיברו על מתגים מעלי מתלה לא קנייניים, הסתקרנתי לראות ש Dell מכריזה על עסקה עם Cumulus Networks במסגרתה חברת החומרה תמכור מחדש את תוכנת הרשת מבוססת הלינוקס של Cumulus על גבי רשת התואמת OCP. חומרה.

חדשות חומרה מעניינות נוספות בתערוכה כללו את הודעת Seagate כי היא תורמת את פלטפורמת האחסון הקינטית שלה ל- OCP, המאפשרת ליישומים להתחבר לאחסון ישירות דרך Ethernet ולא לעבור דרך שרתי אחסון מסורתיים.

מיטוב תשתיות מלא של פייסבוק

בהתחשב בתפקידה המפתח בהשקת Open Compute, אין זה מפתיע שפייסבוק היא מהמובילות באימוץ מרבית הטכנולוגיות. ג'יי פארך, סמנכ"ל התשתיות בפייסבוק, העביר מצגת בנושא "מדוע כל הדברים שפייסבוק עושה עם תשתיות באמת חשובים." בהתחלה, צוות התשתיות בפייסבוק פשוט התמקד בניהול הדברים, אמר פריק. אך ככל שהמשיך לצמוח, הצוות הגיע במהירות לגבול החומרה והתוכנה. היו להם כמה "כישלונות מרהיבים", הוא אמר, אך תוך כדי התהליך למדו דבר בסיסי אחד: בקנה מידה, כל הבעיות שלך מועצמות.

לאורך הדרך הם יצרו עיצוב שרת חדש שהיה חסכוני יותר וחסכוני אנרגיה והקל על ניהול ותיקון שרתים. כיום לפייסבוק יש מרכז נתונים מותאם אישית עם מתלים מותאמים אישית, שרתי מחשוב ואחסון ורשתות.

"לאורך זמן נאלצנו להשתלט על כל חלק בערימה מכיוון שנאלצנו לעמוד בקצב הצמיחה", אמר פאריק. הוא דיבר על המושג "אופטימיזציה מלאה של תשתית", כולל תוכנה, רשת, שרתים ואחסון. כעת החברה משתמשת רק בחומרת Open Compute Project. "אנחנו באמת חוסכים המון כסף, " אמר. בשלוש השנים האחרונות אופטימיזציה מלאה לערימות חסכה את פייסבוק מעל 1.2 מיליארד דולר.

לאחר מכן פריק מסר עדכון באחסון הקור של פייסבוק. לדבריו, מתקן האחסון הקור הראשון של החברה, עם קיבולת של 30 פטה, עלה לפעולה ושנייה תעלה בקרוב ברשת, ותביא את נפח האחסון הכולל ל"יותר מ 100 פטה "בחודשים הקרובים. כל מתקן נועד לאחסן מקסימום שלוש אבטחה כך שיש הרבה מקום לצמיחה.

לראשונה Parikh הציג אב-טיפוס של שרת האחסון של פייסבוק באמצעות דיסקי Blu-ray (רעיון עליו דיברה החברה בפסגה של השנה שעברה). שרת הקבינט מחזיק 10, 000 דיסקיות Blu-ray לכל נפח אחסון כולל של 1 פטה, ופייסבוק מתכננת להגדיל בסופו של דבר את הצפיפות ל -5 פט-בתים למתלה. בהשוואה למערכת האחסון הקרה מבוססת הכונן הקשיח הנוכחי, שרתי ה- Blu-ray יכלו לקצץ בעלויות לחצי ולהפחית את צריכת האנרגיה ב- 80 אחוזים, אמר פריק. פייסבוק מתכננת לבדוק מערכת הפקה בהמשך השנה ותשתמש בשרתי ה- Blu-ray לאחסון קר של תמונות וסרטוני וידאו שרק לעתים רחוקות ניגשים אליהם.

חברות פתוחות למחשבים קטנים יותר

אחד הדברים שהכי סקרנו אותי מהפסגה היה האינדיקציה שזה לא סתם חברות בקנה מידה בענן כמו פייסבוק, Rackspace ומיקרוסופט שמאמצות את הרעיון. במקום זאת, הצביע פרנקובסקי על לקוחות ארגוניים גדולים כמו בלומברג, פידליטי וגולדמן סאקס בתהליך פריסת Open Compute.

מעניין שישנן כיום דרכים נוספות להשתמש ברכיבי מדף 19 אינץ 'סטנדרטיים עם מיכל 21 Rack Open Rack, ולהיפך. לדוגמה, פרנקובסקי ציין כי Fidelity הגיע עם מתלה של גשר פתוח למתקן EIA רגיל לתוך מתלה פתוח. Hyve Solutions לקחה כמה לוחות מערכת Open Compute וארזה אותם מחדש למגשים סטנדרטיים בגודל 19 אינץ ', ותרמה את העיצוב בחזרה לבסיס.

בדיון בפאנל שוחחו מארק אנדרסן, מייסד משותף ושותף כללי באנדראסן הורוביץ, ואנדי בכטולסהיים, מייסד, קצין פיתוח ראשי ויו"ר אריסטה נטוורקס, על האופן בו המגמה לכיוון מרכזי נתונים פחות יקרים משנה את העסקים.

אנדרסן אמר כי קיימת כעת הזדמנות רדיקלית לשילוב תוכנת קוד פתוח וחומרת קוד פתוח בנפח גבוה להפחתה משמעותית של עלויות המערכות ולספקת שירותים מבוססי ענן בתחומים כמו שירותי בריאות וחינוך. חברות חדשות יכולות לרוץ כמעט לחלוטין בענן, ולכן כתוצאה מכך 500, 000 דולר קונים כעת סטארט-אפ שנתיים של מסלול מסלול כדי להשיק מוצר. בעוד שלפייסבוק (אנדראסן הוא בדירקטוריון) יש תקציב הון גדול עכשיו, הוא אמר, לו היה קיים בשנת 1999, זה היה דורש תקציב הון גדול פי 50 עד שהוא מהווה עכשיו, אולי הוצאה של 100 מיליארד דולר לשנה על הון ציוד, וזה בלתי אפשרי. פיתוח חומרה בעלות נמוכה יותר ונפח גבוה יותר הוא זה שמאפשר שירותים כמו פייסבוק או גוגל. אם אתה מקרין קדימה 10 שנים נוספות, הוא אמר, השירותים שיהיו אפשריים יתעצמו.

"כל הצמיחה בענן, " אמר בכטולסהיים, כאשר הוצאות ה- IT המסורתיות הן שטוחות או בירידות. Arista Networks מפתחת ציוד רשת העונה על הצורך של מרכזי נתונים אלה בקנה מידה ענן. הוא אמר שזה הגיוני מאוד לבצע סטנדרטיזציה של חומרת רשת. עד שהגיע פרויקט המחשבים הפתוחים, אמר בכטולסהיים, מעולם לא היה לתעשייה פורום לחידוש חומרה פתוח ושיתופי פעולה. עכשיו, למרות שיש עדיין כמה חברות שמייצרות צ'יפס משלהן, והוא מאמין שזה מודל מדור קודם. העניין ברשת הוא שאתה זקוק לערימת תוכנה שעובדת בפועל. החומרה היא קלה, התוכנה היא קשה, אמר, וזו הסיבה שלאריסטה יש צוות תוכנה גדול בהרבה.

בכטולסהיים אמר כי הגעתם של מחשוב 64 סיביות ו- SoCs ARM עם תדרים גבוהים יותר (לפחות 2GHz) היא זו שתאפשר לממשק ARM במרכז הנתונים. סביר להניח שזה יקרה כשזה הגיוני, אמר. הוא גם אמר כי "להגנת אינטל" היא עשתה עבודה מדהימה ומינופה את טכנולוגיית התהליכים שלה כדי לספק מעבדי ניתוק חסכוניים יותר באנרגיה ופחות יקרים. אינטל היא מתחרה אימתני כאן ואתה זקוק לתחרויות כדי להמשיך בחדשנות, אמר. בקצב ההתקדמות הנוכחי, מרכז הנתונים שעולה כיום מיליארד דולר יעלה 10, 000 דולר רק בעוד עשור. זה יאפשר את הדור הבא של היישומים.

כדי לסייע להפוך את מוצרי Open Compute למקובלים יותר, הודיע ​​פרנקובסקי על רישוי טכנולוגי מסוג אחר הדומה ל- GPL כך שכל עבודות נגזרות יוחזרו לקרן, כמו גם על הסמכת חומרת Open Compute באמצעות מעבדות חדשות בטייוואן וב אוניברסיטת טקסס בסן אנטוניו.