前瞻性思维 开放计算峰会展示了巨大的硬件创新

开放计算峰会展示了巨大的硬件创新

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Anonim

也许当今计算机硬件中最有趣的趋势是开放计算项目,它正在努力向数据中心设备的通用高效标准迁移,而不是我们如今拥有的专有硬件和软件。 当我们第一次了解Open Compute时,对于超大规模的Web公司来说,这似乎是设计更节能,更易于维护的服务器的好方法。 但是自那时以来,Open Compute已发展为涵盖许多其他形式的硬件(从存储到网络连接),并且已逐渐应用于企业计算,而不仅仅是云软件公司。

在上周的开放计算项目峰会上,所有这些都非常明显,从公司到服务器,各种各样的公司推出了旨在与开放计算硬件和规范配合使用的新硬件。

OCP基金会主席Facebook的Frank Frankovsky在开幕峰会上说:“早在2011年,我们就种了一些种子。” “如果我们将开源原则应用于硬件领域,将会发生什么?我们一起从事的工作正在从根本上改变整个行业。”

新芯片和规格推基于ARM的服务器

本周宣布的一些事情引人注目。 在现实世界和Open Compute Project中,绝大多数服务器都基于Intel的Xeon处理器和x86架构。 尽管这不太可能很快改变,但ARM和AMD等竞争对手却有一些有趣的选择。

AMD宣布了其首款基于64位ARM的服务器CPU 28nm Opteron A1100系列(代号Seattle),总经理兼公司副总裁Andrew Feldman表示将在“几周内”向客户提供样品。预计要到年底才能广泛使用。 A1100包括4或8核ARM Cortex-A57处理器,多达4MB的共享L2和8MB的共享L3高速缓存,带ECC的双DDR3或DDR4内存通道,用于安全性的ARM TrustZone以及用于加密和数据的协处理器压缩。

费尔德曼谈到了使用A1100处理器的A系列开发套件,并表示该公司一直在与Linaro Enterprise Group和软件供应商紧密合作,以基于Red Hat的Fedora,优化的LAMP堆栈,Java支持以及其他开发兼容的Linux操作系统。软件,包括应用程序,系统管理程序,编译器和模拟器。 费尔德曼(Feldman)使用AMD Opteron A系列和Open Compute Project主板通用插槽规范“ Group Hug”进行了小型微服务器设计,并宣布该公司正在为该项目做出贡献,以便硬件公司能够开始基于它构建服务器。

尽管Feldman表示AMD致力于x86和ARM,但他强烈建议数据中心的未来指向基于ARM的服务器。 费尔德曼说:“在计算机的历史上,较小,低成本和大容量的CPU一直是赢家。” “这也不例外。” 他指出,去年出货的ARM CPU为80亿,而x86服务器CPU为1300万。 (这似乎是一个愚蠢的比较,因为它包括用于各种非数据中心应用程序的ARM CPU,但不包括用于服务器以外的x86。)Feldman预测,到2019年,ARM将占据四分之一的服务器市场和定制市场。 ARM SoC将成为大型数据中心的标准,而更小,更高效的x86 CPU将主导x86服务器市场。

同样在芯片方面,Applied Micro表示其X-Gene 2将于今年春天提供样品,该公司称这将是第一个为服务器设计的ARMv8实现。 费尔德曼还表示,明年将推出在FinFET处理器上制造的具有16个或更多ARM内核的X-Gene 3。

某些人对基于ARM的服务器的关注是碎片化。 为了解决这个问题,ARM业务发展执行副总裁兼首席营销官Ian Drew宣布了一种新的Server Base System Architecture。 这个想法是为OS和固件开发人员提供一个基本的硬件规格,为所有基于ARMv8-A的服务器提供一个单独的OS映像。 “这是由硬件人员和软件人员共同编写的硬件规范,” Drew说。 他指出,这并不是每个人都将成为整体的标准化,而是经过精心设计,以便在正确的时间在正确的层进行区分。

德鲁说,ARM希望确保所有人都参与其中,因此可以在ARM网站上公开获得。 它得到了OEM厂商和许多半导体合作伙伴的支持,包括AMD,Applied Micro,Broadcom和Cavium。

微软加入OCP

微软表示,它将加入OCP,并为支持Office 365,Windows Azure和Bing的服务器贡献一套完整的规范。 公司副总裁Bill Laing表示,该公司希望推动云数据中心的创新。 此初始设计与Facebook最初提供的标准21英寸机架有很大不同,该机架迄今已定义了许多Open Compute服务器。 相反,它是一个12U机箱,可安装在标准机架中,并带有计算刀片,存储刀片,共享的底板,共享的电源和冷却以及管理节点。

Laing说,这些设计可以预先组装,并且在现场的整合程度最低,因为可以卸下和更换完整的托盘。 与传统的企业服务器相比,他说该设计可节省多达40%的成本,最多可节省15%的功率效率,并缩短了部署和服务时间的50%。 这样做的目的是让客户获得同样的收益,并“推动云计算向前发展,就像我们转变了企业数据中心计算一样。”

Laing说,微软在全球范围内运营着200多个云服务,为90多个市场中的10亿客户和2000万以上的企业提供服务,目前在其数据中心中部署了超过100万台服务器。

开放式计算增加了网络

联网是一个新项目,该项目于去年5月正式启动。 “开源对软件,服务器,数据中心和存储产生了如此巨大的积极影响,这是很奇怪的,我们拥有精心制作的开源技术孤岛,但是将这些孤岛连接在一起的仍然是专有的黑匣子。”弗兰科夫斯基说。 “因此,我们决定破解该黑匣子,为客户提供网络灵活性和透明度以及灵活性和选择权。吸引人们使用开源软件的相同因素也是吸引我们使用开源硬件的原因。这是人类自然而然的好奇心这项工作,如果我将其拆开并按照我想重新组合的方式,又会有什么不同?”

他说,在短短几个月内,OCP收到了Broadcom,英特尔,Mellanox,Big Switch和Cumulus Networks的捐助。

虽然许多公司都在谈论非专有的机架顶交换机,但我很高兴看到戴尔宣布与Cumulus Networks达成协议,根据该协议,硬件公司将在符合OCP要求的网络之上转售Cumulus基于Linux的网络软件。硬件。

展会上其他有趣的硬件新闻包括希捷宣布将其Kinetic存储平台贡献给OCP,该平台允许应用程序直接通过以太网连接到存储,而无需通过传统的存储服务器。

Facebook的全栈基础架构优化

鉴于其在启动Open Compute中的关键作用,因此Facebook成为采用大多数技术的领导者之一也就不足为奇了。 Facebook基础设施副总裁Jay Parikh作了一个主题演讲,“为什么Facebook在基础设施方面所做的所有事情实际上都很重要”。 Parikh说,起初,Facebook基础设施团队只是专注于保持运行状态。 但是随着团队的不断壮大,团队很快达到了硬件和软件的极限。 他说,他们有一些“惊人的失败”,但是在此过程中,他们学到了一件基本的事情:从规模上讲,您所有的问题都被放大了。

在此过程中,他们创建了一种新的服务器设计,该设计更具成本效益和能源效率,并使管理和维修服务器更加容易。 今天,Facebook拥有一个自定义数据中心,其中包含自定义机架,计算和存储服务器以及网络。

帕里克说:“随着时间的流逝,我们被迫接管了烟囱的每个部分,因为我们必须跟上增长的步伐。” 他谈到了“全栈基础架构优化”的概念,包括软件,网络,服务器和存储。 现在,该公司仅使用Open Compute Project硬件。 他说:“我们实际上节省了一大笔钱。” 在过去三年中,全栈优化为Facebook节省了超过12亿美元。

然后,帕里克(Parikh)更新了Facebook的冷库。 他说,该公司的第一个新冷库容量为30 PB,已经投入使用,第二个冷库将很快上线,在接下来的几个月中,总存储容量将“超过100 PB”。 每个设施的最大存储量为3 EB,因此有很大的增长空间。

Parikh首次展示了使用蓝光光盘的Facebook存储服务器原型(该公司在去年的峰会上谈到了这个想法)。 机柜服务器可容纳10, 000张蓝光光盘,总共1 PB的存储,Facebook计划最终将密度提高到每个机架5 PB。 与目前的基于硬盘的冷存储系统相比,蓝光服务器可以将成本降低一半,并将能源消耗减少80%,Parikh说。 Facebook计划在今年晚些时候测试生产系统,并将使用蓝光服务器对很少访问的用户照片和视频进行冷存储。

开放计算和小型公司

峰会上最让我着迷的一件事是,表明接受这一概念的不仅仅是云规模的公司,如Facebook,Rackspace和Microsoft。 相反,弗兰科夫斯基指出,诸如彭博社,富达和高盛等大型企业客户正在部署Open Compute。

有趣的是,现在有更多的方法可以将标准的19英寸机架组件与21英寸Open Rack容器一起使用,反之亦然。 例如,弗兰科夫斯基指出,富达(Fidelity)带有一个开放式桥架,将标准的EIA机架带入一个开放式机架。 Hyve Solutions拿走了一些Open Compute系统板,然后将它们重新包装到标准的19英寸托盘中,并将设计回馈基金会。

在小组讨论中,Andreessen Horowitz的联合创始人兼普通合伙人Marc Andreessen和Arista Networks的创始人,首席开发官兼董事长Andy Bechtolsheim谈到了廉价数据中心的趋势如何改变业务。

Andreessen表示,现在有大量机会将开源软件和开源硬件相结合,以显着降低系统成本并在医疗保健和教育等领域提供基于云的服务。 新公司几乎可以完全在云上运行,因此,现在,500, 000美元购买了一家两年启动跑道的初创公司来发布产品。 他说,尽管Facebook(安德森担任董事会成员)现在拥有大量的资本预算,但是如果它存在于1999年,那么它需要的资本预算是现在的50到100倍,也许每年要花费1000亿美元的资本设备,这是不可能的。 低成本,大批量硬件的开发使诸如Facebook或Google之类的服务成为可能。 他说,如果您再展望10年,将可能提供的服务令人震惊。

Bechtolsheim说:“所有增长都在云中,”传统的IT支出持平或下降。 Arista Networks正在开发可满足这些云规模数据中心需求的网络设备。 他说,标准化网络硬件非常有意义。 Bechtolsheim表示,在“开放计算项目”(Open Compute Project)问世之前,该行业从未有过开放,协作的硬件创新论坛。 现在,尽管仍有一些公司在制造自己的芯片,但他认为这是一种传统模式。 关于网络的事情是,您需要一个实际起作用的软件堆栈。 他说,硬件很容易,软件很难,这就是Arista拥有更大的软件团队的原因。

Bechtolsheim表示,更高频率(至少2GHz)的64位计算和ARM SoC的出现将使ARM在数据中心中变得可行。 他说,很可能会在有意义的时候发生。 他还表示,“在英特尔的捍卫下”,它利用其工艺技术在提供更节能,更便宜的服务器处理器方面做了出色的工作。 他说,英特尔在这里是一个强大的竞争对手,您需要竞争才能保持创新。 按照目前的发展速度,如今耗资10亿美元的数据中心在十年内将仅花费10, 000美元。 这将启用下一代应用程序。

为了帮助使Open Compute产品更广泛地被接受,Frankovsky宣布了另一种类似于GPL的技术许可,因此,任何衍生作品都将退还给基金会,并使用台湾和台湾的新实验室进行Open Compute硬件认证。德克萨斯大学圣安东尼奥分校。

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