🥇Desfacerea Huawei TaiShan 2280v2

Serverele cu procesoare pe arhitectura arm64 își fac încet loc în viața noastră. În acest articol, vom arăta desfășurarea, instalarea și un mic test al noului server TaiShan 2280v2.

Desfășurare

Serverul a ajuns la noi într-o cutie destul de banală. Pe laturile cutiei este aplicat logo-ul Huawei, precum și simbolurile pentru deșeuri și ambalare. În partea de sus se găsește instrucțiunea de extracție corectă a serverului din cutie. Să începem desfășurarea!

Serverul este împachetat într-un strat de material antistatic și plasat între straturi de spumă. În general, este un ambalaj standard pentru server.

În cutia mică se pot găsi șine, două șuruburi și două cabluri de alimentare Schuko-C13. Șinele arată destul de simple, dar despre ele vom vorbi mai târziu.

Pe partea superioară a serverului sunt indicate informațiile despre acesta, precum și accesurile la modulul BMC și la BIOS. Numărul de serie este reprezentat printr-un cod de bare unidimensional, iar codul QR conține un link către site-ul de suport tehnic.

Să îndepărtăm capacul serverului și să ne uităm în interior.

Ce este în interior?

Capacul serverului este reținut de un mecanism special de siguranță, care poate fi fixat în poziția închisă cu o șurubelniță în cruce. Deschiderea mecanismului duce la deplasarea capacului serverului, după care capacul poate fi îndepărtat fără probleme.

Serverul vine într-o configurație gata denumită TaiShan 2280 V2 512G Configurație Standard în următoarea configurație:

2x Kunpeng 920 (arhitectura ARM64, 64 nuclee, frecvență de bază 2,6 GHz);
16x DDR4-2933 32GB (în total 512 GB);
12x SAS HDD 1200GB;
controler RAID hardware Avago 3508 cu sursă de alimentare de rezervă bazată pe supercapacitor;
2x placă de rețea cu patru porturi 1GE;
2x placă de rețea cu patru porturi 10GE/25GE SFP+;
2x sursă de alimentare de 2000 de wați;
carcasa Rackmount 2U.

Placa de bază a serverului utilizează standardul PCI Express 4.0, permițând utilizarea întregii puteri a 4x plăci de rețea de 25GE.

În configurația serverului trimisă nouă, 16 sloturi de memorie RAM sunt neutilizate. Fizic, procesorul Kunpeng 920 suportă până la 2 TB de memorie RAM, permițând instalarea a 32 de module de memorie de 128 GB fiecare, extinzând capacitatea totală de memorie RAM până la 4 TB pe o singură platformă hardware.

Procesoarele sunt echipate cu radiatoare demontabile fără ventilatoare proprii. Contrar așteptărilor, procesoarele sunt lipite pe placa de bază (BGA) și, în caz de defectare, pot fi înlocuite doar în centrul de service cu ajutorul echipamentului special.

Acum vom reasambla serverul și vom trece la montajul în rack.

Montaj

Întâi de toate, în rack se montează șinele. Șinele sunt niște rafturi simple pe care se așază serverul. Pe de o parte, această soluție este foarte simplă și convenabilă, însă întreținerea serverului fără a-l scoate din rack nu este posibilă.

Dintre celelalte servere, TaiShan atrage atenția prin panoul frontal plat și gama de culori verde-negru. Este demn de menționat că producătorul acordă o atenție deosebită marcajului echipamentului instalat în server. Fiecare șină de disc are informațiile necesare despre discul instalat, iar sub portul VGA este inscripționată o pictogramă care ilustrează ordinea numerotării discurilor.

Portul VGA și cele 2 porturi USB de pe panoul frontal sunt un bonus plăcut din partea producătorului, pe lângă cele două porturi VGA + 2 USB de pe panoul din spate. Pe panoul din spate se poate găsi și un port pentru IPMI, marcat ca MGMT, și un port COM în configurație RJ-45, marcat ca IOIOI.

Configurarea inițială

În timpul configurării inițiale, se realizează modificarea setărilor de acces în BIOS și configurarea IPMI. Huawei promovează securitatea, așa că BIOS-ul și IPMI-ul sunt protejate prin parole diferite de cele uzuale admin/admin. La prima accesare, BIOS-ul avertizează că parola implicită este nesigură și că trebuie schimbată.

Utilitarul de configurare BIOS Huawei este similar din punct de vedere al interfeței cu Aptio Setup Utility, utilizat în serverele companiei SuperMicro. Aici nu vei găsi nici un comutator pentru tehnologia Hyper-Threading, nici modul Legacy.

Interfața web a modulului BMC oferă trei câmpuri pentru introducere, în loc de cele două așteptate. Accesul la interfață se poate face atât printr-un nume de utilizator și parolă locală, cât și prin autentificare prin server LDAP la distanță.

IPMI oferă numeroase posibilități pentru gestionarea serverului:

RMCP;
RMCP+;
VNC;
KVM;
SNMP.

Implicite, metoda RMCP utilizată în ipmitool este dezactivată din motive de securitate. Pentru accesul KVM, iBMC oferă două soluții:

applet Java «clasic»;
consola HTML5.

Deoarece procesoarele ARM sunt promovate ca fiind eficiente din punct de vedere energetic, pe pagina principală a interfeței web iBMC se poate vedea un bloc «Eficiența energetică», care arată nu doar câtă energie am economisit folosind acest server, ci și câte kilograme de dioxid de carbon nu au ajuns în atmosferă.

În ciuda puterii impresionante a unităților de alimentare, serverul consumă în modul de așteptare 340 de wați, iar sub încărcare maximă doar 440 de wați.

Utilizare

Următorul pas important este instalarea sistemului de operare. Există multe distribuții Linux populare pentru arhitectura arm64, dar doar cele mai moderne versiuni se instalează și funcționează corect pe server. Iată lista sistemelor de operare pe care am reușit să le rulăm:

Ubuntu 19.10;
CentOS 8.1.
Simply Linux 9.

În timpul pregătirii articolului, a apărut vestea că compania rusă „Bazalt SPO” a lansat o nouă versiune a sistemului de operare Simply Linux. Se declară, că Simply Linux suportă procesoarele Kunpeng 920. Deși utilizarea principală a acestui OS este pentru desktop, nu am ratat ocazia de a verifica funcționarea sa pe serverul nostru și am fost mulțumiți de rezultat.

Arhitectura procesorului, caracteristica sa principală, nu este încă suportată de toate aplicațiile. Majoritatea software-ului este orientat spre arhitectura x86_64, iar versiunile portate pentru arm64 rămân adesea în urma funcționalității.

Huawei recomandă utilizarea EulerOS, o distribuție comercială Linux bazată pe CentOS, deoarece această distribuție susține în totalitate funcționalitatea serverelor TaiShan. Există o versiune gratuită a EulerOS — OpenEuler.

Benchmark-uri cunoscute, cum ar fi GeekBench 5 și PassMark CPU Mark, nu funcționează încă cu arhitectura arm64, așa că pentru compararea performanței au fost folosite sarcini „zilnice” sub formă de dezarhivare, compilare de programe și calcularea numărului π.

Ca competitor din lumea x86_64, am ales un server dual socket cu Intel® Xeon® Gold 5218. Iată specificațiile tehnice ale serverelor:

Caracteristică
TaiShan 2280v2
Intel® Xeon® Gold 5218

Procesor
2x Kunpeng 920 (64 nuclee, 64 fire, 2.6 GHz)
2x Intel® Xeon® Gold 5218 (16 nuclee, 32 fire 2.3 GHz)

Memorie RAM
16x DDR4-2933 32GB
12x DDR4-2933 32GB

Discuri
12x HDD 1.2TB
2x HDD 1TB

Toate testele sunt efectuate pe sistemul de operare Ubuntu 19.10. Înainte de efectuarea testelor, toate componentele sistemului au fost actualizate prin comanda full-upgrade.

Primul test compară performanța în „evaluare unică”: calcularea a o sută de milioane de cifre ale numărului π pe un nucleu. În repositoarele APT ale Ubuntu există un program care rezolvă această problemă: utilitarul pi.

Următoarea etapă a testării este o „încălzire” temeinică a serverului prin compilarea tuturor programelor din proiectul LLVM. Ca destinație de compilare a fost ales LLVM monorepo 10.0.0, iar compilatoarele utilizate sunt gcc și g++ versiunea 9.2.1, furnizate împreună cu pachetul build-essentials. Deoarece testăm servere, la configurarea compilării vom adăuga cheia -Ofast:

cmake -G"Unix Makefiles" ..\/llvm\/ -DCMAKE_C_FLAGS=-Ofast -DCMAKE_CXX_FLAGS=-Ofast -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang;clang-tools-extra;libcxx;libcxxabi;libunwind;lldb;compiler-rt;lld;polly;debuginfo-tests"

Aceasta va activa optimizările maxime realizate în timpul compilării și va încărca suplimentar serverele testate. Compilarea este declanșată în paralel pe toate firidele disponibile.

După finalizarea compilării, ne putem ocupa de transcodarea video. Cea mai cunoscută utilitate de linie de comandă, ffmpeg, dispune de un mod special de benchmark. În testare a fost utilizată versiunea 4.1.4 a ffmpeg, iar ca fișier de intrare a fost folosit desenul animat Big Buck Bunny 3D la rezoluție înaltă.

ffmpeg -i .\/bbb_sunflower_2160p_30fps_normal.mp4 -f null - -benchmark

Toate valorile din rezultatele testelor reprezintă timpul necesar pentru îndeplinirea cu succes a sarcinii.

Caracteristică
2x Kunpeng 920
2x Intel® Xeon® Gold 5218

Numărul total de nuclee\/firide
128/128
32/64

Frecvența de bază, GHz
2.60
2.30

Frecvența maximă, GHz
2.60
3.90

Calcularea numărului π
5m 40.627s
3m 18.613s

Compilarea LLVM 10
19m 29.863s
22m 39.474s

Transcodarea video ffmpeg
1m 3.196s
44.401s

Se poate observa cu ușurință că principalul avantaj al reprezentantului arhitecturii x86_64 este frecvența de 3.9 GHz, atinsă prin tehnologia Intel® Turbo Boost. Procesorul pe arhitectura arm64 se bazează pe numărul de nuclee, nu pe frecvență.

Așa cum era de așteptat, în calcularea numărului π pe un singur fir, numărul de nuclee nu ajută deloc. Cu toate acestea, în cazul compilării proiectelor mari, situația se schimbă.

Concluzie

Din punct de vedere fizic, serverul TaiShan 2280v2 se remarcă printr-o atenție deosebită pentru ușurința în utilizare și securitate. Prezența PCI Express 4.0 reprezintă un avantaj suplimentar pentru această configurație.

Utilizând serverul, pot apărea probleme cu software-ul pentru arhitectura arm64, însă aceste probleme sunt specifice fiecărui utilizator în parte.