Минулого грудня компанія HPE оголосила про випуск модульної платформи для обчислень у пам'яті з використанням технології in-memory з найширшими у світі можливостями масштабування – HPE Superdome Flex. Це прорив у галузі обчислювальних систем для підтримки критично важливих програм, аналітики в реальному часі та високопродуктивних обчислень з інтенсивною обробкою даних.
Платформа має низку характеристик, які роблять її унікальною у своїй галузі. Пропонуємо вам переклад статті з блогу , в якій розглядається модульна та масштабована архітектура платформи.
Можливості масштабування перевищують можливості Intel
Як і більшість постачальників серверів x86, HPE у своїх серверах останнього покоління, включаючи HPE Superdome Flex, використовує найновіші процесори сімейства Intel Xeon Scalable з кодовою назвою Skylake. У еталонній архітектурі Intel цих процесорів використовується нова технологія UltraPath Interconnect (UPI) з обмеженням масштабування до восьми сокетів. Більшість постачальників, які використовують ці процесори, використовують у серверах спосіб з'єднання «без склеювання», однак у HPE Superdome Flex використовується унікальна модульна архітектура з можливостями масштабування, що перевищують можливості Intel: від 4 до 32 сокетів в одній системі.
Ця архітектура використовується тому, що ми побачили потребу у платформах з масштабуванням, що виходять за межі восьми сокетів Intel; особливо актуально це сьогодні, коли обсяги даних збільшуються з небаченою швидкістю. Крім того, оскільки Intel розробляв UPI насамперед для серверів із двома та чотирма сокетами, сервери із вісьмома сокетами «без склеювання» стикаються з проблемами пропускної спроможності. Наша архітектура забезпечує високу пропускну здатність навіть у разі зростання системи до максимальної конфігурації.
Співвідношення ціна/продуктивність як конкурентна перевага
Модульна архітектура HPE Superdome Flex заснована на шасі з чотирма сокетами з можливістю масштабування до восьми шасі та 32 сокетів в одній серверній системі. Для використання на сервері доступний широкий вибір процесорів: від недорогих моделей Gold до топової серії Platinum сімейства процесорів Xeon Scalable.
Ця можливість вибору між процесорами Gold та Platinum у всьому діапазоні масштабування надає відмінні переваги у співвідношенні ціна/продуктивність порівняно із системами початкового рівня. Наприклад, у типовій конфігурації з 6 ТБ пам'яті Superdome Flex забезпечує більш дешеве та продуктивніше рішення, ніж конкурентні пропозиції з чотирма сокетами. Чому? Через особливості архітектури інші виробники 4-процесорних систем змушені використовувати модулі пам'яті 128 ГБ DIMM та дорожчі процесори з підтримкою 1.5 ТБ на сокет. Це значно дорожче, ніж використання модулів 64 ГБ DIMM у Superdome Flex з вісьма сокетами. Завдяки цьому платформа Superdome Flex з вісьма сокетами і 6 ТБ пам'яті забезпечує вдвічі більшу обчислювальну потужність, вдвічі більшу пропускну спроможність пам'яті та вдвічі більші можливості вводу-виводу, і вона все одно буде економічнішою, ніж конкурентні продукти з чотирма. сокетами та 6 ТБ пам'яті.
Аналогічно, і для 8-процесорної конфігурації з 6 ТБ пам'яті, платформа Superdome Flex може надати менш дороге та більш продуктивне рішення із вісьмома сокетами. Як? Інші виробники 8-процесорних систем змушені використовувати більш дорогі процесори Platinum, в той час, як Superdome Flex із вісьма сокетами може використовувати недорогі процесори Gold, надаючи такий самий обсяг пам'яті.
Фактично, серед платформ на основі сімейства процесорів Intel Xeon Scalable, тільки Superdome Flex може підтримувати економічніші процесори Gold у конфігураціях з 8 і більше сокетами (Архітектура Intel «без склеювання» підтримує 8 сокетів тільки з дорогими процесорами Platinum). Ми також пропонуємо великий вибір процесорів з різним числом ядер від 4 до 28 на процесор, дозволяючи співвіднести їх кількість з вимогами до робочих навантажень.
Важливість масштабування у межах однієї системи
Можливість вертикального масштабування в рамках однієї системи, або scale up, надає ряд переваг для критично важливих навантажень та баз даних, для яких найкраще підходить HPE Superdome Flex. До них відносяться традиційні бази даних та бази даних у пам'яті, аналітика в реальному часі, ERP, CRM та інші транзакційні програми. Для цих типів навантажень простіше і дешевше керувати одним вертикально масштабованим середовищем, ніж кластером з горизонтальним масштабуванням; крім того, це значно знижує затримки та підвищує продуктивність.
Ознайомтеся з публікацією у блозі , щоб зрозуміти, чому вертикальне масштабування набагато ефективніше горизонтального (кластеризації) для цих типів робочих навантажень. По суті, вся справа у швидкості та можливості роботи на необхідному для цих критично важливих додатків рівні.
Незмінно висока продуктивність до максимальних конфігурацій
Високі можливості масштабування Superdome Flex досягаються завдяки унікальному чіпсету HPE Superdome Flex ASIC, що з'єднує окремі 4-процесорні шасі, як показано на рисунках 1 і 2. При цьому всі ASIC з'єднані між собою безпосередньо (з віддаленістю в один крок), забезпечуючи мінімальні затримки доступу віддаленим ресурсам та максимальну продуктивність. Технологія HPE Superdome Flex ASIC забезпечує адаптивну маршрутизацію для балансування завантаження комутаційної матриці та оптимізації затримок та пропускної спроможності, що підвищує продуктивність та рівень доступності системи. ASIC об'єднує шасі в кеш-когерентну фабрику-матрицю та підтримує узгодженість кеша у всіх процесорах, використовуючи для цього великий каталог із записами стану рядків кешу, який вбудований безпосередньо в ASIC. Така схема когерентності відіграє найважливішу роль, забезпечуючи Superdome Flex здатність підтримувати близьке до лінійного масштабування продуктивності в межах від 4 до 32 сокетів. Типові варіанти архітектури «без склеювання» демонструють вже більш обмежене масштабування продуктивності (в межах від чотирьох до восьми сокетів) через широкомовне розсилання службових запитів для забезпечення когерентності.
Мал. 1. Схема з'єднань комутаційної матриці HPE Flex Grid сервера Superdome Flex 32-сокету
Мал. 2. 4-процесорні шасі
Загальна пам'ять
Аналогічно процесорним ресурсам може бути збільшений обсяг пам'яті шляхом додавання шасі до системи. У кожному шасі є 48 слотів DDR4 DIMM, які можуть бути встановлені модулі пам'яті 32 ГБ RDIMM, 64 ГБ LRDIMM або 128 ГБ 3DS LRDIMM, що забезпечує максимальний об'єм пам'яті 6 ТБ в шасі. Відповідно, загальний обсяг оперативної пам'яті HPE Superdome Flex у максимальній конфігурації з 32 сокетами досягає 48 ТБ, що дозволяє працювати з найбільш ресурсомісткими програмами, що використовують технологію in-memory.
Висока гнучкість введення-виведення
Що стосується вводу-виводу, кожне шасі Superdome Flex може бути обладнане кошиком з 16 або 12 слотами вводу-виводу для забезпечення великої кількості варіантів встановлення стандартних карт PCIe 3.0 та гнучкої можливості підтримки системного балансу для будь-яких робочих навантажень. У будь-якому варіанті кошика слоти вводу-виводу підключені до процесорів без застосування шинних повторювачів або розширювачів, що могло б збільшити час затримки або зменшити пропускну здатність. Це забезпечує максимально можливу продуктивність кожної картки вводу-виводу.
Низькі затримки
Низька затримка доступу до всього простору оперативної пам'яті, що розділяється, - це ключовий фактор високої продуктивності Superdome Flex. Незалежно від того, чи лежать дані в локальній пам'яті або віддаленій (в іншому шасі), їх копія може знаходитися в кеші різних процесорів в рамках системи. Механізм когерентності кеш-пам'яті забезпечує узгодженість кешованих копій, якщо процес змінює дані. Час затримки доступу до локальної пам'яті складає близько 100 нс. Затримка доступу даних у пам'яті іншого процесора через канал UPI становить близько 130 нс. Процесори, що звертаються до даних, що лежать у пам'яті іншого шасі, проходять шлях між двома Flex ASIC (завжди з'єднаним безпосередньо) із затримкою менше 400 нс, незалежно від того, в якому шасі знаходиться процесор. Завдяки цьому Superdome Flex забезпечує пропускну здатність між двома половинами матриці (bi-sectioned) більше 210 ГБ/с у конфігурації з 8 сокетами, більше 425 ГБ/с у конфігурації з 16 сокетами та більше 850 ГБ/с у конфігурації з 32 сокетами. Цього більш ніж достатньо для найвибагливіших та ресурсомістких робочих навантажень.
Чому високі можливості модульного масштабування є важливими?
Не секрет, що обсяг даних збільшується з небаченою швидкістю; це означає, що інфраструктура повинна справлятися з дедалі більш вимогливими запитами на обробку та аналіз критично важливих даних, що постійно розширюються. Але темпи зростання можуть бути непередбачуваними.
При розгортанні програм, що інтенсивно використовують оперативну пам'ять, ви можете запитати: у що мені обійдеться наступний ТВ пам'яті? Superdome Flex дозволяє збільшувати обсяг пам'яті без заміни обладнання, оскільки ви не обмежені слотами DIMM в одному шасі. Крім того, зі збільшенням числа користувачів критично важливим додаткам завжди потрібна висока продуктивність незалежно від обсягу навантаження.
Сьогодні баз даних, що працюють у пам'яті, потрібні апаратні платформи з низькими затримками та високою пропускною здатністю. Завдяки своїй інноваційній архітектурі платформа HPE Superdome Flex забезпечує винятково високу продуктивність, високу пропускну здатність та незмінно низьку затримку навіть у найбільших конфігураціях. Більше того, все це ви можете отримати для своїх критично важливих навантажень та баз даних з досить привабливим співвідношенням ціни/продуктивності порівняно із системами інших виробників.
Про унікальні властивості стійкості до відмов (RAS) сервера Superdome Flex ви можете дізнатися з блогу та технічного опису . Також нещодавно вийшов блог, присвячений , оголошеним на HPE Discover.
З ви можете дізнатися, як HPE Superdome Flex використовується для вирішення задач космології, а також як платформа підготовлена до memory-driven computing, нової архітектури обчислень на основі пам'яті.
Докладніше ознайомитися з платформою можна також з .
Джерело: habr.com