Целевой рынок номер 1: высокопроизводительные вычислительные решения. Appro выпускает 1100H. Einux - похожий, но всё же другой. Целевой рынок номер 2: серверы корпоративного класса. Платформа Newisys.
В последние дни позиция AMD претерпела существенные изменения. Если раньше компанию уже не воспринимали как конкурента, то сегодня AMD превратилась в достойного соперника на корпоративном рынке.Как мы продемонстрировали в первой части нашего обзора Opteron, AMD разработала архитектуру, которая как нельзя лучше соответствует корпоративному рынку. Архитектура K8, процессор Opteron и система команд x86-64 объединены в одну "упаковку", которую AMD любит называть AMD64. Причём AMD64 изначально разрабатывалась для удовлетворения всех мечтаний корпоративных клиентов. И хотя рано или поздно платформа AMD64 появится и в настольных компьютерах, вряд ли имеет смысл спорить, что мы имеем дело с очень качественным и производительным решением high-end.
Высокопроизводительная природа платформы AMD64, к несчастью, ограничивает её успех на мобильном рынке (особенно в ракурсе конкуренции с Intel Pentium M), но такова цена, которую приходится платить для упрочения конкурентоспособности компании на самом денежном рынке в индустрии - корпоративном рынке.
Выпуск AMD Opteron получил намного большее признание, чем появление Athlon MP в июне 2001 года. Сейчас уже большее число производителей материнских плат представили свои решения для Opteron (MSI, Newisys, Rioworks и Tyan помимо прочих). Напомним, что при выпуске Athlon MP единственным партнёром по запуску была Tyan.
То же самое можно сказать и про поставщиков чипсетов. Разработка чипсета требует многочисленных усилий и миллионных инвестиций в исследования, однако благодаря хорошо масштабируемой (и недорогой) архитектуре AMD64, даже VIA анонсировала свой чипсет K8T400M для продвижения Opteron на корпоративный рынок (не говоря уже о nVidia nForce3 Pro).
В этом обзоре мы поговорим о трёх серверах формата 1U на базе AMD Opteron, два из которых обладают традиционным дизайном, напоминающим серверы для Athlon MP, и один сервер издали похож на продукцию Intel, если только вы не заглянете внутрь. Что мы этим подразумеваем? Ответ дан ниже.
Целевой рынок номер 1: высокопроизводительные вычислительные решения
Athlon MP значительно обошёл Intel Xeon в одной области: на рынке высокопроизводительных вычислительных решений (HPC). Этот рынок удовлетворяет потребностям научных организаций или любой группы пользователей, которым необходима достаточная вычислительная мощь.Как мы видели в прошлом, архитектура AMD хорошо оптимизирована для приложений с интенсивным использованием вычислений с плавающей запятой, которые не были оптимизированы под SSE/SSE2. К этой категории принадлежит большинство приложений HPC, поэтому они получают значительное преимущество от использования как Athlon MP, так и Opteron.
Благодаря поддержке SSE2 в Opteron, производительность ещё больше вырастет в тех областях, которые не зависят от чистой x87-производительности с плавающей запятой. Чтобы дать вам представление о конкурентоспособности Opteron в научных задачах, равно как и в оптимизированных под SSE2 приложениях, мы приводим результаты двух тестов ScienceMark 2.0.
Тест Primordia, время выполнения в секундах, меньше - лучше.
Тест BLAS Double Precision - векторизованный код SSE2, пиковая производительность MFLOP, больше - лучше.
Вы можете видеть вполне достойную производительность Opteron по сравнению с Intel Xeon, хотя картина несколько меняется при переходе к Pentium 4 с 800 МГц FSB:
Тест Primordia, время выполнения в секундах, меньше - лучше.
Тест BLAS Double Precision - векторизованный код SSE2, пиковая производительность MFLOP, больше - лучше.
Пока AMD получила преимущество по производительности, однако Intel не сидит, сложа руки. Как только Xeon получит увеличенный объём кэша L2, более быструю FSB (изначально 667 МГц) и увеличенную пропускную способность подсистемы памяти (всё это есть в планах), AMD придётся увеличивать тактовые частоты, чтобы сохранять конкурентоспособность.
Сейчас, когда мы рассмотрели серьёзный задел AMD на рынке HPC, настало время перейти к рассмотрению существующих серверов.
Appro выпускает 1100H
Для этого обзора мы получили один из серверов Appro, который явно нацеливается на рынок HPC - 1100H.
Внешний вид передней панели корпуса 1U сразу же говорит о невозможности смены приводов в системе, поскольку съёмные отсеки отсутствуют. Фактически, сервер не оснащён даже флоппи-дисководом, только лишь тонким приводом CD-ROM. И хотя мы несколько не понимаем отсутствие флоппи-дисковода, компания попыталась сэкономить в цене, не оснастив сервер съёмными приводами.
Корпус 1100H очень похож на 1124, на котором базируется большинство серверов нашего сайта. Если вы не знакомы с его дизайном, Appro 1124 стал первым сервером формата 1U под Athlon MP на рынке. Appro осуществила небольшие дополнения к дизайну для поддержки работы с двумя Opteron, что вы увидите чуть ниже.
По внешнему виду 1100H мало отличается от 1124. Сервер оснащён двумя передними портами USB 2.0, но в остальном, кроме панели привода CD-ROM, спереди находятся лишь кнопки включения питания и сброса.
Сзади размещены: последовательный порт, разъём VGA, который работает от встроенной видеокарты ATi Rage XL, два порта для подключения гигабитного Ethernet, два порта USB 2.0 и привычные порты PS/2 для клавиатуры и мыши.
Лёгкая доступность всегда была сильной стороной Appro, и эта традиция не прекращается в 1100H. Два винта-барашка закрывают одну из трёх съёмных панелей, которая открывает доступ к важным компонентам сервера 1U. Снятие панели открывает материнскую плату Rioworks, которую Appro выбрала для 1100H.
Скорее всего, вы никогда не слышали о производителе материнских плат Rioworks. Однако эта компания является крупным производителем материнских плат. Сервер использует первую плату Rioworks для платформы AMD - к счастью, новый Opteron базируется на совершенно новой архитектуре. На самом деле мы обозревали несколько материнских плат Rioworks во время начала продвижения Pentium II Xeon на Slot-2, и наш опыт работы с ними всегда был положительным. Но всё же, каковы причины выбора именно плат Rioworks?
Поскольку партнёром по запуску Athlon MP была Tyan, мы были удивлены, почему Appro не выбрала этого производителя для сервера 1100H. Похоже, что причина здесь заключается в доступности. Tyan предположила, что процессоры Opteron в больших количествах появятся лишь в июне, поэтому массовое производство плат Tyan начнётся тоже где-то в это время. Мы ещё увидим, верны ли прогнозы Tyan. Opteron 244 действительно появится лишь в июне, однако остальные процессоры уже должны присутствовать в продаже.
Хорошо, оставим Tyan в стороне. Но как насчёт MSI? Самая большая проблема с платами MSI заключается в уникальном (читайте: странном) дизайне слотов памяти. Помните, что каждый процессор Opteron имеет свой встроенный контроллер памяти, поэтому каждый процессор работает с собственным набором слотов памяти на плате.
Большинство производителей материнских плат решили установить два слота DIMM на процессор (чистый минимум, поскольку Opteron использует 144-битную шину памяти, для которой необходимо устанавливать 72-битные модули DIMM ECC парами), или четыре слота DIMM на процессор. MSI решила оснастить свою плату четырьмя слотами для CPU0, но лишь двумя слотами для CPU1. И хотя подобная конфигурация является рабочей, она не совсем практична, поэтому многие производители серверов (скажем, Appro и Einux) решили не опираться на дизайн MSI.
Остаётся Rioworks. Что интересно, дизайн материнской платы хорошо продуман, что подтверждает известный факт: популярность компании не всего означает, что она будет выпускать продуманные дизайны.
Плата поддерживает четыре слота PCI-X и два обычных 32-битных слота PCI, но на 1100H вы не сможете использовать эти слоты кроме одного. Хотя Appro не поставляет карту-"ёлочку" с сервером 1100H (большой промах со стороны компании, поскольку потребители наверняка хотели бы увидеть эту карту в комплекте поставки), она позволяет вам использовать последний слот PCI-X. Учитывая, что плата поддерживает два контроллера гигабитного Ethernet от Broadcom и встроенный контроллер Serial ATA, единственное, что вам может потребоваться - карта SCSI RAID.
Под этим радиатором находится интегрированный 4-портовой контроллер Serial ATA
...который управляет этими четырьмя портами.
Если говорить о возможностях расширения 1100H, то следует отметить их ограниченность. Сервер не обладает съёмными отсеками для приводов, так что добавление новых жёстких дисков или переход на SCSI является не слишком лёгким делом. И хотя два винта-барашка позволяют быстро получить доступ к материнской плате, конструкция 1100H не предусматривает лёгкую модернизацию, исключая замену более быстрого процессора или большего объёма памяти.
Процессор и половина банков памяти закрыты листом толстой бумаги в форме туннеля, который позволяет направлять воздух от вентиляционного отсека рядом с материнской платой к процессорам, а затем выводить его сзади корпуса. Раньше мы встречали и лучшие решения, типа пластикового воздуховода от CCSI, к тому же использование бумаги не назовешь высокотехнологичным. Впрочем, воздуховод прекрасно справляется со своей работой, и в то же время вряд ли вы сможете получить доступ к процессору, не разрывая бумаги (тем более что по углам бумаги нанесена перфорация).
Под бумажным листом находится два радиатора, которые закрывают два процессора Opteron, поставляемых с сервером. На нашем экземпляре были установлены процессоры Opteron 240 (1,40 ГГц), но вы можете установить и другие модели.
Appro также установила на наш сервер восемь модулей памяти DDR333 по 512 Мбайт производства ATP. Раньше мы не слишком много работали с модулями памяти этой компании, хотя во время тестирования у нас не возникло никаких проблем. Кстати, во всех наших тестах Opteron использовались модули Corsair. Помните, что Opteron требует установки регистровых DIMM ECC и не будет работать с обычными небуферизованными модулями DDR SDRAM. Также вы должны устанавливать модули DIMM в парах, чтобы соответствовать 144-битной шине памяти Opteron. Поскольку AMD не использует контроллеры памяти по отдельности, вы не сможете установить один модуль DIMM и работать с ним.
Если вы снимете ещё одну панель на 1100H, то вы обнаружите четыре вентилятора, охлаждающих систему. Вентиляторы захватывают холодный воздух спереди корпуса, таким образом, охлаждая жёсткие диски, а затем продувают воздух через блок питания и материнскую плату. Как вы предполагаете, такая конфигурация не предназначена для снижения шума, но в центрах по обработке данных шум тысяч вентиляторов никого не удивляет. Доступ к вентилятором облегчён, так что вы сможете заменить неисправный вентилятор без всяких хлопот. Кстати, о сбое будет сигнализировать индикатор спереди корпуса.
Для снятия третьей панели вам понадобится отвёртка, хотя вряд ли вам потребуется выполнять эту операцию слишком часто. За самой ближней к лицевой части панелью находится привод CD-ROM, а также виден жёсткиё диск IBM Deskstar 180GXP, установленный на 1100H по умолчанию. К сожалению, до него очень трудно добраться, так что будем надеяться, что винчестер прослужит верой и правдой долгие годы.
Сложный доступ к жёстком диску - это, на данный момент, самый большой недостаток 1100H. Мы понимаем, что сервер не позиционируется напрямую на окружения с максимальной отказоустойчивостью, типа web-серверов или серверов баз данных, однако быстрый доступ к любому компоненту сервера и его замена должны быть ключевыми факторами при построении системы на базе Opteron.
Einux - похожий, но всё же другой
Если вы до этого ни разу не слышали о Einux, то следует упомянуть хотя бы тот факт, что компания является одним из партнёров ASUS по выпуску материнской платы nForce3 Pro 150. Einux также является одним из трёх производителей, выславших нам свой сервер 1U для обзора.
Einux прислала нам сервер A1740, принадлежащий к линейке серверов Opteron Excelera64. Снаружи сразу же бросаются в глаза отличия между A1740 и Appro 1100H, поскольку система Einux использует четыре съёмных отсека для жёстких дисков, помимо приводов CR-ROM и флоппи.
Мы уже упоминали выше, что решение Einux больше подходит в качестве высокопроизводительной платформы для вычислений, а не в роли сервера, несмотря на классификацию A1740 как сервера корпоративного уровня. Причина нашего суждения заключается в отсутствии расширенных функций по управлению и обслуживанию, которые привычны для корпоративных серверов. Если с Athlon MP подобный подход можно было бы и простить, то с Opteron нам всё же хотелось увидеть более серьёзные решения от поставщиков. Ниже мы еще вернёмся к этой ситуации, сейчас же вам следует иметь в виду, что, хотя A1740 и может использоваться в роли корпоративного сервера, с точки зрения функциональности он ближе к Appro 1100H со съёмными отсеками для приводов. Einux указывает поддержку технологии управления ServerController на всех своих серверах, однако ничего подобного в нашем тестовом образце не присутствовало.
A1740 использует ту же плату Rioworks, которую мы обнаружили в Appro 1100H, однако Einux задействовала все четыре интегрированные порта Serial ATA, которые вынесены в четыре съёмных отсека для приводов. В нашем тестовом образце был установлен 120 Гбайт привод Seagate Barracuda Serial ATA V, который на данный момент является единственным широко доступным приводом Serial ATA на рынке.
Разъём Serial ATA упрощает "горячую замену" приводов на A1740. В BIOS доступна функциональность RAID.
Поскольку A1740 использует ту же материнскую плату, что и Appro 1100H, внутренняя раскладка сервера мало отличается. Слава Богу, Einux всё же включила в комплект поставки карту-"ёлочку" с разъёмом PCI-X. Доступ к внутреннему содержимому сервера Einux здесь не такой лёгкий, как в Appro, но и сложным его не назовешь. Две съёмных панели сервера закрепляются за два винта.
Самое главное отличие между серверами заключается в системе охлаждения. Если оба сервера используют вентиляторы, у Einux они изготовлены более качественно, но и замена оказывается более сложной.
Холодный воздух забирается не только через передние отсеки для приводов, но и через вентиляционные отверстия сверху корпуса, что несколько ухудшает охлаждение жёстких дисков.
Затем холодный воздух прогоняется над радиаторами процессоров с помощью пластикового кожуха. Подобное решение нам понравилось больше, поскольку, в отличие от Appro, здесь радиаторы не закрыты бумажной прослойкой. Конечно, тут можно спорить об эффективности охлаждения, однако у обоих серверов не возникло никаких проблем с охлаждением двух Opteron 244. В корпусе Einux самый удалённый от вентиляторов процессор (CPU1) получал несколько худшее охлаждение, чем в сервере Appro. Различия в эффективности охлаждения могут быть связаны с различной мощностью вентиляторов или с тем, что ввиду отсутствия выделенного воздуховода много воздуха расходуется на охлаждение других частей корпуса.
Целевой рынок номер 2: серверы корпоративного класса
Мы уже упоминали, что Opteron прекрасно подойдёт для создания высокопроизводительных вычислительных решений. Но, как показало наше исследование производительности процессоров в корпоративной среде, на базе Opteron можно построить прекрасные серверы баз данных и даже web-серверы.На рынке серверов баз данных и web-серверов помимо производительности и цены важен ещё один критерий - отказоустойчивость. Для успешного продвижения на этот рынок компаниям-производителям серверов необходимо гарантировать постоянную работу серверов и минимизировать время простоя. К сожалению, раньше никто из партнёров AMD не мог представить на этот рынок решения, достойные звания серверов корпоративного класса.
На что же следует направить свои усилия партнёрам AMD? На уровень качества подразделения Intel по корпоративным платформам и решениями (EPSD). К примеру, серверы Intel EPSD обладают такой функцией, как динамическая регулировка скорости вращения вентиляторов в зависимости от потребностей сервера. Если они вентилятор будет испорчен, то администратору не только будет отослано сообщение, но другие вентиляторы в системе ускорят своё вращение, чтобы компенсировать снижение охлаждения. Intel проводит и тесты по возгоранию своих продуктов EPSD: внутри корпуса создаётся очаг возгорания и отслеживается его распространение на остальные корпуса в стойке. Во многих корпусах возгорание успешно ликвидируется, поскольку вентиляторы увеличивают скорость своего вращения, чтобы компенсировать чрезмерный нагрев внутри корпуса. Добавьте к этому возможности по удалённому управлению сервером и встроенные программные средства, поставляющиеся вместе с продуктами Intel EPSD. Если какой-либо компонент в сервере EPSD будет давать сбой, администратор не только получит сообщение об ошибке, ему будут предложены возможные пути исправления: места, где можно купить замену, а также видеоролики и диаграммы, показывающие способ замены детали.
На этом рынке важны такие функции, как удалённое обновление BIOS, удалённое включение и выключения. Описанным критериям не соответствуют решения от Appro и Einux, которые мы описали выше.
AMD прекрасно понимает необходимость серверов с лучшими возможностями по управлению и обслуживанию, конечно, если компания желает захватить долю на рынке серверов корпоративного класса. Поэтому AMD в качестве создания флагманского сервера 1U выбрала компанию Newisys.
Платформа Newisys
Первое, что следует
учитывать, компания Newisys на самом деле не производит готовые
серверы. И хотя полученный нами сервер назывался платформой Newisys
2100, компания разрабатывает только дизайн серверов, а производством и
продажей занимаются партнёры Newisys. К примеру, Appro продаёт сервер
1U на базе платформы Newisys 2100 под своим собственным именем - Appro
120S.Следующие компании занимаются продажей серверов на базе дизайна Newisys 2100:
- Angstrom Microsystems
- Appro
- M&A Technology
- Microway
- NTSI
- Promicro
- Racksaver
Как мы уже упоминали, Newisys выполняет весь дизайн сервера, включая материнскую плату.
Newisys также задействует более лёгкий механизм установки радиатора на 2100:
Как и в других серверах на базе Opteron, стандартом является гигабитный Ethernet от Broadcom:
Чтобы сэкономить место на материнской плате, Newisys использовала вертикальные платы для установки стабилизаторов напряжения памяти (VRM), что видно в нижней части приведённой фотографии. Кажется, что стабилизаторы напряжения формируют собой ещё один модуль DIMM.
Newisys стала единственным производителем, установившим графический контроллер не от ATi:
Если вы когда-либо работали со стойкой серверов 1U, поиск необходимого сервера может быть весьма трудоёмок. Дизайн Newisys 2100 предусматривает наличие клавиши, которая включает мигающие светодиоды спереди и сзади корпуса, что позволит вам легко найти сервер. К тому же эти светодиоды могут включаться удалённо.
На блочной диаграмме сервера можно заметить добавление служебного процессора (Service Processor), который напрямую подключён ко всем основным чипам на материнской плате, включая оба системных процессора и концентратор ввода/вывода HyperTransport. Именно служебный процессор отличает серьёзные корпоративные серверы от своих дешёвых собратьев.
Newisys - использование служебного процессора
Как мы упоминали выше, ключевым моментом дизайна Newisys являются богатые возможности по управлению и обслуживанию, в чём Newisys уже давно специализируется. Мы начали рассказывать о служебном процессора (SP) в предыдущем абзаце, и сейчас мы более подробно на нём остановимся:
Как вы можете заметить на приведённой диаграмме, физически SP является микропроцессором PowerPC - если быть точным, то Motorola MPC855T. SP всегда работает при подаче питания на сервере. Для этого к нему подводится отдельная линия питания 3,3 В от блока питания Newisys.
Служебный процессор.
SP обладает своим выделенным контроллером памяти SDRAM, равно как и флэш-памятью, поэтому в рамках дизайна Newisys 2100 мы наблюдаем еще один "компьютер в компьютере". И хотя он не оснащён выходом VGA, данные SP выводятся на небольшой дисплей спереди сервера. Не говоря уже о том, что SP можно удалённо управлять.
Преимущество использования SP заключается в его независимости по отношению к остальным частям сервера. SP будет работать всегда, если только к нему подаётся питание. Вы даже сможете подключиться к SP, если в вашем сервере отсутствуют системные процессоры и память. Помните, что SP использует свою собственную память и BIOS.
SP использует шину, которая подключается к Opteron и позволяет получать информацию о состоянии процессора, которая немало помогает при диагностике сбоев. Все данные записываются и сохраняются SP, так что независимо от того, что случится с системой, вы можете всегда просмотреть эти данные.
Порт SP 10/100 Ethernet.
Перед тем, как мы перейдём к рассмотрению функциональности SP, следует отметить ещё один момент: процессор имеет свой собственный контроллер 10/100 Ethernet. Преимущество выделенного контроллера Ethernet опять же заключается в независимости функционирования SP от остальной части системы и вашей сети. Вы можете подсоединить SP к отдельному коммутатору, если желаете создать полностью автономную сеть управления серверами. Newisys сообщила нам, что подобная функция интересует не всех клиентов, но компания всё же решила добавить контроллер 10/100 Ethernet, поскольку его цена не слишком высока.
Чуть выше мы упомянули о том, что Intel использует вентиляторы с динамически изменяемой скоростью вращения, которых не хватает в серверах Athlon MP и Opteron. Мы рады вам сообщить, что Newisys позаботилась и об этом, поскольку служебный процессор SP управляет скоростью вращения всех вентиляторов охлаждения системных процессоров/корпуса, кроме вентиляторов блока питания. Скорость вентиляторов регулируется в зависимости от состояния сервера. Для этого по всему серверу размещены температурные датчики.
Перечислим основные функции управления системой на 2100:
- Удалённое администрирование сервера (выключение компьютера, перезагрузка и т.д.)
- Удалённая конфигурация BIOS и обновление прошивки
- Регулировка уровня питания (через изменение напряжения/тактовых частот вы можете удалённо управлять энергопотреблением сервера)
- Оповещение о сбоях системы
Служебный процессор в деле
Вы можете управлять SP и через ряд кнопок спереди корпуса:
Кнопки, показанные выше, позволяют вам переключаться по служебным меню на ЖК-дисплее спереди сервера. Первое, что вам потребуется сделать - присвоить сетевому интерфейсу SP IP-адрес:
Также вы можете включить сервер, перезагрузить его или выключить:
Немаловажен и удалённый web-интерфейс системы управления сервером Newisys:
Интерфейс отображает текущее состояние сервера:
При включении компьютера вы сможете удалённо войти в BIOS и выполнить все операции по включению/выключению сервера через web-интерфейс:
Web-интерфейс позволяет вам просмотреть список всех деталей сервера, если вы пожелаете что-либо заменить:
Вы можете добавлять новых пользователей для управления сервером:
Наконец, каждая опция, доступная через web-интерфейс, может изменяться и с помощью SSH:
Заключение
Высокопроизводительные решения для вычислений типа Appro 1100H или Einux A1740 (который можно неплохо использовать и в роли web-сервера) прекрасно подойдут для тех рынков, на которых уверенно себя чувствовал Athlon MP. Дополнительная производительность процессора Opteron и платформы AMD64 немало помогут в продвижении новых серверов типа Appro и Einux.Следует отметить, что более серьёзные решения типа Newisys 2100, которые обладают превосходными возможностями по управлению и обслуживанию, вполне могут посоревноваться с лучшими решениями от Intel EPSD. Конечно, довольно трудно будет повторить такое же избыточное тестирование и валидацию, которые проводятся над серверами в Intel EPSD, однако подобный подход жизненно необходим, если Opteron желает прочно обосноваться на рынке серверных решений.
Потребность в серверах типа Newisys будет только увеличиваться по мере выпуска AMD 4-процессорных серверных платформ. Потребители, которые используют многомиллионные базы данных, вряд ли будут обращать своё внимание на серверы, не прошедшие исчёрпывающие тестирование и не предоставляющие богатые возможности по управлению и обслуживанию, даже если они обладают выдающейся производительностью. Ведь надёжность работы сервера здесь жизненно важна, а любой простой приводит к огромным убыткам.
Мы не стали публиковать сравнение производительности трёх серверов, поскольку она практически одинакова. Конечно, если вы оснастите серверы одним и тем же оборудованием.
