Консолидация серверов и новые про- цессорные технологии, влияющие на облик Центров Обработки Данных Алексей Нечуятов Корпорация AMD Конференция IT-Бизнесс-Металл. - презентация

1 Консолидация серверов и новые про- цессорные технологии, влияющие на облик Центров Обработки Данных Алексей Нечуятов Корпорация AMD Конференция IT-Бизнесс-Металл Москва, 19 июня 2007 года

2 Конференция IT-Бизнес-Металл 2 19 июня 2007 года Содержание О корпорации Тенденции серверного рынка Ближайшие перспективы

3 Конференция IT-Бизнес-Металл 3 19 июня 2007 года Новая AMD: Глобальная технологическая корпорация Управление операц.Офисы продаж НИОКР / Производство Центры РазработкиДругие офисы

4 Конференция IT-Бизнес-Металл 4 19 июня 2007 года Компьютеры Цифро вое ТВ Игровые консоли Портативные устройства Новая AMD: Партнеры и продукты Взаимодействие с более чем 2000 партнеров для создания инновационных продуктов

5 Конференция IT-Бизнес-Металл 5 19 июня 2007 года Инновации и лидерство x64 AMD64 Архитектура Прямого Соединения AMD Opteron AMD Athlon 64 Два ядра на одном кристалле Производительность на ватт Виртуализация 4 ядра на кристалле Ускорители Torrenza Интегрир Контроллер памяти, HT Fusion In 1999, AMD introduced a long-term solution that customers could grow with. In 2003, AMD permanently changed the IT landscape with the intro of the AMD Opteron processor. In 2005, AMD showed the industry how to make the transition from single-core to native dual-core. В 2007, запуск четырехядерной версии значительно повлияет на тему консолидации серверов

6 Конференция IT-Бизнес-Металл 6 19 июня 2007 года Успех серверной платформы AMD Opteron ~ 20% мирового серверного х86 рынка Более 50% корпораций из списка Global 2000 используют серверы на базе процессоров AMD –Аэрокосмос и оборона Airbus, EADS, Dassault Aviation, Embrayer, Bombardier,Boeing, Raytheon, Lockheed Martin, Northrop Grumman, BAE, General Dynamics, Navistar –Металлургия NipponSteel, ThyssenKrupp Group, Arcelor, Alluminium Corp of China, Hyundai Steel, Areva Group, BHP Billiton –Автопромышленность Peugeot Group, Honda motor, Suzuki Motor, Michelin Group, Fuji Heavy Industries, Toyota Motor, Renault Group, FIAT Group, GoodYear Corp, Volkswagen, Pirelli & Co, Hyundai Motor, Isuzu Motors, Harley Daidson –Типы задач PLM, CAD, кластеры (LS-DYNA,PAM-Crash, CFD), EDA, визуализация, инфраструктурные сервера, консолидация, десктопы

7 Конференция IT-Бизнес-Металл 7 19 июня 2007 года 7 Тенденции на рынке ИТ: Эволюция ЦОД Энергопотребление и охлаждение –Высокая стоимость –Неполностью заполненные стойки –Миграция на тонкие системы Вычислительная плотность –Низкий прирост производительности при увеличении числа процессоров –Низкая утилизация систем/неэффективное использование пространства –Грид и распределенные вычисления Динамические ЦОДы –Динамически распределяемые системные ресурсы –Динамическое распределение нагрузки в пределах одной системы Стоимость управления –Увеличивающееся соотношение затрат на поддержку к стоимости закупки Безопасность

8 Конференция IT-Бизнес-Металл 8 19 июня 2007 года 8 Управление питанием и охлаждением Улучшения в «производительности на ватт» Увеличивающиеся операционные затраты –Превышают стоимость оборудования и лицензий Энергетическая эффективность критична –Многоядерность –Энергоэффективные платформы Низковольтовые ЦПУ с системой теплового управления Энергоэффективная подсистема памяти –Масштабируемость производительности Большее количество сокетов оправданы с точки зрения прироста производительности

9 Конференция IT-Бизнес-Металл 9 19 июня 2007 года 9 Увеличение вычислительной плотности: Виртуализация и консолидация Большинство серверов сильно недогружены –20% - не редкость –Сейчас идет консолидация серверов со стандартной нагрузкой Виртуализация позволяет консолидировать –Ключ в аппаратной поддержке процессоров x86 под виртуализацию –Масштабируемость платформы является ключем Масштабирования производительности процессоров Пропускная способность памяти/увеличение плотности памяти Масштабируемость системы ввода вывода Консолидация серверов – в чем загвоздка? –Интенсивные по нагрузке задачи плохо консолидируются –Скрытые затраты Лицензирование 4-х и 8-ми процессорных систем против 2-х процессорных Значительное повышение требований к памяти и подсистеме ввода-вывода –Цена «падения» индивидуального физического сервера гораздо выше Повышений требований к RAS и приложениям по миграции (например, VMotion ) –Отличная возможность, но не панацея

10 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года 10 Увеличение вычислительной плотности: Ускорение отдельных типов задач Специализированные ускорители дают наилучшее соотношение производительности на ватт –Например: Кодирование HD video – небольшой RISC процессор, с питанием на батарее Потенциальные типы задач под ускорение: –Векторные/Плавающая точка –Безопасность –Работая с Media контентом –Управляемый код (Java,.NET) –XML –Иные…

11 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Снижение стоимости эксплуатации: Консолидация –Меньшее количество физических платформ Блейд-системы –Упрощенное управление, меньше кабелей и быстрый запуск Стандарты (например, IPMI, WS-Man, SMASH) –Упрощенное управление систем разных архитектур (гетерогенных) –Меньшее количество консолей управления Улучшенное управление питанием –Динамическое управление процессора/сервера и стека Динамическое распределение нагрузки –Provisioning on demand –Максимальная доступность –Failover –Балансировка нагрузки

12 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Переход на несколько ядер 1 ядро 2 ядра 4 ядра Множество ядер Оптимизировнные одиночные приложения и многозадачное окружение Не оптимизированные одиночные приложения При переходе с 1 на 2 ядра масштабируемость была высокой, поскольку большинство серверного ПО располагало базисными возможностями многопоточной обработки При переходе с 2 ядер на 4 ядра масштабируемость уже больше опирается на ПО Виртуализация и многозадачность (несколько приложений на одной платформе) продолжают масштабироваться с ростом количества ядер Одиночные приложения должны быть должным образом оптимизированы, чтобы воспользоваться преимуществами нескольких ядер По мере роста количества ядер уменьшается их тактовая частота, так что эффективность приложения становится существенной Когда количество ядер превышает 4, прирост производительности начинает определяться, главным образом, эффективностью приложений Производительность Количество ядер Прирост производительности зависит от аппаратных компонент Прирост производительности зависит от ПО По мере увеличения количества ядер все более важным становится эффективность ПО

13 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года 13 3-е поколение процессоров AMD Opteron Больше, чем просто 4 ядра Изменения микроархитектуры Изменение подсистемы кэшпамяти Лидирующая производительность Эффективный монокристалл –Более быстрый обмен данными между ядрами Улучшения в AMD-V –Таблица вложенных страниц Снижение совокупной стоимости владения Лучшее соотношение производительности на ватт –Производительность четырех ядер с энергопотребление на уровне 2-х ядерного проц-ра –Эффективные 68W решения Совместимость сокетов –Socket F (1207), нужен только апгрейд БИОСа –Использование существующей архитектуры Архитектура Общего Ядра –Одно ядро для 1-8 сокетов –Снижает долгосрочные инфраструктурные затраты

14 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Усовершенствованное питание процессоров благодаря улучшенной технологии AMD PowerNow! ХОРОШО ОТЛИЧНО ПРОСТОЙ МГц 75% ПРОСТОЙ МГц ЯДРО 0 ЯДРО 1 35% ПРОСТОЙ МГц 10% ПРОСТОЙ МГц ЯДРО 2 ЯДРО 3 1% ПРОСТОЙ МГц 75% ПРОСТОЙ МГц ЯДРО 0 ЯДРО 1 Частота и напряжение привязаны к наиболее загруженному ядру Частота настраивается отдельно для каждого ядра. Напряжение привязано к наиболее загруженному ядру Santa Ana/Santa Rosa Barcelona Подлинная четырехъядерная технология позволяет осуществлять расширенное управление питанием по всем четырем ядрам 35%

15 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года 15 9/17/2012 Увеличивая плотность вычислений: Оптимизация железа под задачу Количество ядер –Многоядерность: многопоточные приложения –Одно-два ядра: интенсивные вычисления Гетерогенная многопроцессорность –Оптимизация производительности на ватт с помощью ускорителей –Расширение возможностей за рамками комбинации количества ядер и частоты Общее назначение - возможности AMD64 Специализированное назначение - ускорители Правильный подход – в комбинации этих методов

16 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Следующий рубеж в сегменте x s2010s 1990s1981 Исторически сложившаяся модель вычислений Эра ускоренных вычислений Приходит Эра Ускоренных Вычислений, и AMD снова в авангарде Уровень Кристалла Уровень платформы Одноядерные процессоры и граф. чипы Традиционно оптимизированные платформы Многоядерные CPUs/GPUs

17 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Неизбежность прихода ускорителей Java, XML, web services 3D, digital media HD, DRM , GUI, PowerPoint, web browsers Spreadsheets, word-processing x86 Software Complexity and Diversity 64-bit Homogeneous Multi-CPU DIVERSITY 64-bit Single Core POWER/PERF. 16-bit Single Core PERF. 32-bit Single Core PERF. AMD64 Dual-Core Opteron processors 486 Спец процессоры К 2010 году однородная многопроцессорность перестанет быть эффективной Ускорение платформы 2000s 2010s 1990s1981 Конец гонке ядерных вооружений

18 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Accelerated Processors Torrenza" Интеграция в упаковку (MCM) Интеграция на кристалл Accelerator CPU Accelerator CPUCPU NB "Stream Програм-й GPU Целостность видения AMD Add-in PCIe Accelerator HTX Accelerator PCI-E Chipset Accelerator Chipset Акселератор в сокете Opteron Accelerator Opteron Socket AMD Processor Акселерация в сокете или в слоте Fusion" Fusion – AMDs code name for: Accelerated Processors (integrated acceleration) Torrenza – AMDs code name for: slot or socket based acceleration Stream – Specific example of a GPGPU accelerator under Torrenza

19 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Содержание секционного доклада Сегодня, в 16:30 Характеристики платформы AMD Opteron: –Виртуализация –Производительность –Энергопотребление Краткий обзор серверов для консолидации Обзор планов, 4-х ядерная технология «Барселона» Детали инициативы «Torrenza» Выступление партнеров корпорации – компании T-Платформы и СпБГПУ

20 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Заключение Процессоры x86 постепенно вбирают в себя функции, позволяющие консолидировать серверную базу –Многоядерность –Аппаратная виртуализация –Привлекательные показатели производительности на ватт –Масштабируемая платформа –Долгий срок жизни платформы (сокет+тип памяти) Однако многоядерность не является панацеей, в AMD считается перспективным создание разнородной процессорной платформы –4-x ядерная технология AMD Opteron –Технология ускорителей на базе FPGA «Torrenza» –Технология интеграции на кристалл сопроцессоров «Fusion»

21 Конференция IT-Бизнес-Металл июня 2007 года Спасибо! Алексей Нечуятов тел: