Mit Open nach oben Das Open Compute Project bei Quanta Cloud Technology

Lange arbeitete der Auftragsfertiger Quanta nur im Hintergrund. Seit einiger Zeit bringt die Unternehmenstochter QCT (Quanta Cloud Technology) nun eigene Produkte auf den Markt, die deutlich den Einfluss des OCP (Open Compute Project) zeigen. Das soll Provider, aber auch Unternehmen von der Technologie des Herstellers überzeugen.

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Nach eigenen Angaben gehörte QCT – zunächst wohl eher in der Rolle als Auftragsnehmer der ganz Großen – schon vor der eigentlichen Gründung des Open Compute Project (OCP), nämlich seit 2010. Das Gremium entstand rund um Hyperscaler Facebook. Inzwischen gehören ihm aber auch Microsoft und Google an und es setzt die maßgeblichen Impulse für das Hardware- und Systemdesign des Cloud-Zeitalters.

Die Idee ist einfach und verständlich: Die Branche brauchte hochskalierbare, softwaresteuerbare, automatisierte, einfach zu wartende IT für große Rechenzentren. Daran hatte die bisherige Elite der Systembauer naturgemäß lange kein übergroßes Interesse, weshalb man sich an Auftragsfertiger wandte.

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Wer kennt schon das Open Compute Project?

Quanta zog Gewinn aus der Situation. Das Unternehmen sammelte reichlich Erfahrung und trug und trägt viele eigene Ideen zu Open Compute bei. Sie tragen nun beim Tochterunternehmen QCT (Quanta Cloud Technology) Früchte. Der VP Engineering des Unternehmens, James Jau, ist etwa Vorstand des Teams Rack und Power im Inkubations-Kommittees beim OCP.

„Wir wollen vor allem Wissen von der Systemdesignebene in die Open-Community einbringen“, erkläutert Mike Yang, Präsident von QCT. Es gehe darum, Technologie insgesamt billiger und besser handhabbar zu machen. „Rack and Power“ arbeitet an Spezifikationen, Standards und Produkten für 19-Zoll-EIA- oder 21-Zoll-Open-Rack, an Rack-basierenden Stromversorgungen, Transformatoren, Stromspeicherungs- und Steuerungssytemen, die sich zwischen die Rechenzentrumsinfrastruktur und die IT schieben. Außerdem sieht sich dieses zentrale Gremium alle von der OCP entwickelten neuen Spezifikationen und Designs an.

Als Beispiele für QCT/Quantas Beiträge zur OCP lassen sich etwa die AI-Server "Big Sur" und „Big Basin“ anführen, Produkte für OCP Version 2 und Server-Designs, die jeweils die aktuellen Intel-Chipprodukte integrieren. Dazu kommen Entwicklungen, die den Einsatz der Systeme unkomplizierter gestalten sollen.

Inzwischen hat der Hersteller nicht nur Server, sondern auch Speicher- und Vernetzungssysteme sowie Management-Software im Programm. Weiterentwicklungen aus dem OCP-Umfeld werden so schnell wie möglich in handelsübliche Produkte wie seine Rack-scale-Produktserien überführt. Insgesamt kombiniert QCT in seinen Produkten die Prinzipien von Open Compute mit denen von Intels Rack-scale Design.

Die Verbesserungen kommen oft recht unspektakulär daher, haben aber große Wirkung: Mit einem Transformator-Board, das QCT entwickelte, können beispielsweise Testsysteme und –server direkt an einem normalen Wechselstromanschluss betrieben werden. Dann muss keine komplette Open-Rack-Umgebung in kleinen (Test)räumen aufgesetzt werden.

Mit kleinen Tricks Harddisks dichter gepackt als bei anderen, statt umständlicher Verschraubungen tüftelt QCT werkzeuglose Befestigungsvarianten aus. Viele, auch komplexere Komponenten wie etwa Riser-Boards (also Boards, die über einem anderen montiert werden) lassen sich Lego-ähnlich ins System einstecken und wieder daraus entfernen, was jeweils nur Sekunden dauert.

Lüftungslöcher werden sechseckig angelegt und Lüfter an unkonventionellen Orten im Gehäuse montiert, weil dies eine intensivere Belüftung garantiert. Außerdem hat QCT eine Methode erfunden, zwei Reihen von Servern mit halber Tiefe in einem Open-Rack zu montieren, was viel Platz spart. QCT hat weiter eine Möglichkeit ausgetüftelt, NVMEs (Nichtflüchtige Speicherkomponenten) an den PCIe-Bus anzubinden.

Ein spezieller Kabelarm sorgt für Ordnung bei der Festplattenverkabelung, die ansonsten durchaus wenig geordnet daher kommt. Harddisk-Träger lassen sich mit wenigen Handgriffen und ohne Werkzeug austauschen. Bei einer QCT-Produktpräsentation in München im Frühjahr dauerte die Montage eines konventionellen Trays dagegen Minuten.

„Die einzelne Verbesserung bringt vielleicht nur eine Minute oder ein paar Sekunden“, betont Yang – bei tausenden von Servern, an dem ein entsprechender Handgriff vorgenommen werden müsse, summiere sich das aber schnell zu einem beträchtlichen Zeitaufwand, ganz abgesehen von der Fehelrwahrscheinlichkeit, die durch komplexe Abläufe und Werkzeuggebrauch ebenfalls zunimmt.

Energie-Effizienz ist ein Dauerthema

Auch die Energie-Effizienz will Quanta ständig erhöhen – freilich bedeutet das bei steigender Rechenleistung nicht unbedingt einen absolut geringeren Stromverbrauch, sondern eher geringere Steigerungsraten oder den Versuch, diesen sensiblen Parameter einigermaßen konstant zu halten.

QCT plant Komponenten von Anfang an in Hinblick auf den Ausbau und den täglichen Betrieb im Rechenzentrum. Yang nennt als Beispiel Batterieräume: Dimensioniere man sie zu groß, kosteten sie weit mehr als eigentlich am Anfang nötig und würden dann nur sukzessive gefüllt. Baue man sie aber zu klein, um Kosten zu sparen, könnten sich anschließend bei ihrer notwendig gewordenen Erweiterung Probleme machen, beispielsweise, weil auch die Stromverteilungsinfrastruktur geändert werden müsse.

QCT hat deshalb ein Batterie-Backup-System auf der Rack-Ebene entwickelt. Es sei, so Yang, effektiver als traditionelle USVs und lasse sich leicht skalieren, wenn das Rechenzentrum wächst, weil einfach in jedes Rack eigene Batterien enthält. Der zentrale Batterieraum müsse dann nicht mehr sukzessive vergrößert werden, wenn mehr Racks montiert werden.

In aktuellen Servern strebt QCT bei den Stromversorgungen zudem an, den Qualitätslevel 80Plus Titanium einzuhalten. Das bedeutet, dass die Systeme auch bei einer Teillast von nur 10 Prozent mindestens 90 Prozent Effizienz erreichen und bei voller Last mindestens 96 Prozent.

Lichtleiter im Server

Auch bei Silicon Photonics (SiPho) ist QCT weiter dabei. Man erinnere sich: Der Hersteller entwickelte den Prototypen des Silicon-Photonics-Servers „RSA“ (Rack Scale Architecture). Hier werden Speicher und Recheneinheiten durch eine Glasfaserverbindung verbunden und getrennt untergebracht.

Ansonsten ist es aber im Moment bei dem Thema eher still, was durchaus an den noch immer hohen Preisen der Technologie liegen kann. Man könnte vermuten, dass sich das nicht mit QCTs Plänen verträgt, seine eigenen Kunden durch eher moderate Preisgestaltung zu überzeugen.

Bei der weiteren Umsetzung von SiPho-Plänen will sich an Intels Taktvorgaben halten. Nähere Angaben dazu macht QCT nicht.

SiPho bei Intel

Intel selbst erklärt auf Anfrage, man habe vor kurzem mit der Massenproduktion einer neuen Serie optischer 100G-CWDM4-Transceiver begonnen. Sie brauchen nur zwei Fasern und haben eine Reichweite von bis zu zehn Kilometern. Außerdem engagiert sich der Hersteller in Gremien, die an der Entwicklung von 400-G-Glasfasertechnologien für hyperschnelle Router und Switches arbeiten. Keinesfalls sei man daran interessiert, aus der Technologie auszusteigen.

Allerdings bestehe eine Herausforderung der gegenwärtigen Lage darin, dass die optische Industrie aus traditionellen Gründen auf größere Formfaktoren setze als sie die Integration mit Silizium eigentlich ermöglicht. Hier sei es eine wichtige Aufgabe, die Definition und Standardisierung neuer Formfaktoren voranzutreiben.

Die Zukunft der Recheneinheiten strahlt hell, und zwar bald

Silicon Photonics – gedruckte Chips und Rechnen mit Licht

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Auch auf der OCP-Web-Präsenz ist es zum Thema SiPho eher still. Während eines Arbeitstreffens zum Thema Vernetzung gab es eine Präsentation, die sich mit Tests für optoelektronische 100-G-Vernetzungskomponenten in Facebooks Rechenzentren beschäftigt. Gemessen an den Jubelrufen aus dem Gremium aus dem Jahr 2013 zeigt sich hier wieder einmal, dass der Teufel im Detail sitzt.

Was QCT und OCP angeht, darf man gespannt sein, wie das Unternehmen sich weiterentwickelt. In Deutschland ist mit 1&1 jedenfalls ein erster recht prominenter Provider-Kunde gefunden. Doch auf die Dauer sollen auch andere Unternehmen als die klassischen Provider von QCT-Technologie profitieren – zum Beispiel in der von immer neuen Skandalen, dem Umstieg auf Digitalisierung und Elektroantrieb umgestellten Automobilindustrie.

* Ariane Rüdiger ist freie Journalistin und lebt in München.

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