5 Watt bei voller Last: Boston bringt ARM-Server auf den Markt

Mit ARM SoC passen 900 Server in ein Standard-Rack

| Redakteur: Ulrike Ostler

Die Boston Server & Storage Solutions GmbH hat den Viridis-Server gestern in München der Öffentlichkeit vorgestellt.
Die Boston Server & Storage Solutions GmbH hat den Viridis-Server gestern in München der Öffentlichkeit vorgestellt. (Bild: Ostler)

Kein x86-Set, sondern eine RISC-Architektur, integriertes Storage samt Highspeed-Verbindungen ermöglichen einen Stromverbrauch von 5 Watt unter voller Auslastung. Die Appliance mit der Bezeichnung „Viridis“ wurde von Boston zusammen mit Calxeda entwickelt und ermöglicht es, in einem Standard-Rack mit 42 Höheneinheiten bis zu 900 Server zu integrieren.

Von Calxeda stammt der ARM SoC-Prozessor (ARM = Advanced RISC Maschines, RISC = Reduced Instruction Set Computing, (SoC = System on a Chip). Dieses System, “Calxeda Energy Core SoC” integriert vier Bestandteile: die “Energy Core-Management Engine“, die I/Controller, wahlweise für SATA, PCIe, Ethernet, SD/eMMC, den „Energy Core Fabric Switch“ und den Prozessor-Komplex, der wiederum die ARM-Prozessoren enthält, einen Layer 2 Cache und den Memory Controller (siehe: Abbildung 3).

Damit besitzt jedes SoC zwei 10 Gigabit Ethernet Links. Intern wird das Ethernet-Switching durch 80 Gigabit Bandbreite im Fabric-Switch gehandhabt (siehe: Abbildung 4). Damit erübrigen sich zusätzliche Switches, die lediglich Strom verbrauchen würden. Der Viridis Server vereint einem Gehäuse mit zwei Höheneinheiten also einen parallelen Mehrfachknoten-Cluster mit integriertem Storage samt Highspeed-Verbindungen.

Er ist ein Multi Server Cluster, der mit zusätzlichen Karten skaliert. Für zusätzlich Erweiterungen stehen jeweils acht 10-Gigabit-Ethernet-Anschlüsse und ein SATA-Anschluss zur Verfügung. Ähnlich einem Bladeserver-Konzept enthält jedes Server-Chassis ein Systemboard mit einem oder mehreren Slots zur Aufnahme von Calxeda Energy Cards. Dadurch sind höhere Leistungsanforderungen schnell und einfach durch Zustecken von Energy Cards zu erfüllen.

Die Energie-Riegel

Genauer stecken im Chassis bis zu einem Dutzend „Energy-Cards, die sich ein Mainboard teilen. Solche Energy Cards entsprechen einem PCB-Modul (PCB = Process Control Block), einer Platine, auf der vier Energy Core SoC sitzen. Jedes der Systeme stellt 4 Gigabyte Registered ECC Memory (ECC = Error Correcting Code), vier SATA-Konnektoren und Management-Interfaces bereit

Die 48 Knoten einer Appliance (12 Karten à 4 SoCs) können in einem Standard-Rack mit 42 Höheneinheiten bis zu 900 Server integrieren, mit einer um den Faktor 10 höheren Leistung pro Watt als herkömmliche Prozessortechnologien. Wenn alle 48 Calxeda Energy Core SoCs inklusive Fabric und Management beansprucht werden, braucht das Gesamtpaket weniger als 300 Watt. Das heißt abhängig von der Last werden 0,5 bis 5 Watt pro SoC benötig – nicht mehr als ein mobiles Endgerät wie Handy oder Smartphone an Energie verbrauchen.

Tatsächlich liegt der Fokus sehr stark auf dem Energie-Verbrauch. Die Experten von der Boston Server & Storage Solutions GmbH gehen davon aus, dass jetzt unter den RZ-Ausstattern eine Zeit des Wettbewerbs um den niedrigsten Energieverbrauch anbricht: „Energie-Effizienz wird zu einem zentralen Wettbewerbsfakor“, sagt Wolfgang Walter, Geschäftsführer von Boston in Deutschland.

Mehr Performance pro Watt

Ein „Effizienz-Krieg“, bei dem es um die beste Performance pro Watt geht, löse den „Core-Krieg“ ab, der einst auf den „Clock war“, die beste Taktung folgte.

So ist die integrierte Energy-Management Engine zuständig für das automatische Energie-Management auf dem SoC. Sie kann etwa über 12 Energie-Domains an- und abschalten beziehungsweise bis zu einem Maximum belegen. Sie merkt aber auch die, was in dem Fabric-Switch vor sich geht und kann so zur Optimierung des Routings in Abstimmung mit der Energiezufuhr im Server-Cluster bewerkstelligen.

Die Redundanz führt aber auch dazu, dass die Downtime von Services sinkt. Über ein remotes System Management Interface lassen sich existente System-Management-Tools (IPMI 2.0 und DCIM) nutzen. Letztlich sorgen also Regeln dafür, dass der Energieverbrauch sinkt und sich die Performance besser ausreizen lässt.

Technik für das Hyper-Scale-Computing

Boston hat die Viridis-Plattform bereits für Partner zugänglich gemacht. Die Auslieferung an Kunden beginnt Ende Juli dieses Jahres.

Mit dem Viridis Server adressiert Boston den entstehenden Markt für das Hyper-Scale-Computing“. Doch noch ist unklar, für welche Art von Anwendungen diese Server sich am besten eignen. Generell sich neben neuartigen Anwendungen, Cloud-Services, Big Data, Multimedia, Social Media, jegliche Art von Applikationen denkbar. Calxeda veröffentlicht jedoch ständig neue Benchmarks.

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