В рамках прошедшего 4 сентября 2007 года семинара системный архитектор Центра компетенции по UNIX-технологиям Юрий Яворский представил доклад «Серверы Sun SPARC Enterprise для центров обработки данных». В своем выступлении Юрий Яворский отметил, что в задачи современного центра обработки данных (ЦОД) входит, прежде всего, повышение производительности бизнеса. Особое внимание при этом уделяется получению результата в более короткие сроки, а также повышению удовлетворенности заказчика. Еще одним требованием, предъявляемым к ЦОД, является возможность максимальной утилизации систем. Большинство компаний на данном этапе предпочитают вкладывать деньги в системы с продолжительным жизненным циклом. При этом важной характеристикой системы является меньшая стоимость не только ее приобретения, но и обслуживания. Кроме того, плюсом является и упрощение сложной ИТ-инфраструктуры.

Юрий Яворский отметил, что стратегический альянс Sun и Fujitsu способствует развитию платформы SPARC/Solaris в инновационных традициях Sun.Напомним, что развитие SPARC началось еще в 1984 году. Результатом сотрудничества стало новое поколение совместно разработанных и произведенных серверов SPARC/Solaris. На данный момент линейка наиболее актуальной является линейка cерверов SPARC Enterprise, содержащая как системы начального уровня (Т1000 и Т2000), так и серверы класса «мидфрейм» (М4000 и М5000) и системы уровня вычислительного центра (М8000 и М9000).

Докладчик выделил четыре основных преимущества систем Sun SPARC Enterprise. Прежде всего, это консолидация и виртуализация серверов, что позволяет переместить задания с индивидуальных серверов на единую платформу, чтобы достигнуть максимальной утилизации и эффективности. Кроме того, эти системы позволяют решать критически важные задачи в режиме 7х24 (ERP/CRM/OLTP), совершать крупные SMP-развертывания (BIDW, базы данных и т.д.), а также использовать приложения с различными пиковыми нагрузками – характеризующиеся непредсказуемым поведением либо предсказуемым, но очень изменчивым, а также требовательные к вычислительной емкости.

Серверы SPARC Enterprise M-series отличаются масштабируемостью и производительностью. Компиляторы Studio12, используемые в них, оптимизированы для SPARC64 VI. Масштабирование систем возможно до 64 чипов (128 ядер). Пропускная способность системы - до 733 Гбит/с, частоты - от 2,15 ГГц до 2,4 ГГц, количество PCI-X и PCI-E слотов I/O - от 5 до 288, при этом пропускная способность ввода -вывода 244 Гбит/с. Кроме того, они демонстрируют надежность систем на уровне мэйнфрейма: уменьшенное количество компонент и упрощение системы в целом, зеркалирование памяти (на уровне системы или домена), независимые XSCF (eXtended System Control Facility) (управление конфигурацией и статусом системы, доменов, мониторинг неисправностей и средства нотификации). Кроме того, Solaris Containers обеспечивают изоляцию программных сбоев, архитектура управления сбоями в ОС Solaris позволяет улучшить обработку ошибок и оповещение. Использована и технология Predictive Self Healing, что делает доступными такие возможности, как отключение процессора или ядра, автодиагностика и восстановление и изоляция страниц памяти.

Надежность SPARC 64 VI обеспечивается, в частности, тем, что только SPARC64 VI использует технологии попытки повторного выполнения инструкций и неблокируемой кэш памяти, а также поддерживает защиту данных вычислительных устройств и регистров. Избыточность же компонентов системы защищает от сбоев и простоев, опция электрического питания от двух источников спасает от сбоев источников питания (только для системы Sun SPARC M8000/9000). Для непрерывной работы системы используется «горячая» замена компонентов и динамическая реконфигурация.

Mid-range-системы М4000/5000 обладают следующими характеристиками. увеличение производительности приложений – до 4 или 8 двухъядерных процессоров SPARC64 VI, возможность установки SPARC64 VII (смешивание процессоров). Развитая RAS функциональность уменьшает простои. В системах используется операционная система Solaris 10. High-End системы (M8000/9000) также характеризуются увеличенной производительностью приложений - до 16, 32, или 64 двухъядерных процессоров SPARC64 VI, а также возможностью замены на SPARC64 VII. Производительность интерконнекта составляет до 330 Гбит/с. Среди дополнительных возможностей систем можно выделить поддержку ПО Sun Cluster, что обеспечивает работу приложений по схеме 7/24/365, единое ПО управления для всех серверов M4000-M9000 упрощает управление системами, снижает требования к обучению и уменьшает время развертывания системы.

Таким образом, Юрий Яворский отметил, что совместная деятельность Sun и Fujitsu выводит на рынок CMT и SPARC серверы, повышая экономическую эффективность их приобретения, способствует развитию сообщества SPARC/Solaris, позволяет увеличить финансовую и техническую поддержку архитектуры SPARC, а также расширяет выбор поставщиков систем SPARC/Solaris и поддержку ISV и ISH.

В рамках мероприятия Даниил Плитман, директор Центра компетенции по UNIX-технологиям, продемонстрировал участникам семинара действующий Центр обработки данных (ЦОД) масштаба крупного предприятия, в составе которого представлены новые серверы Sun SPARC Enterprise – M8000 и M4000. Отметим, что новейшая модель сервера M8000 впервые появилась в России и СНГ именно у компании Lynx в связи с предстоящей поставкой для крупного проекта.

Еще один докладчик, директор по развитию Lynx Виталий Кузьмичев, осветил стратегический взгляд на общие перспективы развития основных вычислительных архитектур Sun Microsystems. Он отметил, что при дальнейших разработках систем необходимо учитывать базовое ПО, под которым понимается совокупность операционной системы, сетевых сервисов и виртуализационного ПО. Самым узким местом при дальнейших разработках является, по мнению Виталий Кузьмичева, доступ к памяти: если частоты процессоров увеличиваются очень быстро, то скорость памяти увеличивается значительно меньшими темпами. Как отметил докладчик, на данный момент неактуальным являются рост сложности и количества исполняемых устройств (суперскалярность, увеличение глубины конвейеров, предикация переходов, условное исполнение), увеличение рабочей частоты и увеличение разрядности. При этом базовое ПО становится главным элементом взаимодействия платформы с ISV и соответственно клиентами. Актуальными тенденциями также являются многопотоковость (выполнение команд процесса, в то время как другой процесс ожидает завершения доступа к памяти) и использование модульных конструкций на кристалле, при этом особое внимание будет уделяться репликации процессорных блоков на одном кристалле и коротким связям между процессорами и их элементами.

Развитие линейки серверов Sun идет в двух направлениях: для данных (Ultra SPARC IV, Ultra SPARC IV+, SPARC 64 VI) и для потоков (Niagara и Niagara2). Следующим шагом в развитии первого направления будут системы APL - SPARC64 VII и Rock и Rock+. Это совместная разработка Sun и Fujitsu. Пятилетний альянс этих компаний ориентирован на развитие архитектуры SPARC64 как минимум на три поколения: SPARC64 VI, VII и VIII. SPARC64 VII представляет собой двухъядерный четырехпоточный процессор с очень высоким уровнем RAS, частоты 2,8-3,5 ГГц, кэш-память - 128KB/128KB D/I L1, 5-6 MB L2, производительность 19-20 SPECint2006, техпроцесс 65 nm. Системы на его основе – это SunSPARC Enterprise Mx000, до 64 процессоров, до 256 потоков, до 736 Гбит/с пропускной способности. Про SPARC64 VIII в настоящее время еще нет данных.

Развитие второго направления идет по пути максимальной многопоточности при средних показателях каждого потока. Victoria Falls – дальнейшее развитие экстремальной многопоточности с одновременным уменьшением энергопотребления на поток путем
создания на базе процессора Niagara2 2- и 4-процессорных конфигураций с полноценной поддержкой 128 и 256 потоков. Межкомпонентное соединение – неблокирующийся коммутатор ECH уровня L2 будет поддерживать производительность примерно 180 Гбит/с. Производительность для всех типов нагрузки – интенсивные вычисления,
транзакционные задачи, HPC, Java-приложения, ожидаемый прирост производительности по сравнению с однопроцессорными Niagara 2 составит от 1,80 до 1,92 раза.

Развитие архитектуры SPARC(R) в направлении Data Facing (SuperNova/Rock) – традиционные высоконагруженные онлайновые транзакционные системы, серверы баз данных, интенсивные плавающие вычисления в сочетании с максимальной многопоточностью и масштабируюмостью при высоких показателях производительности каждого потока. Это полностью отдельная разработка от Niagara: предлагает 100-процентную совместимость с 64-разрядной архитектурой SPARC v9, имеет 16 полнофункциональных ядер с поддержкой плавающей арифметики, 32 потока, 32КB/32KB L1 I/D кэш-память для каждого ядра, обеспечивает поддержку памяти FBDIMM и технологии Hardware Scout, 65 nm техпроцесс и высокий уровень RAS.

Как рассказал Виталий Кузьмичев, на базе Rock планируется создание многопроцессорных (4 и 8) систем с условным названием SuperNova. По предварительным данным, объем адресуемой виртуальной памяти таких систем достигнет 256 Тбайт в рамках одного образа операционной системы Solaris, а цена вычислений за единицу мощности будет более чем в 100 раз ниже существующих систем основных конкурентов IBM и HP. Коммутатор L2 системы SuperNova будет работать с частотами существенно выше 1 ГГц и обеспечивать пропускную способность системы на уровне более 1500 Tбит/с. Ориентировочные предварительные данные по производительности таковы: более 20 SPECint2006, более 1 тыс. SPECint_rate2006 для 4-процессорной конфигурации и более 20 тыс. SAPS на процессор.