Сегодня на наших глазах в мире процессоростроения происходит серьёзная смена парадигм: от унифицированных архитектур общего назначения и монолитных решений разработчики уходят в сторону модульности и активного использования специфических аппаратных ускорителей. Разумеется Arm не осталась в стороне — на мероприятии 2023 OCP Global Summit компания рассказала о новой инициативе Arm Total Design.

Эта инициатива должна помочь как создателям новых процессоров за счёт ускорения процесса разработки и снижения его стоимости, так и владельцам крупных вычислительных инфраструктур. Последние всё больше склоняются к специализации и дифференциации в процессорных архитектурах новых поколений, но ожидают также энергоэффективности, дружественности к экологии и как можно более низкой совокупной стоимости владения.

Источник изображений здесь и далее: Arm

В основе инициативы Arm лежит анонсированная ещё в августе на HotChips 2023 процессорная платформа Arm Neoverse Compute Subsystem (CSS). Neoverse CSS N2 (Genesis) представляет собой готовый набор IP-решений Arm, включающий в себя процессорные ядра, внутреннюю систему интерконнекта, подсистемы памяти, ввода-вывода, управлениям питанием, но оставляющий место для интеграции партнёрских разработок — различных движков, ускорителей и т.п.

По сути, речь идёт о почти готовых процессорах, не требующих длительной разработки процессорной части с нуля и всех связанных с этим процессом действий — верификации, тестирования на FPGA, валидации дизайна и многого другого. По словам Arm такой подход позволяет сэкономить разработчикам до 80 человеко-лет труда инженеров.

Дизайн Neoverse CSS N2 довольно гибок: финальный процессор может включать в себя от 24 до 64 ядер Arm, работающих в частотном диапазоне 2,1–3,6 ГГц. Предусмотрено по 64 Кбайт кеша инструкций и данных, а вот объёмы кешей L2 и L3 настраиваются и могут достигать 1 и 64 Мбайт соответственно. Ядра реализуют набор инструкций Arm v9 и содержат по два 128-битных векторных блока SVE2. Имеется поддержка инструкций, характерных для ИИ-задач и криптографиии.

Подсистема памяти может иметь до 8 каналов DDR5, а возможности ввода-вывода включают в себя 4 блока по 16 линий PCIe или CXL. Также возможно объединение двух чипов CSS N2 в едином корпусе, что даёт до 128 ядер на чип. В качестве внутреннего интерконнекта используется меш-сеть Neoverse CMN-700.

В дизайне Neoverse CSS N2 имеются и вспомогательные ядра Cortex-M7. Они работают в составе блоков System Control Processor (SCP) и Management Control Processor (MCP), то есть управляют работой основного вычислительного массива, в том числе отвечая за его питание и тактовые частоты.

Инициатива Arm Total Design расширяет рамки Neoverse Compute Subsystem: речь идёт о создании полноценной экосистемы, обеспечивающей эффективную коммуникацию между партнёрами программы Neoverse CSS и предоставление им полноценного IP-инструментария и EDA, созданных при участии Cadence, Rambus, Synopsys и др.

Также подразумевается поддержка ведущих производителей «кремния» и разработчиков прошивок, в частности, AMI. В число участников проекта уже вошли такие компании, как ADTechnology, Alphawave Semi, Broadcom, Capgemini, Faraday, Socionext и Sondrel. Ожидается поддержка от Intel Foundry Services и TSMC, позволяющая говорить об эффективной реализации необходимых для мультичиповых решений технологий AMBA CHI C2C и UCIe.

Будучи объединённым под одной крышей инициативы Arm Total Design, такой конгломерат ведущих разработчиков и производителей микроэлектроники и системного ПО для него, сможет в кратчайшие сроки не просто создавать новые процессоры, но и гибко отвечать на вызовы рынка ЦОД и HPC, наделяя чипы поддержкой востребованных технологий и ускорителей.

В качестве примера можно привести совместный проект Arm, Socionext и TSMC, в рамках которого ведётся разработка универсального чиплетного процессора, который в различных вариантах компоновки будет востребован гиперскейлерами, поставщиками инфраструктуры 5G/6G и разработчиками периферийных ИИ-систем.

Хотя нефтегазовый гигант ExxonMobil и не пользуется прежним авторитетом в эпоху продвижения экобезопасных технологий, его продукция по-прежнему востребована. Как сообщает Datacenter Dynamics, в числе прочего речь идёт и об охлаждающих жидкостях на основе ископаемых углеводородов — они используются в СЖО, а экономия на совокупной стоимости владения (TCO) ЦОД с их применением составляет до 40 % в сравнении с классическим воздушным охлаждением, заявляет компания. Кроме того, улучшается показатель PUE.

Так, в рамках мероприятия Open Compute Project (OCP) Global Summit компания анонсировала серию «синтетических и несинтетических жидкостей» EM DC 3152/3150/315, 3220, 3235 Super, 3250, 1150 и 1210 (AP). Поскольку дата-центры давно испытывают проблемы в связи с ростом спроса и вычислительной плотности, вопрос использования СЖО, в том числе иммерсионных, становится всё более актуальным. При этом будущее весьма эффективных PFAS-химикатов пока что находится под вопросом. Впрочем, сегодня доступны даже охлаждающие жидкости растительного происхождения, а ExxonMobil предлагает собственные варианты на основе углеводородов. Похожие решения есть у Castrol и Shell.

Источник изображения: ExxonMobil

ExxonMobil намеревается расширять добычу ископаемых ресурсов и дальше, несмотря на заявления ООН и прочих структур о вреде такой деятельности для окружающей среды. Вместе с тем компания вкладывает миллионы долларов в исследования, свидетельствующие об отсутствии влияния использования ископаемого топлива на глобальное потепление. Кроме того, ExxonMobil обещает к 2050 году свести к нулю выбросы в атмосферу, связанные с её действиями, параллельно отказываясь нести какую-либо ответственность за последствия использования добытых ей нефти и газа.

На мероприятии 2023 OCP Global Summit компания Axiado представила новый класс аппаратных сопроцессоров — TCU (Trusted Control/Compute Unit), предназначенный для управления и защиты IT-инфраструктуры от различного рода атак.

Защитных механик в мире ИТ существует множество, но и киберпреступники постоянно совершенствуют методы атак, задействуя порой самые экзотические атак по сторонним каналам, к примеру, используя механизмы динамического управления напряжением и частотой в современных процессорах. Не всегда спасает положение даже подход «нулевого доверия» (Zero Trust), поскольку программная реализация также уязвима ко взлому или утере ключей.

Источник изображений здесь и далее: OCP/Axiado

Решение Axiado — аппаратный контроль в реальном времени, использующий ИИ, который позволяет предсказывать и предотвращать разного рода атаки, дообучаясь в процессе. Последнее, по мнению компании, быть на шаг впереди злоумышленников и предотвращать возможный взлом ещё на этапе первых подозрительных действий, производимых в системе. Чипы серии AX2000/3000 способны выполнять и другие функции: Platform Root of Trust, BMC или TPM. При этом предполагается использование модульной и открытой программной архитектуры на основе PFR (Platform Firmware Resilence) и OpenBMC.

Чипы Axiado AX2000/3000 содержат четыре инференс-движка общей мощностью 4 Топс, четыре ядра общего назначения Arm Cortex A53, а также модули доверенного и привилегированного исполнения, блок брандмауэра и криптодвижок. Большая часть модулей решения Axiado работает под управлением открытой ОС реального времени Zephyr. Клиент легко может доработать платформу собственными модулями.

Axiado активно сотрудничает с OCP и уже разработала несколько вариантов адаптеров на базе TCU для продвигаемых консорциумом серверных форм-факторов. В портфолио компании представлены адаптеры DC-SCM 2.0 (Secure Control Module) как в вертикальном, так и в горизонтальном форм-факторах, а также в виде классического PCIe-адаптера NCM (Network Compute Module).

Компания уже успела договориться о сотрудничестве с GIGABYTE, VVDN, Wiwynn, Senao и Tyan. Но этим список партнёров Axiado не ограничивается: в её решениях заинтересованы также крупные облачные провайдеры, включая AWS, Microsoft, Google и Meta✴, а также ряд других компаний и системных интеграторов.

Сейчас уже очевидно, что ставка на огромные монолитные кристаллы в деле производства сложных чипов себя исчерпала и будущее за чиплетными технологиями. Но каким будет это будущее?

Комитет стандартизации полупроводниковой продукции (JEDEC) и организация Open Compute Project на проходящем в настоящее время мероприятии 2023 OCP Global Summit объявили о сотрудничестве с целью выработки единого набора стандартов и унификации чиплетной экосистемы.

Такой альянс способен задействовать сильнейшие стороны участников: влиятельность JEDEC в деле установления мировых стандартов в области микроэлектроники и опыт OCP в разработке устройств системного уровня, способствующий появлению новых технологий и рынков. Это позволит избежать фрагментации и излишних затрат, вызванных дублированием усилий при разработке новых устройств.

Источник изображений здесь и далее: Open Compute Project

OCP уже располагает спецификациями CDXML (Chiplet Data Extensible Markup Language), включающими стандартизированное описание, которое можно использовать при работе с современными средствами автоматизированного проектирования электроники (EDA). CDXML включает в себя следующие данные:

• Информация о тепловых характеристиках;
• Физические и механические требования;
• Особенности поведения (Behavioral);
• Требования к питанию и целостности сигналов;
• Требования к электрическим цепям;
• Информация о тестировании;
• Параметры безопасности.

Это облегчит обмен данными между разработчиками чиплетов и их клиентами, благо уже сейчас идёт процесс интеграции CDXML в правила JEDEC JEP30 (Part Model Guidelines), описывающие процесс такого обмена.

Внутренние процессы OCP и JEDEC сотрудничество не изменит, но OCP планирует регулярные поставки новых данных, относящихся к CDXML в JEDEC (JC-11) — обычно это будет связано с выпуском обновлённых версий CDXML. В соответствии с правилами лицензирования, принятыми OCP, новые данные будут доступны всем участникам консорциума.

Для ускорения интеграции новых спецификаций в стандарт JEP30 будет сформирована специальная рабочая группа, в задачи которой войдёт в том числе и достижение обоюдной договорённости о внесении необходимых изменений. Официальный стандарт будет публиковаться решением комитета JEDEC в соответствии со стандартной процедурой голосования.

Создание единых спецификаций CDXML открывает дорогу целому новому направлению в разработке чипов — так называемой «чиплетной экономике» (Open Chiplet Economy), в которой разработчики чиплетов смогут посредством открытого рынка взаимодействовать с производителями чипов. Такой рынок станет возможным именно благодаря созданию унифицированной экосистемы, за поддержание которой в актуальном состоянии и будет отвечать OCP.

В рамках такой экономики любой проект сможет пройти от стадии описания чиплета к его тестированию с помощью специальной платформы, оценке производительности систем интерконнекта, интеграции разнородных систем, и, наконец, сборке готового решения с оценкой его термальных характеристик. Предполагается также возможность использования фотоники и наличие интегрированных средств диагностики.

В рамках проекта OCP Open Domain Specific Architecture (ODSA) уже достигнуты серьёзные успехи, в число которых входит разработка высокоскоростного конфигурируемого интерконнекта Blue Cheetah класса BoW (Bunch of Wires), создание платформы DreamBig для «умных» сетевых адаптеров, использование BoW-интерконнекта в процессоре с архитектурой RISC-V и даже интеграция BoW-технологии в 5-нм техпроцесс Samsung. А сотрудничество OCP с JEDEC должно ускорить формирование «чиплетной экономики» и избежать ошибок, свойственных закрытым стандартам и платформам.

Перемещение серверных стоек вместе с уже смонтированными серверами было бы слишком непростой задачей для грузчиков-людей, но решение есть — как сообщает The Register, на мероприятии Open Compute Summit представлена специальная тележка компании Jtec Industries, предназначенная для перемещения на значительные дистанции полностью укомплектованных стоек.

Полностью загруженная стойка стандарта ORV2 или ORV3 весит порядка 1500 кг, поэтому для обычного грузчика безопасно переместить её с места на место непросто. Сама Jtec специализируется на моторизированных тележках, способных аккуратно перемещать объекты на складах, в том числе автономно.

Источник изображения: Jtec

Как считают в Jtec, среди гиперскейлеров уже имеется спрос на оборудование для перемещения новых и утилизируемых стоек в больших количествах. И Server Rack Cart вполне способна выполнять подобные миссии — перевозка осуществляется с помощью управляемого оператором или автономного транспортного средства. Поскольку Jtec является одним из партнёров в OCP, гиперскейлерам будет проще доверить своё дорогостоящее во всех отношениях оборудование складским роботам.

В процессе транспортировки тележка с помощью специального механизма приподнимает стойку и может свободно перемещать её туда, куда необходимо. В процессе разработки Jtec сотрудничала с одним из разработчиков автономных транспортёров, а также с неназванным гиперскейлером, судя по всему, с Meta✴. Во всяком случае, именно в павильоне последней на OCP Summit можно увидеть оборудование Jtec.

Как сообщают в Jtec, прототипы успешно внедрили и теперь они работают в нескольких ЦОД гиперскейлера, но пока продукт ожидает финального тестирования безопасности эксплуатации. Первое внедрение готовых продуктов должно состояться в IV квартале 2023 года.

Сообщество Open Compute Project (OCP), включающее крупнейших игроков рынка ЦОД, объявило о появлении особого «тарифа» для стартапов. OCP будет приглашать к сотрудничеству молодые компании, имеющие в портфолио сильные технологические решения, для того чтобы те могли внести вклад в программы совместного использования аппаратных и программных наработок для ЦОД гиепрскейлеров. Это позволит заявить о себе в индустрии.

OCP делает общедоступными инновационные решения, разработанные для дата-центров. В организации уже созрело мнение о необходимости привлечь молодые перспективные компании для сохранения роли OCP Community в качестве доминирующей силы, меняющей рынок ЦОД.

Источник изображения: geralt/pixabay.com

Организация уже давно экспериментирует с различными схемами членства для того, чтобы поощрять реальный вклад в общее дело развития рынка ЦОД. Например, сейчас предлагается система, при которой более «высокоранговые» участники платят меньше, но их вклад должен быть выше, чем обеспечивают обычные члены OCP. Предлагаются варианты членства Gold, Silver и Platinum, стоящие $60 тыс., $50 тыс. или $40 тыс. в год соответственно. Но для получения рангов такого уровня нужно делиться с сообществом спецификациями, дизайном, документацией и другими наработками. Кроме того, есть даже вариант за $5 тыс. для отдельных людей, возглавляющих OCP-проекты.

Источник: OCP

Пока стоимость участия в проекте для стартапов неизвестна. Утверждается, что она будет соответствовать уровню их финансовых возможностей. Приглашения будут направляться на основе «первичной оценки», а вопрос дальнейшего членства стартапов будет заново оцениваться ежегодно. Как заявляют в OCP, организация должна обеспечивать честный подход для всех, и цены для участников будут формироваться в соответствии с целом рядом критериев.

Программа Startup Membership обеспечивает доступ к OCP Community для обеспечения связи с потенциальными партнёрами, клиентами и менторами. Также OCP поможет стартапам стать более заметными на рынке ЦОД и устранить технологические барьеры, сдерживающие их рост. Кроме того, OCP рассчитывает на привлечение к деятельности организации инвесторов, включая «бизнес-ангелов», а также подразделений действительных членов OCP, занимающихся инвестициями.

Российская компания GAGAR>N («Гагар.ИН») анонсировала массивы JBOF (Just a Bunch of Flash) на базе открытого стандарта Open Compute Project (OCP). Дисковая полка формата 2OU вмещает в себя три JBOF-модуля, каждый из которых может нести на борту 16 SFF-накопителей U.2 NVMe.

Источник изображения: GAGAR>N

Таким образом, в общей сложности в составе полки можно задействовать 48 устройств хранения. Вместо SFF-накопителей можно монтировать SSD стандарта M.2 2280 (NVMe): в этом случае каждый из трёх JBOF-модулей способен нести 32 накопителя М.2 (96 шт. полку).

На фронтальную панель JBOF-модуля могут быть выведены восемь портов Mini-SAS HD (PCIe 3.0 x4). Также есть 1GbE-разъём RJ-45 для удалённого управления и мониторинга — задействован BMC ASPEED AST2600. Габариты составляют 723 × 174,5 × 89 мм, вес — 6,7 кг без накопителей. В системе охлаждения применяются два вентилятора диаметром 60 мм. В продаже новинка появится в октябре нынешнего года.

Источник изображения: GAGAR>N

«Особенность архитектуры по стандарту OCP в том, что на переднюю панель сервера нужно выводить и карты расширения, и диски. Поэтому клиенты, которым нужно работать с большими объёмами данных без потери скорости, могут выбрать решения с подключением внешних дисковых массивов JBOF. Сервер в этом случае видит дополнительные диски как свои собственные. Наш продукт при этом ещё и максимально гибкий. Можно выстраивать различные сценарии: например, подключать один JBOF к одному или нескольким серверам», — отметили в GAGAR>N.

Российская компания GAGAR>N («Гагар.ИН») анонсировала серверы Оракул Gen2.0, которые, как утверждается, могут применяться для решения широкого круга задач, в том числе в корпоративном сегменте. В основу систем положена аппаратная платформа Intel Xeon Ice Lake-SP.

По сравнению с моделями первого поколения новинки стали производительнее: они содержат до 80 вычислительных ядер на систему. Объём оперативной памяти может достигать 8 Тбайт в виде 32 модулей DIMM. Серверы поддерживают до восьми накопителей NVMe SSD. Плюс к этому можно установить четыре NVMe-устройства в дополнительной корзине, а также два модуля M.2. Кроме того, увеличилось количество PCIe-слотов, что даёт возможность установить большее число адаптеров для подключения к устройствам ввода-вывода.

Источник изображения: GAGAR>N

Новинки выполнены в модульном форм-факторе, предусматривающем установку двух узлов в шасси высотой 2OU, и рассчитаны на монтаж в шкаф стандарта OCP v2.0 с консолидированной шиной питания 12 В. Это позволяет обеспечить энергоэффективность, простоту в обслуживании и масштабируемость серверных инфраструктур. Причём монтажные шкафы и централизованные полки питания также разработаны и производятся компанией GAGAR>N.

«Серверы GAGAR>N Оракул Gen2.0 выдерживают самые высокие нагрузки и оптимально подходят для решения задач, связанных с работой систем и приложений с большим количеством пользователей, большими объёмами обрабатываемых данных, а также сложными расчетами и вычислениями», — заявляет разработчик.

Кроме того, компания GAGAR>N представила систему питания для OCP-шасси. Шесть блоков по 3 кВт каждый обеспечивают резервируемое питание по схеме 3+3, либо 5+1. Система будет поставляться в составе серверного шкафа GAGAR>Nс стандарта OCP Open Rack v2. Диапазон рабочих температур — от 0 до +50 ºС.

Приём предварительных заказов на серверы GAGAR>N Оракул Gen2.0 начнётся в мае. Серийное производство новой системы питания будет организовано в III квартале 2023 года.

Сервер GAGAR>N Оракул Gen1, созданный на базе открытой архитектуры OCP Tioga Pass, получил сертификат OCP Accepted и будет представлен в маркетплейсе глобального OCP-сообщества. Как отмечают в компании, сертификация подтверждает зрелость продукта, его открытость, совместимость с другими ИТ-решениями в рамках стандартов OCP и качество аппаратного и программного обеспечения.

Для прохождения сертификации GAGAR>N предоставил документацию на сервер, а также программное обеспечение UEFI и BMC. У GAGAR>N уже есть аккредитованная сообществом OCP лаборатория. В ноябре 2022 года компания открыла Центр экспертизы, получивший официальный статус OCP Experience Center. Это один из шести подобных центров в регионе EMEA. В декабре 2022 года «Гагар.ИН», также первой в России, получила статус Solution Provider от OCP, подтверждающий, что ее операции, включая производство, логистику и поддержку выполняются в соответствии с глобальным OCP-стандартом.

Фото: GAGAR>N

Сообщество Open Compute Project (OCP), созданное десять лет назад, объединяет производителей и потребителей оборудования и ПО для центров обработки данных со всего мира. Участники прорабатывают открытые тиражируемые решения, предназначенные для повышения эффективности ЦОД, упрощения эксплуатации оборудования и снижения совокупной стоимости владения. Помимо GAGAR>N развитием OCP-оборудования в России также занимается Delta Computers.

«Зелёная» экономика, переход на которую стремится осуществить всё больше стран, требует радикального сокращения вредного воздействия техносферы на окружающую среду. Один из эффективных способов достижения этой задачи связан с включением в полезный оборот побочных продуктов экономической деятельности. В случае дата-центров таким продуктом является тепло.

Великобритания, Дания и другие страны направляют тепло от ЦОД в отопительные системы домов, а Норвегия обогревает им омаровые фермы и планирует обязать дата-центры отдавать «мусорное» тепло на общественные нужды. Французская компания Qarnot решила посмотреть на эту задачу под другим углом, разработав в 2017 г. концепцию электрообогревателя для жилых и офисных помещений на процессорах AMD и Intel.

Изображение: Qarnot (via DataCenterDynamics)

В 2018 г. Qarnot продолжила изыскания и выпустила криптообогреватель QC-1. А недавно она порадовала своих заказчиков следующим поколением отопительных устройств QB, которое создано в сотрудничестве с ITRenew. Новые модули используют OCP-серверы, которые ранее работали в дата-центрах гиперскейлеров. Оснащённые водяным охлаждением, они обогревают помещения пользователей и обеспечивают дополнительные мощности для периферийных облачных вычислений.

Система отводит 96% тепла, производимого кластером серверов, которое попадает в систему циркуляции воды. IT-часть состоит из процессоров AMD EPYC/Ryzen или Intel Xeon E5 в составе OCP-платформ Leopard, Tioga Pass или Capri с показателем PUE, который, по словам разработчиков, стремится к 1,0. При этом вся система практически бесшумная, поскольку вентиляторы отсутствуют.

В компании заявляют, что с февраля уже развёрнуто 12 000 ядер, и планируется довести их число до 100 000 в течении 2022 года. Среди предыдущих заказчиков систем отопления Qarnot числятся жилищные проекты во Франции и Финляндии, а также банк BNP и клиенты, занимающиеся цифровой обработкой изображений.

По словам технического директора Qarnot Клемента Пеллегрини (Clement Pellegrini), QB приносит двойную пользу экологии, используя не только «мусорное» тепло, но и оборудование, которое обычно утилизируется. У ITRenew уже есть очень похожий совместный проект с Blockheating по обогреву теплиц такими же б/у серверами гиперскейлеров.