Google und Tyan zeigen erste Motherboards für Power-Server

Power8 für die Massen?

Power8-Server wird es auch von anderen Herstellern als IBM geben – wie zu den Anfangszeiten der Prozessor-Architektur PowerPC, die 1991 vom Konsortium Apple, IBM und Motorola (heute: Freescale) entwickelt worden war. Die texanische Firma Servergy hat bereits im März das Linux-Blade Cleantech Server CTS-1000 angekündigt. Jetzt stellten Google und Tyan, beide am 6. August 2013 Gründungsmitglieder der Open Power Foundation, erste Prototypen von Power8-Motherboards vor. Das Ziel ist klar: Eine Hardware-Alternative zur Intel-Plattform zu schaffen.

  • Google-Manager Gordon MacKean, gleichzeitig Vorsitzender der Open Power Foundation, zeigte am Montag auf der Impact 2014 in Las Vegas ein eigens entwickeltes Power8-Motherboard.

  • Tyan verwendet für das Motherboard SP010 eine Firmware und ein Betriebssystem, beides gemeinsam mit IBM, Google und Ubuntu-Hersteller Canonical entwickelt.

  • Würde Google in Zukunft auch nur einen Bruchteil seiner Server mit diesem Motherboard ausrüsten, wäre das für IBM ein Mega-Geschäft

Bereits vergangene Woche führte Tyan auf dem Open Power Summit in San Francisco ein Motherboard mit Power8-CPU vor, mit dem interessierte Server-Hersteller oder große RZ-Betreiber (wie Google, Amazon oder Facebook) leistungsstarke Cloud-Rechner für das Web2.0- und Big-Data-Zeitalter bauen können. Das Referenzdesign von Tyan verwendet eine Firmware und ein Betriebssystem, beides gemeinsam mit IBM, Google und Ubuntu-Hersteller Canonical entwickelt.

Wie am Montag auf der Impact 2014 in Las Vegas deutlich wurde, baut Google bereits eigene Testserver mit Power-CPUs. Google-Manager Gordon MacKean, gleichzeitig Vorsitzender der Open Power Foundation, greift dabei aber nicht auf Tyan zurück, sondern verwendet wie immer ein eigenes Server-Motherboard.

Little-Endian-Support macht vieles leichter

Wie MacKean am Montag auf Google+ ausführte, werden diese Test-Server bisher genutzt, um Googles Software-Stack Power-kompatibel zu machen. Das sei einfacher gewesen als erwartet, „auch dank des Little-Endian-Supports von Power8“.

Die Premiere von Little Endian auf dem Power-System erleichtert insbesondere die Portierung von x86-Linux-Anwendungen, ist das doch die auf dem PC übliche Byte-Reihenfolge bei der Darstellung ganzer Zahlen (Integer) im Arbeitsspeicher, bei der die am wenigsten signifikanten Stellen vorn gespeichert werden (wie in der deutschen Datumsschreibweise: Tag - Monat - Jahr). Das bisher Power-typische Big-Endian speichert die signifikantesten Stellen zuerst ab, also wie bei Uhrzeit an der kleinsten Speicheradresse (Stunde - Minute - Sekunde). Power8 unterstützt nunmehr beide Endian-Varianten.

Google plant Power8-Tests unter realen Bedingungen

Künftig sollen harte Performance-Tests unter realen Bedingungen folgen, erklärte MacKean. Ob Google danach Power8 im RZ-Betrieb tatsächlich nutzen wird, hängt nicht nur von diesen Tests ab, sondern auch von den Verhandlungen mit dem bisherigen Prozessorlieferanten Intel. Hierfür dürfte die Power-Alternative auf jeden Fall ein Vorteil sein, selbst wenn sie nur als „Drohkulissse“ dient.

Würde Google in Zukunft auch nur einen Bruchteil seiner Server mit Power-CPUs ausrüsten, wäre das für IBM ein Mega-Geschäft; immerhin gilt Google als größter Serverhersteller der Welt. Eine solche Entscheidung könnte auch andere Cloud-Provider wie Facebook, Microsoft und Co. und wohl auch manche Serverhersteller dazu bewegen, sich die IBM-Chips näher anzusehen.

Tyans Power8-Motherboard im ATX-Standardformat

Anders als Google wird Tyan sein Power8-Motherboard an Software-Entwickler, Server-Hersteller und Mega-Rechenzentrumsbetreiber verkaufen. Die können damit ihre Programme testen und eigene Systeme entwickeln. Auch IBM sei ein potentieller Kunde, sagte Tyan-Manager Chuck Bartlett auf dem Open Power Summit. IBM könne mit diesem Motherboard künftige Systeme bauen. Die gemeinsam mit IBM entwickelte Spezifikation des Referenz-Boards habe man der Open Power Foundation geschenkt, so dass deren Mitglieder diese Specs für eigene Zwecke verwenden und modifizieren könnten.

Das Tyan-Board ist für den Einsatz in kleinen und mittelständischen Unternehmen gedacht und für die Einsatzfelder Virtualisierung und Datenanalyse optimiert. Eingebaut ist die Single-Chip-Modul-Variante des Power8-Prozessors mit dem Codename „Turismo“. Außer diesem SCM-Modul finden sich auf dem Tyan-Board vier DDR3-Hauptspeichersteckplätze, vier Peripherie-Anschlüsse (6 GBit/s Sata), zwei USB-3.0-Ports, zwei Netzwerk-Interfaces für Gigabit Ethernet sowie Tastatur- und Bildschirm-Anschluss. Das Board im ATX-Standardformat (305 mm × 244 mm) kann in normale Rack- oder Tower-Server eingebaut werden.

Auf ihrem Summit stellte die auf mittlerweile mehr als zwei Dutzend Mitglieder angewachsene Foundation außerdem ihr erstes System-Design und einige Innovationen vor, darunter Formen der Hardware-Beschleunigung sowie Advanced Memory- und Networking-Ansätze. Gegründet von Google, IBM, Mellanox Technologies, Nvidia und Tyan, stellt die Foundation Power-Hardware und -Software für die offene Entwicklung zur Verfügung und macht Power-bezogenes geistiges Eigentum für andere Hersteller lizenzseitig verfügbar.

„RDMA Exploitation on Power“ von Mellanox

Informationen zu den Open-Power-Projekten sind auf der neuen Website der Stiftung verfügbar. Dazu gehören:

- „RDMA Exploitation on Power“ von Mellanox: Mit „Remote Direct Memory Access“ konnte eine zehnfache Durchsatz- und Latenzzeit-Verbesserung bei Key-Value-Datenbanken erreicht werden. Bei dieser Form von Datenbanken verweist ein bestimmter Schlüssel auf einen Wert, der in seiner einfachsten Form eine willkürliche Zeichenkette sein kann. Die 40-GbE-Adapter und -Switche erlauben laut Hersteller „RDMA over Converged Ethernet“ (RoCE) mit Power8.

- GPU-Beschleuniger-Integration: Nvidia informierte über Details zur ersten Implementierung von GPU-Beschleunigung bei der Power-Technologie sowie über das erste GPU-Accelerator-Framework für Java. Im ersten Schritt wurde bereicht eine achtfache Performance-Verbesserung bei Hadoop-Analytics-Anwendungen erreicht.

- FPGA-Beschleuniger mit CAPI-Erweiterung: Xilinx und Altera bauen zwei Beschleunigerlösungen auf Basis der mit Power8 eingeführten IBM-Technologie „Coherent Accelerator Processor Interface“ (CAPI). Dabei handelt es sich um einen memcached Key Value Store, der eine fünfunddreißigfache Verbesserung der Leistung in Bezug auf den Stromverbrauch in Kombination mit einer Latenzzeit-Verbesserung im Faktor zehn zeigte. Monte Carlo Finanzinstrument-Modelle konnten mit einer zweihundertfachen Beschleunigung unter Einsatz von Altera-FPGAs mit einer CAPI-Erweiterung beschrieben werden.

Micron, Samsung und SK Hynix unterstützen die Open-Power-Foundation durch die Bereitstellung von Hauptspeicher- und Speicherkomponenten für ein offenes Ökosystem. Mehr als 25 Mitglieder sind mittlerweile der Foundation beigetreten. Dazu gehören Micron, Hitachi, Emulex, Fusion-IO, SK Hynix, Xilinx, das Jülicher Supercomputer Center, die Oregon State University, und einige andere, seit Openpower als Organisation im Dezember 2013 auch formaljuristisch gebildet wurde.

www.openpowerfoundation.org

Bildquelle: IBM

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