Новые серверные решения на процессорах Intel Xeon серий E7 и E3

Компания Intel анонсировала в России обновленную линейку серверных процессоров: Intel Xeon серии E7 для высоконагруженных систем и Intel Xeon серии E3 для решения задач малого бизнеса. Одновременно российские партнеры Intel обновили свои продуктовые линейки новыми изделиями с повышенной производительностью, надежностью и улучшенной поддержкой безопасности.

Как отметил Андрей Семин, директор по развитию бизнеса Intel в сфере высокопроизводительных вычислений в странах Европы, Ближнего Востока и Африки, нынешнее состояние рынка серверных решений отличается большим многообразием. До сих пор активно применяются решения, построенные на базе RISC-серверов или мэйнфреймов. Однако доминирующую роль играют инфраструктурные решения стандартной архитектуры, построенные на базе x86-процессоров Intel либо аналогичных моделей.

Сегодня крупный корпоративный рынок находится на перепутье. Некоторые изучают возможность переноса ИТ-инфраструктуры в облако. Однако в ближайшие годы наиболее критичные для бизнеса приложения будут по-прежнему обрабатываться на собственных серверах компании, что гарантирует требуемый уровень отказоустойчивости и доступности.

Тем не менее выбор аппаратной платформы, по мнению Gartner, предопределен: “Рынок серверов в будущем консолидируется на базе одной технологии — архитектуры x86”. Аналогичного мнения придерживаются аналитики из IDC.

Учитывая сложившуюся ситуацию, Intel поставила перед собой задачу изменить положение на рынке в свою пользу. В 2010 г. компания анонсировала серверную x86-платформу Intel Xeon 7500 (Nehalem-EX). По сравнению с предыдущей версией был достигнут трёхкратный скачок в производительности (по некоторым тестам рост составил до 20 крат). Было добавлено более двадцати новых функций, направленных на повышение отказоустойчивости: зеркалирование памяти, автоматическое обнаружение аппаратных сбоев, средства восстановления после сбоя и т. д. В этом году Intel продолжила “наступление”.

Intel Xeon серии E7 для высоконагруженных систем

Семейство Intel Xeon E7-8800/4800/2800 (кодовое наименование — Westmere-EX) предназначено для построения серверных систем корпоративного уровня. Для всех моделей из этой линейки обеспечена полная совместимость с прошлогодней платформой, что позволяет производителям немедленно приступать к выпуску серверов на базе Xeon E7, ограничившись лишь небольшими доработками. Однако внутри новых процессоров заложен большой потенциал на будущее.

Новый Xeon E7 выполнен по технологическим нормам 32 нм; предыдущее поколение процессоров Nehalem EX выпускалось по 45-нм нормам. Этот переход стал возможен благодаря дальнейшему развитию технологии High-k. Она предусматривает замену диоксида кремния, который применяется для диэлектриков затворов и уже не справляется с обеспечением низкой мощности утечки, на новые материалы. Благодаря их высокой диэлектрической проницаемости в новом семействе процессоров обеспечивается значительный рост энергоэффективности. Так, величина токов утечки снижается более чем в 10 раз, что позволяет поднять общую производительность.

Благодаря внедрению технологии High-k компании Intel удалось увеличить число ядер на общей подложке с 8 до 10, а их рабочую частоту поднять с 2,26 до 2,4 ГГц. При этом термальный пакет для новых процессоров остался на прежнем уровне, который существовал для моделей Intel прошлого года. Это обеспечило производителям серверных систем простоту перехода на новую линейку процессоров.

Следующее новшество, появившееся в серии Intel E7, — рост объема кэш-памяти с 24 до 30 Мб. Теперь в полностью укомплектованном сервере с установкой 32-Гб модулей памяти ее общий объем может достигать 2 Тб.

В новых процессорах Intel реализована поддержка для обновленной технологии шифрования AES-NI. Благодаря этому удалось увеличить скорость выполнения соответствующих операций, причем их применение больше не приводит к ранее неизбежному значительному снижению производительности работы системы в целом.

Новшества коснулись также развития технологии виртуализации и обеспечения контроля за достоверностью объектов в исполняемой среде. Речь идет о создании аппаратной процессорной инфраструктуры, получившей название Trusted Execution Technology (Intel TXT). Согласно ей, на аппаратном уровне внутри процессора реализуется сравнение запускаемых на обработку критических элементов программной среды с их “проверенными источниками”. Механизм Intel TXT обеспечивает создание криптографически защищенных уникальных идентификаторов для каждой подтвержденной программной компоненты, что в дальнейшем препятствует появлению в рабочей среде несанкционированного кода.

Новая серия Intel Xeon E7-8800/4800/2800 представлена восемнадцатью моделями для 2-, 4- и 8-сокетных платформ, которые могут использоваться для систем с 256 процессорными слотами.

С точки зрения потребителя наиболее яркой особенностью нового поколения серверов становится их повышение производительности: в среднем, по данным Intel, можно рассчитывать на ее 40%-ное увеличение. Ускорение достигается простым переносом приложений на новую платформу. Если дополнительно воспользоваться специальными программными инструментами, то можно получить еще более ощутимые результаты. Рост производительности в них наращивается за счет распараллеливания задач на возросшее число ядер и потоков.

Intel ожидает всплеска интереса к анонсируемым решениям. Согласно оценке Андрея Семина, нынешний парк серверов сформирован прежде всего моделями пятилетней давности — именно тогда на рынке появились двуядерные процессоры, хотя основную часть по-прежнему составляли одноядерные модели. Сегодня потребитель может сделать простое сравнение. Установка одного сервера, построенного на базе Intel Xeon E7-4800, обеспечивает такую же производительность системы, которую способны развить 18 серверов на базе двухъядерных процессоров Intel Xeon Dual Core образца 2006 г. При этом энергопотребление при переходе на процессоры Xeon сокращается приблизительно в 14 раз.

Intel Xeon серии E3 для компаний малого бизнеса

Помимо решения для высоконагруженных систем Intel представила также процессоры Intel Xeon E3-1200 (кодовое наименование Bromolow), предназначенные для серверов начального уровня. Процессоры новой серии E3 построены на базе интегрированной микроархитектуры Sandy Bridge, производятся по нормам 32 нм и обеспечивают более высокий уровень производительности и энергоэффективности, чем было возможно для предыдущих моделей процессоров Intel.

Идея Sandy Bridge состоит в высокой степени интеграции при конструировании нового семейства процессоров. Предусматривается размещение на общей подложке всех вычислительных ядер, контроллера памяти, низкоуровнего кэша (LLC), графической подсистемы и средств обработки медиаданных.

Такая плотная компоновка обеспечивает повышение производительности процессорной системы в целом. Дополнительный прирост достигается за счет применения технологии Intel Turbo Boost 2.0. В системе предусмотрена интеллектуальная балансировка нагрузки в результате достижения оптимального расхода энергии при совместной работе вычислительных ядер и графической подсистемы.

Как считают в Intel, интерес к новым системам проявят прежде всего компании, которые будут продолжать работать на собственной ИТ-инфраструктуре. Переход этих компаний на серверы на базе Intel Xeon E3 будет означать для них рост производительности примерно на 30% по сравнению с системами предыдущих поколений.

Помимо повышенной надежности по сравнению с обычными процессорами для настольных систем в новых системах Xeon E3-1200 реализована поддержка технологии Error Correcting Code (ECC). Это предохраняет серверы от ошибок при работе с данными и позволяет оптимизировать их работу в режиме 24×7.

Реализовано аппаратное шифрование, выполняемое по инструкциям Intel AES-NI. Поддержка этой технологии появилась в Intel Xeon уже для предыдущих версий. Однако в процессорах новой серии производительность обработки криптофункций возросла практически на 50%.

По оценкам Intel, если компания собирается перейти на новый сервер, заменяя прежний серверный парк четырёхлетней давности, то она может рассчитывать на прирост производительности своих систем до шести крат. Если же производится замена серверов предыдущего поколения, то рост составит около 30%. Применение нового набора инструкций Intel Advanced Vector Extensions (AVX) обеспечивает дополнительный рост производительности. Особенно заметно это будет проявляться для операций с плавающей точкой, где увеличение скорости обработки может доходить до 46%.

Как оценивает Intel, внедрение сервера на базе Intel E3 обеспечивает экономию до 2500 долл. в год, причем окупаемость новой системы составляет около 16 месяцев.

Партнеры Intel

Intel представила также партнеров, предложивших одновременно с анонсом уже готовые серверные решения на базе новых процессоров. Это компании Aquarius, DEPO, ETergo, HP и Kraftway. Все участники подтвердили высокие характеристики нового продукта, а также обоснованность клиентских ожиданий относительно повышенной производительности новой платформы на практике.

Виктор Урусов, вице-президент DEPO Computers, утверждает, что “…применение процессоров нового поколения Intel Xeon E7-8800/4800 в четырехпроцессорных серверах, по результатам проведенных сравнительных тестов, повышает производительность сервера на 30—40% при одинаковой стоимости с серверами на процессорах предыдущего поколения”.

“Новые системы могут применяться для критически важных приложений с серьезными транзакционными нагрузками. Тем самым продолжается наступление на традиционную нишу RISC-решений, например, при обработке больших баз данных, в бизнес-аналитике, а также в геоинформационных системах”, — отметил Виктор Картунов, директор по развитию бизнеса ETegro Technologies.