Ускорители для серверов

03.10.2016

На сегодняшний день существует две категории серверных ускорителей.

К первой категории относятся IO-акселераторы. Они представляют собой устройства для хранения цифровой информации, в основе которой лежит высокопроизводительная и автономная флеш-память NAND. Для работы с серверами серии ML, DL, SL, XL (Apollo) данная категория ускорителей выполняется в типоразмере PCI-Express, а для работы с серверами серии BL используется форм-фактор мезонин.

Использую IO-акселераторы, удается уменьшить разницу между производительностью микропроцессоров и памяти и производительностью твердотельных накопителей, которые на данный момент являются слабым звеном современных вычислительных систем.

Аналогично процессорам и памяти, IO-акселераторы подключаются непосредственно к PCIе-шине, в обход дисковым контроллерам, которые служат для подключения твердотельных и механических накопителей.

С помощью данной архитектуры удается снизить время отклика. Также на один цикл записи потребуется всего 15 микросекунд.

Существуют модели IO-акселераторов с поддержкой интерфейса NVM Express. За счет программного обеспечения и более полной эксплуатации параллелизма, характерного SSD-накопителям, им удается значительно повысить производительность.

Главным условием выбора решения корпоративного уровня является высокий уровень надежности, которую могут предоставить данные ускорители благодаря использованию технологий коррекции ошибок, wear leveling (выравнивания износа), оценки состояния и прогнозирования времени поломки накопителя.

В зависимости от показателя производительности и износостойкости IO-акселераторы Hewlett Packard Enterprise разделяют на 3 нижеприведенные группы:

Write Intensive –отличаются высоким уровнем производительности в операциях записи и великолепной износостойкостью. На протяжении 5 лет они способны до 10 и более раз перезаписывать полную емкость накопителя (DWPD);
Mixed Use – характеризуются сбалансированными характеристиками эффективности. Показатель DWPD для данной группы лежит в промежутке от 1 до 10;
Read Intensive – рассчитаны для задач, среди которых операции чтения имеют наибольшее распространение. Показатель DWPD является самым низким и равняется меньше 1.

Ускорители вычислений представляют вторую категорию. В серверах Hewlett Packard Enterprise применяются такие типы ускорителей, как:

NVIDIA Tesla;
AMD FirePro;
Intel Xeon Phi.

Благодаря подобным решениям удается существенно сократить время выполнения задач, которые оптимизированы для работы с параллельными вычислениями.

Вследствие параллелизации вычислений производительность такого ускорителям не редко превышает 5 TFlop. Процессоры, установленные в серверах, имеют в среднем не более 18 ядер, в то время как число параллельно работающих ядер в сопроцессорах может превышать несколько тысяч.

Широкий ассортимент вычислительных ускорителей и графических процессоров NVIDIA и AMD позволяет подобрать необходимую модель для серверов серии ML, DL, SL, XL (Апполо) в зависимости от решаемых задач.

Однако архитектура ускорителей Tesla от NVIDIA и FirePro от AMD требует комплект средств разработки программного обеспечения. Таким комплектом выступает Software Development Kit (SDK).

Приложение HPE Insight Cluster Management Utility поможет в автоматическом режиме установить на серверах ProLiant все необходимое ПО и драйверы GPU.

С серверами из серии DL, Appolo и XL совместимы ускорители Xeon Phi от Intel. Их использование не требует дополнительной оптимизации и компиляции приложений. Для их установки также подойдет программа HPE Insight Cluster Management Utility, которая также поможет контролировать состояние сопроцессоров (температуру и т.п.).