AMD Opteron w zastosowaniach serwerowych

AMD, wprowadzając technologię AMD64, wkracza na nowe drogi, lecz jednocześnie nie schodzi z utartego szlaku. Intel zastosował w 64-bitowych procesorach z rodziny Itanium całkowicie nową architekturę. AMD rozszerzyło rejestry do 64 bitów i dodało kilka nowych, tak jak Intel podczas przejścia z procesorów 286 na 386.

AMD, wprowadzając technologię AMD64, wkracza na nowe drogi, lecz jednocześnie nie schodzi z utartego szlaku. Intel zastosował w 64-bitowych procesorach z rodziny Itanium całkowicie nową architekturę. AMD rozszerzyło rejestry do 64 bitów i dodało kilka nowych, tak jak Intel podczas przejścia z procesorów 286 na 386.

Rozszerzenie technologii IA-32 miało zagwarantować, że procesory AMD64 będą mogły bez utraty wydajności wykonywać kod 16- i 32-bitowy pod kontrolą zarówno 32-, jak i 64-bitowych systemów operacyjnych. Architektura IA-64 intelowskiej rodziny Itanium potrzebuje skomplikowanej emulacji sprzętowej do pracy ze starymi aplikacjami. Rejestry x86 odwzorowywane są w tym celu na rejestrach IA-64, a następnie przekształcane w strumień danych IA-64. Wymaga to czasu i zmniejsza wydajność. W architekturze AMD64 taka emulacja nie jest potrzebna - oprogramowanie 32-bitowe po prostu nie korzysta z 64-bitowego rozszerzenia.

Wnętrze serwera Newisys 2100 świadczy o starannym przemyśleniu konstrukcji.

Wnętrze serwera Newisys 2100 świadczy o starannym przemyśleniu konstrukcji.

Całkowita nowość to szyna procesora. Zamiast przez magistralę FSB procesor komunikuje się z otoczeniem przez złącze HyperTransport. Szeregowy interfejs o zmiennej szerokości bitowej umożliwia transfer danych z szybkością 2,98 GB/s - w obie strony jednocześnie. Daje to całkowitą szerokość pasma 5,96 GB/s. Dla porównania: Pentium 4 z szyną FSB 800 MHz dysponuje również transferem 5,96 GB/s, ale nie w obie strony jednocześnie.

Procesory serwerowe Opteron z serii 800 mają trzy złącza HyperTransport. W systemach wieloprocesorowych łączą procesory bezpośrednio. W ten sposób można połączyć do ośmiu procesorów, bez potrzeby stosowania dodatkowego chipsetu. AMD nazywa tę procedurę glueless multiprocessing. Złącze HyperTransport obsługuje cały ruch danych procesorów Hammer i zintegrowanego kontrolera pamięci.

Architektura AMD64 eliminuje w ten sposób wąskie gardło mostka północnego, które znajduje się w architekturze Intela. Można zatem przypuszczać, że komputer z procesorami Opteron przynajmniej w teorii powinien doskonale sprawdzać się w typowych zastosowaniach serwerowych z dużymi obciążeniami I/O. Za pomocą serii testów z wykorzystaniem maszyn dwu- i czteroprocesorowych sprawdziliśmy, czy tak jest w rzeczywistości.

Newisys 2100

IBM x225 to maszyna do wszechstronnych zastosowań w małych sieciach.

IBM x225 to maszyna do wszechstronnych zastosowań w małych sieciach.

Testy rozpoczęliśmy od maszyny dwuprocesorowej Newisys 2100. Na początek małe zaskoczenie - mimo zastosowania obudowy 1 U głębokość 73 cm sprawia, że nie zmieści się ona w każdym typowym stelażu.

Na wyposażenie składają się: dwa procesory Opteron 244 taktowane z częstotliwością 1800 MHz, 2 GB Registered DDR333-SDRAM, dwa dyski Ultra320 SCSI 36 GB, konfigurowalne jako zestaw lustrzany, kontroler SCSI firmy LSI Logic, zintegrowany układ graficzny firmy Trydent oraz dwa kontrolery ethernetowe 100/1000 Mb/s firmy Broadcom. Są także dwa gniazda PCI-X do kart rozszerzeń, sterowane za pomocą oddzielnych magistrali. Jedno mieści karty o pełnej długości, drugie - karty o połowę krótsze.

Całością zarządza oddzielny procesor usługowy, który nadzoruje między innymi liczne czujniki temperatury, napięcia i obrotów wentylatorów. Procesor usługowy może komunikować się z otoczeniem za pomocą protokołu HTTPS z szyfrowaniem SSL, korzystając z własnego złącza Fast Ethernet. Dzięki temu maszynę można kontrolować za pomocą bezpiecznej podsieci zarządczej. Interfejs umożliwia również zatrzymanie i restart serwera.

Konkurencja

Dell PowerEdge 4600 to mocna maszyna do średnich zespołów roboczych, wyposażona w nadmiarowe komponenty.

Dell PowerEdge 4600 to mocna maszyna do średnich zespołów roboczych, wyposażona w nadmiarowe komponenty.

Mimo architektury 64-bitowej AMD określa procesory Opteron jako konkurencję dla procesorów Intel Xeon. Ten pogląd podziela również Intel, dlatego jako punkt odniesienia posłużyły nam dwie maszyny z procesorami Xeon - podstawowy serwer x225 IBM oraz serwer wydziałowy PowerEdge 4600 firmy Dell.

Serwer IBM x225 jest wyposażony w dwa procesory Xeon 2,40 GHz oraz 2 GB pamięci DDR266-SDRAM Dual Channel. Pamięć masowa to zaledwie jeden dysk Ultra320 SCSI, choć przewidziano miejsce na maksymalnie sześć dysków. Układ grafiki i kontroler ethernetowy 100/1000 Mb/s znajdują się na płycie. Do kart rozszerzeń są cztery gniazda PCI-64 oraz jedno PCI-32. Serwer nie ma typowych składników, takich jak chipset zarządzający, ochrona dysków przed dostępem czy komponenty nadmiarowe. Wrażenie, że to raczej stacja robocza, a nie serwer, pogłębia jeszcze obecność elementu zupełnie nietypowego w tym segmencie komputerów - złącza AGP.

Dell PowerEdge 4600 to całkowite przeciwieństwo maszyny IBM. To mocny serwer do zespołów roboczych, wyposażony w chipset zarządczy ServerWorks i liczne elementy zwiększające dostępność, jak choćby nadmiarowe zasilacze. Dwukanałowy kontroler RAID obsługuje do dziesięciu dysków Ultra320 SCSI o maksymalnej pojemności niemal 1,5 TB. Na karty rozszerzeń przewidziano siedem gniazd PCI, w tym jedno w wersji PCI-X. Sercem serwera są dwa procesory Xeon 2,8 GHz, korzystające z 4 GB pamięci roboczej.

AMD Quartet

Quartet prezentuje się jak typowy serwer, w solidnej obudowie ze stali nierdzewnej. Wysokość 4U.

Quartet prezentuje się jak typowy serwer, w solidnej obudowie ze stali nierdzewnej. Wysokość 4U.

AMD ogłosił dostępność procesorów Opteron z serii 800 już w czerwcu 2003 roku. Mimo to brak było na rynku maszyn z tym 64-bitowym procesorem, zdolnym do pracy w układach ośmioprocesorowych. Było to tym bardziej niekorzystne dla AMD, że dwuprocesorowy serwer w rodzaju Newisys 2100 doskonale nadaje się wprawdzie do rozwiązań klastrowych lub układów równoważenia obciążenia, ale nie jako wydajna maszyna do zespołów roboczych czy wydziałów przedsiębiorstw.

Dopiero we wrześniu 2003 roku AMD pokazał, jak może wyglądać klasyczny serwer klasy korporacyjnej, wyposażony w procesory Opteron. Czteroprocesorowa maszyna otrzymała prostą nazwę Quartet. Ma typowy wygląd serwera; solidna obudowa ze stali nierdzewnej ma wysokość 4U. Wewnątrz znajdują się cztery procesory typu Opteron 844, taktowane z częstotliwością 1,8 GHz, maksymalnie cztery twarde dyski i do sześciu kart rozszerzeń o pełnej długości. Gniazda kart rozszerzeń to trzy PCI-X 66 MHz/64bit, dwa PCI-X 133MHz/64bit z funkcją podłączania podczas pracy oraz jedno tradycyjne gniazdo PCI 33MHz/32bit.

Nasz system testowy był wyposażony w 8 GB pamięci Registered DDR333-SDRAM; do dyspozycji jest ogółem 16 gniazd pamięci. Na płycie głównej znajduje się zintegrowany, dwukanałowy kontroler Ultra320 SCSI RAID (LSI 53C1030). Płyta podłączeniowa do czterech dysków umieszczonych w kieszeniach jest sterowana przez Enclosure Management Controller firmy Qlogic (SDR GEM318P) z obsługą SAF-TE (SCSI Accessed Fault-Tolerant Enclosure). Kto woli skromniejsze rozwiązania lub chciałby dodać klasyczną konfigurację z oddzielnym dyskiem rozruchowym, znajdzie na płycie również port UDMA 133 EIDE.

Życie wewnętrzne i obsługa

W samym przedziale systemowym płytę i procesory chłodzi aż osiem wentylatorów.

W samym przedziale systemowym płytę i procesory chłodzi aż osiem wentylatorów.

Głęboka na 66 cm, a więc pasująca do większości stelaży obudowa serwera Quartet ma dwa przedziały. Każdy z nich jest zamknięty od góry pokrywą mocowaną na zatrzaski. Dzięki temu dostęp do wnętrza jest łatwy i szybki.

Część lewej strony obudowy zajmują zamocowane w kieszeniach dyski - w naszym przypadku były to Cheetach 15K.3 (36,7 GB każdy, 15 000 obr./min) i współpracująca z nimi płyta podłączeniowa. Dwa znajdujące się za nią wentylatory zapewniają chłodzenie dysków i sąsiadujących z nimi kart rozszerzeń PCI/PCI-X

W obszernym prawym przedziale znajduje się płyta systemowa z czterema procesorami Opteron i licznymi elementami zintegrowanymi. Przedział chłodzą cztery wentylatory - dwa ssące na ścianie przedniej i dwa nadmuchowe na tylnej. Kolejne cztery wentylatory chłodzą na tej samej zasadzie zgrupowane po dwa procesory. Mimo licznych wentylatorów - w sumie dziewięć - hałas jest akceptowalny.

Sporo dzieje się również na zewnątrz obudowy, szczególnie na ścianie czołowej. Po lewej stronie znajduje się obszar pamięci masowych z czterema 3,5-calowymi kieszeniami dysków oraz kombinowany napęd dyskietek i CD-ROM w formacie slimline. Po prawej stronie ulokowano - w łatwo dostępny sposób - przyłącza myszy, klawiatury i monitora.

Zewnętrzne komponenty plug&play można dołączać również przez gniazdo USB 1.1 Po prawej stronie znajdują się też zagłębione przyciski zasilania i resetu oraz pięć diod LED, sygnalizujących stan zasilania, twardych dysków oraz dwóch gigabitowych złączy ethernetowych. Piąta dioda to sygnalizacja awarii. Świeci wówczas, gdy awarii ulegnie jeden z dwóch nadmiarowych zasilaczy z tyłu obudowy. Zasilacz można wymienić w trakcie pracy serwera.

Na tylnej ścianie serwera nie widać zbyt wiele. Znajduje się tam zewnętrzny kanał kontrolera Ultra320 SCSI, złącze RS232 i cztery porty RJ45. Dwa z nich to wyprowadzenia obu gigabitowych interfejsów ethernetowych, a jedno to port 10/100 Mb NIC. Czwarte gniazdo to z założenia wyprowadzenie interfejsu zarządzania serwerem, jednak w naszym egzemplarzu nie był on zainstalowany.


Zobacz również