Video: Facebook and Open Compute: Hardware in the open (Nobyembre 2024)
Marahil ang pinaka-kagiliw-giliw na kalakaran sa computer hardware ngayon ay ang Open Compute Project, at ang mga pagsisikap na ginagawa nito patungo sa paglipat sa karaniwan, mahusay na pamantayan para sa kagamitan sa data center, sa halip na ang pagmamay-ari ng hardware at software na mayroon tayo ngayon. Noong una nating narinig ang tungkol sa Open Compute, tila isang magandang paraan para sa mga hyper-scale Web firms na magdisenyo ng mas maraming enerhiya, mas madaling mapangalagaan server. Ngunit mula noon, ang Open Compute ay lumaki upang masakop ang maraming iba pang mga anyo ng hardware - mula sa imbakan hanggang sa networking - at nalalapat sa computing ng negosyo, hindi lamang mga kumpanya ng software ng ulap.
Ang lahat ng ito ay lubos na maliwanag sa Open Compute Project Summit noong nakaraang linggo, kung saan ipinakilala ng iba't ibang mga kumpanya ang mga bagong hardware na idinisenyo upang gumana sa Open Compute hardware at mga pagtutukoy, mula sa mga server hanggang sa networking.
"Bumalik noong 2011 nakatanim kami ng ilang mga buto, " sinabi ni Frank Frankovsky na Facebook, na upuan ang OCP Foundation, sa pagbubukas ng rurok. "Ano ang mangyayari kung inilalapat namin ang mga bukas na mga prinsipyo ng mapagkukunan sa puwang ng hardware? Ang gawaing pinagtatrabahuhan natin ay panimula ang pagbabago ng industriya."
Bagong Mga Chip at Pagtutukoy Push ng Mga Server na Batay sa Batay sa ARM
Ang ilang mga bagay na inihayag sa loob ng linggo ay natapos. Ang karamihan sa mga server, sa totoong mundo at sa Open Compute Project, ay batay sa mga processor ng Xeon ng Intel at arkitektura ng x86. Habang iyon ay malamang na hindi magbabago sa anumang oras sa lalong madaling panahon, ang mga kakumpitensya tulad ng ARM at AMD ay nagkaroon ng ilang mga kagiliw-giliw na kahalili.
Inihayag ng AMD ang una nitong 64-bit ARM-based server CPU, ang 28nm Opteron A1100 Series (na pinangalanan ng code na Seattle), na sinabi ni Andrew Feldman, pangkalahatang tagapamahala at bise presidente ng korporasyon, ay magsasabing sampling sa mga customer "sa loob ng ilang linggo, " bagaman ito ay hindi inaasahan na malawak na magagamit hanggang sa malapit sa katapusan ng taon. Kasama sa A1100 ang mga 4- o 8-core ARM Cortex-A57 processors, hanggang sa 4MB ng ibinahaging L2 at 8MB ng ibinahaging L3 cache, dalawahan DDR3 o DDR4 memorya ng mga channel sa ECC, ARM TrustZone para sa seguridad, at mga co-processors para sa encryption at data compression.
Pinag-uusapan ni Feldman ang tungkol sa isang Series Development Kit na may prosesong A1100 at sinabi na ang kumpanya ay nagtatrabaho nang malapit sa Linaro Enterprise Group at mga vendor ng software upang makabuo ng isang katugmang Linux operating system batay sa Red Hat's Fedora, na-optimize na LAMP stack, suporta sa Java, at iba pa software kabilang ang mga application, hypervisors, compiler, at simulators. Si Feldman ay gaganapin ang isang maliit na disenyo ng micro-server, gamit ang AMD Opteron A-Series at pangkaraniwang pagtutukoy ng slot ng Open Compute Project para sa mga motherboards na kilala bilang "Group Hug, " at inihayag na ang kumpanya ay nag-aambag sa proyekto upang ang mga kumpanya ng hardware ay maaaring simulan ang pagbuo ng mga server batay dito.
Habang sinabi ni Feldman na ang AMD ay nakatuon sa x86 at sa ARM, mariing iminungkahi niya na ang hinaharap ng data center ay nagtuturo sa mga server na nakabatay sa ARM. "Sa kasaysayan ng mga computer na mas maliit, mas mababang gastos, at mas mataas na dami ng mga CPU ay palaging nanalo, " sabi ni Feldman. "Walang pagbubukod sa ito." Nabanggit niya na noong nakaraang taon ay mayroong 8 bilyong ARM na mga CPU na naipadala kumpara sa 13 milyong x86 server CPU. (Ito ay parang isang hangal na paghahambing dahil kasama nito ang mga ARM na mga CPU na ginamit sa lahat ng mga uri ng mga application na hindi data-center ngunit hindi kasama ang mga x86 na ginamit sa anupaman mga server.) Inihula ni Feldman na sa pamamagitan ng 2019, ang ARM ay mag-uutos ng isang quarter ng merkado ng server at pasadyang Ang mga ARM SoC ay magiging pamantayan para sa mga malalaking sentro ng data habang mas maliit, mas mahusay na x86 na mga CPU ang mangibabaw sa merkado ng x86 server.
Gayundin sa chip side, sinabi ng Applied Micro na ang X-Gene 2 na ito ay sampling sa tagsibol na ito kung ano ang sinabi ng kumpanya ay magiging unang pagpapatupad ARMv8 na idinisenyo para sa mga server. Sinabi rin ni Feldman na susundan ito sa susunod na taon ng isang X-Gene 3 na may 16 o higit pang mga ARM cores na ginawa sa isang FinFET processor.
Ang isang pag-aalala na ang ilang mga tao ay may tungkol sa ARM na nakabatay sa mga server ay ang fragmentation. Upang kontrahin ito, si Ian Drew, executive vice president ng pag-unlad ng negosyo at punong opisyal ng marketing ng ARM, ay nag-anunsyo ng isang bagong Server Base System Architecture. Ang ideya ay magkaroon ng isang pangunahing detalye ng hardware para sa mga OS at firmware developer at isang solong imahe ng OS para sa lahat ng mga ARMv8-A batay sa mga server. "Ito ay isang detalye ng hardware na isinulat ng mga hardware guys at software guys nang magkasama, " sabi ni Drew. Nabanggit niya na hindi ito isang pamantayan sa kung saan ang lahat ay magiging monolitik ngunit sa halip dinisenyo upang ang pagkita ng kaibahan ay nangyayari sa tamang layer sa tamang oras.
Sinabi ni Drew na nais ng ARM na tiyakin na ang lahat ay nakasakay dito, kaya magagamit ito sa publiko sa ARM website. Mayroon itong suporta mula sa mga OEM at isang bilang ng mga kasosyo sa semiconductor, kabilang ang AMD, Applied Micro, Broadcom, at Cavium.
Microsoft Sumali sa OCP
Sinabi ng Microsoft na sumasali ito sa OCP at nag-aambag ng isang kumpletong hanay ng mga pagtutukoy para sa mga server na kapangyarihan ng Office 365, Windows Azure, at Bing. Sinabi ni Corporate Vice President Bill Laing na nais ng kumpanya na magmaneho ng pagbabago sa mga sentro ng data ng ulap. Ang paunang disenyo na ito ay ibang-iba mula sa karaniwang 21-inch rack na orihinal na naiambag ng Facebook na tinukoy ang karamihan sa mga server ng Open Compute hanggang sa kasalukuyan. Sa halip ito ay isang tsasis ng 12U na umaangkop sa isang karaniwang rack na may isang compute blade, storage blade, shared backplane, shared power and cooling, at isang management node.
Sinabi ni Laing na ang mga disenyo na ito ay maaaring ma-pre-assemble at magkaroon ng minimum na pagsasama sa site, dahil ang mga kumpletong trays ay maaaring alisin at mapalitan. Kung ihahambing sa isang tradisyunal na server ng negosyo, sinabi niya ang disenyo na ito ay naghahatid ng hanggang sa 40 porsyento na pag-save ng gastos, hanggang sa 15 porsyento na mga kakayahang maka-kahusayan ng lakas, at isang 50 porsyento na pagpapabuti sa paglawak at oras ng serbisyo. Ang ideya ay upang payagan ang mga customer na makakuha ng parehong mga benepisyo at "drive forward cloud computing tulad ng binago namin na data-center computing ng negosyo."
Ang Microsoft ay nagpapatakbo ng higit sa 200 mga serbisyo ng ulap sa buong mundo, na naghahatid ng higit sa 1 bilyong mga customer at higit sa 20 milyong mga negosyo sa higit sa 90 mga merkado at kasalukuyang nagtataglay ng higit sa 1 milyong mga server sa mga sentro ng data, sinabi ni Laing.
Buksan ang Compute Magdagdag ng Networking
Ang isang bagong proyekto ay ang networking, na opisyal na inilunsad noong Mayo. "Ito ay uri ng kakatwa na ang bukas na mapagkukunan ay may kahanga-hangang positibong epekto sa software at server at mga sentro ng data at imbakan at mayroon kaming mga mapagmahal na mga isla na may bukas na mapagkukunan na teknolohiya, ngunit kung ano ang magkokonekta sa mga islang iyon ay magkasama pa rin ang isang pagmamay-ari ng itim na kahon, " Sinabi ni Frankovsky. "Kaya't napagpasyahan naming buksan ang itim na kahon at bigyan ang kakayahang umangkop at pagpipilian sa mga customer sa kanilang network at transparency. Ang parehong mga bagay na nakakaakit ng mga tao upang buksan ang mapagkukunan ng software ay kung ano ang nakakaakit sa amin upang buksan ang mapagkukunan ng hardware. Ito ang natural na pagkamausisa ng tao tungkol sa kung paano gumagana ang gawaing ito at paano ito gagana nang kakaiba kung kinuha ko ito at pinagsama-sama sa paraang nais kong ibalik ito?
Sa loob ng ilang buwan, sinabi niya, ang OCP ay nakatanggap ng mga kontribusyon mula sa Broadcom, Intel, Mellanox, Big Switch, at Cumulus Networks.
Habang ang isang kumpanyang nag-uusap tungkol sa mga di-pagmamay-ari na mga top-of-rack switch, ay naintriga akong makita si Dell na mag-anunsyo sa isang Cumulus Networks sa ilalim kung saan ibebenta ng kumpanya ng hardware ang Linux-based na network ng Cumulus sa tuktok ng OCP-sumusunod na network hardware.
Ang iba pang mga kagiliw-giliw na balita ng hardware sa palabas ay kasama ang anunsyo ng Seagate na ito ay nag-aambag sa platform ng imbakan ng Kinetic nito sa OCP, na nagpapahintulot sa mga aplikasyon na kumonekta sa imbakan nang direkta sa Ethernet sa halip na dumaan sa tradisyunal na mga server ng imbakan.
Ang Buong Pag-optimize ng Infrastructure ng Facebook ng Facebook
Dahil sa pangunahing papel nito sa paglulunsad ng Open Compute, hindi nakakagulat na ang Facebook ay isa sa mga pinuno sa pag-ampon ng karamihan sa mga teknolohiya. Si Jay Parikh, bise presidente ng imprastruktura ng Facebook, ay nagbigay ng isang pagtatanghal sa "kung bakit ang lahat ng bagay na ginagawa ng Facebook sa mga imprastraktura ay mahalaga." Sa simula, ang koponan ng imprastraktura ng Facebook ay nakatuon lamang sa pagpapanatiling mga bagay, sinabi ni Parikh. Ngunit habang patuloy itong lumalaki, mabilis na naabot ng koponan ang mga limitasyon ng hardware at software. Nagkaroon sila ng ilang "kamangha-manghang mga pagkabigo, " aniya, ngunit sa proseso ay natutunan ang isang pangunahing bagay: Sa laki, lahat ng iyong mga problema ay pinalaki.
Kasabay ng nilikha nila ang isang bagong disenyo ng server na mas magastos at mabisa sa enerhiya at mas madali itong pamahalaan at ayusin ang mga server. Ngayon ang Facebook ay may pasadyang data center na may pasadyang mga rack, compute at imbakan ng mga server, at networking.
"Sa paglipas ng panahon napilitan kaming kontrolin ang bawat bahagi ng salansan dahil kailangan nating mapanatili ang paglaki, " sabi ni Parikh. Pinag-uusapan niya ang konsepto ng "buong pag-optimize ng infrastructure infrastructure, " kasama ang software, networking, server, at imbakan. Ngayon ang kumpanya ay gumagamit lamang ng Open Compute Project hardware. "Talagang nakakatipid kami ng isang toneladang pera, " aniya. Sa nakaraang tatlong taon, ang buong pag-optimize ng stack ay na-save ang Facebook ng higit sa $ 1.2 bilyon.
Nagbigay si Parikh ng pag-update sa malamig na imbakan ng Facebook. Sinabi niya na ang unang bagong pasilidad ng pag-iimbak ng kumpanya, na may kapasidad na 30 petabytes, ay nabuhay nang buhay at isang segundo ay darating sa online sa lalong madaling panahon, dalhin ang kabuuang kapasidad ng pag-iimbak sa "maayos sa 100 petabytes" sa susunod na ilang buwan. Ang bawat pasilidad ay idinisenyo upang mag-imbak ng maximum ng tatlong exabytes kaya maraming silid para sa paglaki.
Sa kauna-unahang pagkakataon ay nagpakita si Parikh ng isang prototype ng imbakan ng server ng Facebook gamit ang mga Blu-ray disc (isang ideya na pinag-uusapan ng kumpanya sa summit noong nakaraang taon). Ang cabinet server ay may hawak na 10, 000 mga Blu-ray disc para sa kabuuang 1 petabyte ng imbakan, at ang mga Facebook ay may mga plano na sa wakas ay madagdagan ang density sa 5 petabytes bawat rack. Kumpara sa kasalukuyang sistema ng pag-iimbak ng batay sa hard-drive, ang mga server ng Blu-ray ay maaaring kunin ang mga gastos sa kalahati at bawasan ang paggamit ng enerhiya ng 80 porsyento, sinabi ni Parikh. Plano ng Facebook na subukan ang isang sistema ng produksiyon mamaya sa taong ito at gagamitin ang mga server ng Blu-ray para sa malamig na pag-iimbak ng mga larawan at video ng gumagamit na naka-access.
Buksan ang Compute at Mas Maliit na Kumpanya
Ang isa sa mga bagay na pinaka-nakakaintriga sa akin mula sa summit ay ang pahiwatig na hindi lamang ito mga kumpanya ng cloud-scale tulad ng Facebook, Rackspace, at Microsoft na yumakap sa konsepto. Sa halip, itinuro ni Frankovsky sa mga malalaking customer ng kumpanya tulad ng Bloomberg, Fidelity, at Goldman Sachs na nasa proseso ng pag-deploy ng Open Compute.
Ito ay kagiliw-giliw na ngayon ay mas maraming mga paraan ng paggamit ng karaniwang mga bahagi ng 19-pulgadang rack na may isang 21-pulgada na Open Rack container, at kabaligtaran. Halimbawa, itinuro ni Frankovsky na ang Fidelity ay dumating kasama ang isang Open Bridge Rack sa isang karaniwang EIA rack sa isang Open Rack. Kinuha ng mga Hyve Solutions ang ilang mga board ng Open Compute system at muling isinama ang mga ito sa karaniwang mga 19-pulgada na mga tray, at nagbigay ng disenyo pabalik sa pundasyon.
Sinabi ni Andreessen na mayroon na ngayong isang radikal na pagkakataon para sa pagsasama ng open-source software at open-source hardware sa mataas na dami upang makabuluhang bawasan ang gastos ng mga system at maghatid ng mga serbisyong nakabatay sa cloud sa mga lugar tulad ng pangangalaga sa kalusugan at edukasyon. Ang mga bagong kumpanya ay maaaring tumakbo halos sa ulap, kaya bilang isang kinahinatnan, $ 500, 000 ngayon ay bumili ng isang startup ng dalawang taon ng landas upang ilunsad ang isang produkto. Habang ang Facebook (Andreessen ay nasa board) ay may malaking badyet sa kabisera ngayon, aniya, kung mayroon ito noong 1999, kakailanganin nito ang isang badyet ng kapital na 50 hanggang 100 beses na mas malaki kaysa sa ngayon, marahil ay gumagastos ng $ 100 bilyon sa isang taon sa kapital kagamitan, na imposible. Ang pagbuo ng mas mababang gastos, mas mataas na dami ng hardware ay kung bakit ginagawang posible ang mga serbisyo tulad ng Facebook o Google. Kung isulong mo ang isa pang 10 taon, sinabi niya, ang mga serbisyo na posible ay magiging pag-iisip na pamumulaklak.
"Ang lahat ng paglaki ay nasa ulap, " sabi ni Bechtolsheim, na may tradisyunal na IT na paggastos ng patag o pagtanggi. Ang Arista Networks ay bumubuo ng mga kagamitan sa networking na nakakatugon sa pangangailangan ng mga center-scale data center na ito. Sinabi niya na nakakagawa ng maraming kahulugan sa pag-standardize ng hardware sa networking. Hanggang sa dumating ang Open Compute Project, sinabi ni Bechtolsheim, ang industriya ay hindi kailanman nagkaroon ng isang forum para sa bukas, pakikipagtulungan ng makabagong ideya. Ngayon kahit na mayroon pa ring ilang mga kumpanya na gumagawa ng kanilang sariling mga chips, at naniniwala siya na isang modelo ng legacy. Ang bagay tungkol sa networking ay kailangan mo ng isang software stack na talagang gumagana. Madali ang Hardware, mahirap ang software, aniya, na ang dahilan kung bakit si Arista ay may mas malaking software team.
Sinabi ni Bechtolsheim na ang pagdating ng 64-bit computing at ARM SoCs na may mas mataas na frequency (hindi bababa sa 2GHz) ay kung ano ang gagawa ng ARM na mabubuhay sa sentro ng data. Malamang mangyari ito kapag may katuturan, aniya. Sinabi rin niya na "sa pagtatanggol ng Intel" ay nakagawa ito ng isang kamangha-manghang trabaho sa pag-agaw ng teknolohiyang proseso nito upang makapaghatid ng mas mahusay na enerhiya, mas mura na mga processors. Ang Intel ay isang kakila-kilabot na katunggali dito at kailangan mo ng mga kumpetisyon upang mapanatili ang pagbabago, aniya. Sa kasalukuyang rate ng pag-unlad, ang data center na nagkakahalaga ng $ 1 bilyon ngayon ay nagkakahalaga lamang ng $ 10, 000 sa isang dekada. Na paganahin ang susunod na henerasyon ng mga aplikasyon.
Upang matulungan ang mga produkto ng Open Compute na mas malawak na tinanggap, inihayag ni Frankovsky ang isang iba't ibang uri ng paglilisensya ng teknolohiya na mas katulad ng GPL kaya ang anumang mga gawa na gawa ay ibabalik sa pundasyon, pati na rin ang Open Compute hardware sertipikasyon gamit ang mga bagong lab sa Taiwan at sa Unibersidad ng Texas sa San Antonio.
