Тенденции года - 2013. Серверы: энергоэффективность и оптимизация под задачи

По данным IDC, в III квартале 2012 года российский серверный рынок демонстрировал негативную динамику продаж в денежном выражении, а в единицах продукции поставки серверов x86 увеличились менее чем на 4% по сравнению с предыдущим годом. На рынке прочих серверов (RISC, EPIC и CISC) наблюдался значительный спад — около 15%. Как констатируют аналитики, на этом рынке сложилась непростая ситуация: при наблюдаемых признаках затоваривания складов некоторые ключевые заказчики все еще не определились в отношении структуры и объемов финансирования расходов на ИТ, а во многих сегментах отсутствует платежеспособный спрос на серверы. В III квартале (более поздние результаты пока не опубликованы) значительную поддержку серверному рынку оказали крупные поставки оборудования компаниям, чей бизнес так или иначе связан с Интернетом. Как ожидается, именно они продолжат закупать новые серверы x86 в больших объемах.

На 2013 год аналитики Gartner и IDC в целом смотрят оптимистично: затраты на ИТ на мировом, европейском и российском рынках будут расти. По их прогнозам, общий рост составит 3–5%, а в России — 8%, что положительно скажется и на закупках серверов. Тем не менее экономическая нестабильность, охватившая весь мир, может негативно повлиять и на российский рынок ИТ.

Изменения в мировой экономике приводят к росту популярности решений, помогающих оптимизировать капитальные и эксплуатационные затраты, повысить эффективность использования ресурсов, обеспечить более тесную связь между бизнесом и ИТ. На эти задачи нацелены новые разработки и технологии в области серверных платформ. Мощное влияние на эволюцию серверных систем будут оказывать облака, необходимость поддержки большого числа мобильных устройств, а также потребность в аналитической обработке Больших Данных. По прогнозу IDC, в 2013 году 90% роста на мировом ИТ-рынке придется на мобильные, социальные, облачные технологии и Большие Данные.

Рост энергоэффективности/производительности на примере поколений процессоров Intel.

Переход к облачным инфраструктурам с последующим развитием направления «ИТ как услуга» является магистральной тенденцией в ИТ. Виртуализация будет все больше переориентироваться на облака и «программно определяемые» ЦОД, а

Привлекательным подходом становится внедрение систем, позволяющих строить частное облако с возможностью использования внешних ресурсов по необходимости.

Российские заказчики и системные интеграторы уже успели оценить интегрированные конвергентные платформы, такие как Cisco UCS, HP CloudSystem, Dell vStart и vBlock альянса VCE. По данным вендоров и интеграторов, готовые к запуску решения, объединяющие модульные серверы, системы хранения и сетевое оборудование, пользуются все большим спросом, поскольку позволяют быстро развертывать частные облака. Эта тенденция в следующем году усилится: новые заказчики будут руководствоваться примерами успешного внедрения подобных решений в различных отраслях.

Нередко такие системы оптимизированы для выполнения конкретных приложений, например SAP или Oracle. В компании Oracle подобные высокопроизводительные программноаппаратные комплексы сравнивают с готовыми автомобилями, противопоставляя их сборке ИТ-систем из комплектующих при помощи системных интеграторов. Эта тенденция найдет воплощение в появлении новых серверных платформ с оптимизированным для совместной работы программным и аппаратным обеспечением и в расширении класса готовых к развертыванию специализированных систем (appliance) самого разного назначения: серверов хранения данных, баз данных, резервного копирования, доставки приложений, видеозаписи, оптимизации трафика и балансирования нагрузки, контроллеров SDN, систем безопасности (NAC, межсетевые экраны) и т. д. Использование стандартных процессоров x86 и ОС семейства Linux позволяет оптимизировать стоимость таких устройств, а применение специальной элементной базы — увеличить производительность или снизить энергопотребление.

особенно в малом и среднем бизнесе, где не хватает ИТ-специалистов для обслуживания все более сложной инфраструктуры. Как ожидается, гиперконвергенция получит широкое распространение в 2014 году, а 2013-й станет годом исследований, проверки концепции и первых испытаний.

Стремление к повышению энергоэффективности систем приводит к созданию новых серверных архитектур и применению в серверах процессоров, использовавшихся ранее лишь в мобильных системах. Так, уже в ближайшие несколько лет процессоры ARM закрепятся на серверном рынке, где сейчас господствуют процессоры x86. Особые надежды связываются с 64-разрядной архитектурой ARM — ARMv8. Разработчики будут применять в серверах процессоры x86 и ARM для разных нагрузок — от баз данных до Web-транзакций. Однако рынок серверов ARM находится в самом начале своего развития: коммерческие 64-разрядные серверы ARM появятся лишь в 2014 году. Хотя уже в 2013-м лаборатории HP и Dell могут представить первые модели таких систем, для их распространения потребуется поддержка соответствующих аппаратных решений основными производителями ПО, а пока вокруг ARM все еще не сложилась сильная экосистема.

В ближайшие месяцы развернется нешуточная борьба за повышение энергоэффективности серверов. В декабре 2012 года появилось семейство процессоров Intel Atom S1200 — маломощные 64-разрядные серверные однокристальные чипы для микросерверов с высокой плотностью размещения вычислительных ресурсов. Они потребляют всего 6 Вт. Intel занимается созданием нового поколения процессоров Intel Atom под кодовым названием Avoton, обладающих высокой энергоэффективностью. Новая разработка на базе 22-нанометровых транзисторов 3-D Tri-Gate, которая будет представлена в 2013 году, еще больше расширит функциональные возможности однокристальных систем Intel. Кроме того, компания планирует вывести на рынок новое семейство процессоров Intel Xeon E3 v3 на базе микроархитектуры Haswell с функциями снижения энергопотребления для улучшения соотношения производительности на ватт потребляемой мощности.

Тем временем AMD реализует стратегию выпуска к 2014 году новых процессоров ARM и x86, и одновременно продолжает совершенствовать существующую линейку процессоров Opteron. Серверные процессоры Opteron 4300 и 3300 с низким энергопотреблением рассчитаны на облачные и Web-платформы и содержат до восьми ядер.

Доступные и экономичные процессоры окажут заметное влияние на дальнейшее развитие серверной архитектуры и помогут открыть новую эру в области создания приложений интеллектуального анализа данных и облачных сервисов, а исследования, проводимые в отношении параллельных вычислений, призваны способствовать решению проблемы эффективного распределения задач между большим числом процессоров или вычислительных ядер.

Для наращивания вычислительной мощности используются и ускорители, такие как Nvidia Tesla, а архитектура x86 комбинируется с векторными процессорами. Ответом Intel на применение графических процессоров в HPC стал выпуск процессоров Intel Phi. Первый Phi с 60 вычислительными ядрами предназначен для серверов и суперкомпьютеров с терафлопной производительностью. Они уже используются в вычислительных кластерах, в том числе в российских. Эта тенденция получит дальнейшее развитие в сегменте HPC.

Наконец, 2013 год станет годом активного использования в серверах флэш-памяти и накопителей SSD. Реализуемые сейчас проекты (такие как EMC Project-X) и снижение цен на SSD будут способствовать выпуску новых моделей серверов с твердотельными накопителями, устраняющими узкие места в подсистеме ввода/вывода, или с комбинацией SSD и HDD.

Новые системы обеспечат ускоренную обработку данных при снижении затрат на обслуживание, быстрое изменение и перераспределение ресурсов (благодаря простоте управления), повышенную надежность, интеграцию в существующую инфраструктуру, взаимодействие со вновь внедряемыми системами обработки данных, более высокий уровень вертикального или горизонтального масштабирования.