Boston Viridis - Carxeda EnergyCore SoC (ARM Cortex A9) based cluster appliance - in Japanese
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Boston Viridis - Carxeda EnergyCore SoC (ARM Cortex A9) based cluster appliance - in Japanese

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BOSTON株式会社(イギリス)のARMベース高集積サーバーアプライアンス製品Viridisについての日本語ホワイトペーパーです。エルザジャパンが提供しており...

BOSTON株式会社(イギリス)のARMベース高集積サーバーアプライアンス製品Viridisについての日本語ホワイトペーパーです。エルザジャパンが提供しております。

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Boston Viridis - Carxeda EnergyCore SoC (ARM Cortex A9) based cluster appliance - in Japanese Presentation Transcript

  • 1. ARMプロセッサーベースの アプリケーション特化サーバーがデータセンターに⾰命を起こします
  • 2. BOSTON株式会社について20年以上にわたり流通・OEM市場に向けて供給し、数々の受賞を重ねて きたサーバー・ストレージ・ワークステーション・クラスター製品を 通じて、BOSTON株式会社は最新の⾼性能かつ省電⼒技術をHPC・ ISP・軍事・VFX・企業・放送市場に提供し続けています。BOSTON株式会社の持つアセンブリー・テスト・特定ソリューションで の⾼性能の確認における経験とともに、顧客の求めるブランド・ドキ ュメント・パッケージ・グローバルオンサイトメンテナンスを提供す る能⼒により、パートナー企業に対し純正かつ幅広い付加価値サービ スを提供することができます。BOSTON株式会社の本社はイギリスにあり、世界規模のオペレーション を⾏うための拠点がアメリカ・ドイツ・インドにあります。さらに詳しい情報は、ウェブサイト www.boston.co.uk をご覧下さい。
  • 3. 北極圏へと向かうデータセンター• GoogleやFacebookといった巨⼤Webサービス企業は、指数的に増⼤ するインターネットサービスの需要に対応すべく、フィンランドやス ウェーデンなどの国に最新のデータセンターを設置し始めています。 – 安定的なエネルギー資源の確保のみならず、サーバーを冷却するのに適し た涼しい気候を求めて、北極圏へと歩を進めています。 – Facebookは北極圏より南に100km⾜らずのLulea(スウェーデン)にデータ センターを建設中であると公表しました。 – Guardianによると、Facebookの⽶国データセンターは⽶国⼀般家庭の3万 世帯分の電⼒を消費するということです。 – 世界のデータセンターの約40%を抱える⽶国の電⼒消費は、2007年〜 2010年の景気後退の間にも40%近く増加しました。• Google, Facebook,Amazon… これらを追って、⼀般企業のデータセ ンターも北へと針路を取るべきでしょうか? – 他のソリューションはないでしょうか?
  • 4. 電⼒消費の激しいプロセッサー• サーバの電⼒消費・冷却の問題の核⼼は、そのプロセッサーの多くが x86アーキテクチャーを採⽤していることにあります。 – Xeon E5-2600シリーズのTDPは平均95W、最⾼モデルはピーク時150W – プロセッサーは世代を重ねるごとに新機能を搭載しかつ⾼性能化し、消費 電⼒を増⼤させていきます。 – しかしMicrosoftやMcKinseyなどの様々な研究によると、⼤部分のサーバー CPUは平常時においてその性能の10%程度しか機能していません。 – 多数のIT企業は仮想化がこの問題を解決し得るとの提案を⾏っています。• BOSTONはこのような、エネルギー効率の悪いx86プロセッサーの⼀ 部の能⼒を⽤いる仮想化よりも、個々のアプリケーションを最も効率 的に動作させるよう特化した個々のサーバーを展開することを考える べきだと提案しました。そこでは以下の新技術が必要となります。 – x86アーキテクチャーとは異なるプロセッサーアーキテクチャー – 個々のアプリケーションを最⼤の効率で動作させるサーバー設計
  • 5. x86に代わるアーキテクチャー• BOSTONはARM社を技術パートナーに選択しました。 – RISCプロセッサー市場のリーダー – スマートフォン・タブレット・メディアプレイヤー・デジタルカメラ・ GPSナビ・ゲームコンソールなどに採⽤され、幅広く知れ渡っている – ARMvプロセッサーアーキテクチャーは⾮常に低消費電⼒・低発熱で、 BOSTONの提案する新サーバープラットフォームに適しています。 • この事実は既に、限られた電池で駆動し冷却機構を持つことができない携帯端 末での幅広い採⽤により実証されています。
  • 6. Calxeda EnergyCore• BOSTONはCalxedaとも技術パートナー関係を結びました。 – テキサス州オースティンにある新しいシリコンデザインハウスです。 – CalxedaはARMvプロセッサーアーキテクチャーをもとに、サーバー市場 に向けて特化した System on a Chip (SoC) を開発しました。 • EnergyCore と名付けられました – 単⼀の EnergyCore チップに以下 のモジュールが統合されています • 4基の ARM Cortex A9 コア • 2レベルのキャッシュメモリ • 浮動⼩数点演算ユニット • 32bitメモリコントローラー • ネットワーク接続 • SATAコントローラー • I/Oバス(PCIe)
  • 7. BOSTON Viridis• Boston Viridis – 電⼒効率に⾮常に優れたサーバーの誕⽣ – Calxeda EnergyCore プロセッサーを採⽤ • 1枚のサーバーモジュールに4基のEnergyCoreプロセッサを搭載 • 2Uサイズのサーバー筐体に48基のEnergyCoreプロセッサを集約 – 192コア – 各EnergyCore SoCには4GBまでのDRAMを接続可能 • x86プロセッサと⽐較すると⼩規模だが… • 各々のSoCが低レイテンシーの10GbEで 相互接続していることにより、たとえば Webアプリケーションとデータベース サーバーとストレージサーバーなどの ように互いに連携し負荷分散して 並列的に動作させることができる。 • ⼀つのプロセッサーが莫⼤な DRAMの上で複数のコアに様々 なアプリケーションを動作させる x86アーキテクチャーと⽐較して、 資源を効率的に活⽤できる。
  • 8. ソフトウェアについて• BOSTONとCalxedaは数々の有⼒なISVと密接に作業に関わっています – OSベンダーとしては Ubuntu および Fedora が含まれます。• Viridis のアプリケーションは以下の4つが主要なセグメントです。 – PHP, Ruby, Perl などのインタプリタ⾔語によるアプリケーション – 並列アプリケーション – サーチインデックス、MapReduce、ビッグデー タ、⾦融ソリューション・リスクモデリング、データ集中型・単精度HPC – memcached など⽐較的データ領域を細分化しやすいアプリケーション – ⾮常に⾼いI/O帯域を必要とするメディアストリーミング・コンテンツ配 信・⾮SQL型のインメモリデータベースサーバー• 動作させるアプリケーションに応じて⾼性能・⾼効率なシステムを提 供するために、素のままのサーバーハードウェアを提供するのではな く、適切なViridisハードウェアと最適化されたアプリケーションをプ レインストールし、必要なネットワークハードウェアを装備して提供 いたします。
  • 9. BOSTON Viridis がもたらすメリット• 各 EnergyCore SoC と搭載DRAMの消費電⼒は、⾼負荷時 5W / アイドル時 0.5W 以下です。 – Xeon E3-1220L の TDP 20W と⽐較しても4分の1 – しかも、EnergyCoreは10GbEとI/Oを含んでいます• データセンターの接地⾯積を⼤幅に削減します。 – 2Uシャーシに120基の EnergyCore ノードを搭載したとき… – 20ノードのデュアルプロセッサー搭載x86サーバーと同等の演算性能と⾒ 積もられます。• James Hamilton の TCO ツールを⽤いたCalxedaの試算によると、消費電⼒の 削減と接地⾯積の削減により、EnergyCore 採⽤インフラストラクチャーの採 ⽤によりデータセンターのTCOを半分に削減できるとされます。
  • 10. Viridis for Ubuntu• Linuxサーバークラスターとして – 展開環境をご⽤意した形で提供いたし ますので,瞬時にインストールと設定 を⾏うことができます• 事前に設定されたプロファイルに 従って,数百台のサーバーを⾃動 的に展開 – NASからのPXE bootをサポート• 追加的な個別設定のモジュールを 追加して,特定の⽤途のサーバを 含む構成を⾃動にて展開させるこ とも可能です – LAMPスタック – Web展開スタック – 数値演算ノード
  • 11. Viridis for Hadoop• Hadoopアプライアンス – オープンソースによるデータ集中 型分散アプリケーションには, Viridisサーバーが適しています• Apache Hadoopをプレインストー ルしたクラスターサーバーを,繋 いで即使える状態で提供します – ⾼いスケーラビリティを提供 – チューニングも可能です – 展開が容易になります• 数ペタバイトにも及ぶデータを低 消費電⼒のサーバにより利⽤可能 となります
  • 12. Viridis for GlusterFS• スケーラブルなNASアプライアンス – 物理環境/仮想環境/クラウド環境 いずれにも提供可能な,スケーラビ リティの⾼いNASストレージを構築 します• 構造化されていないデータも⽤意に 管理できるNASサーバです• オープンソースの GlusterFS により 構築しており,展開が容易で,設定 はシンプルです
  • 13. Viridis for OpenStack• OpenStackによるクラウドアプラ イアンス – クラウド環境構築のためのオープ ンソースのソフトウェア環境です• webインターフェイスのダッシュ ボードにより管理できます – 管理者権限によるコントロール – ユーザーへの資源割り当て• 計算資源・ストレージ・ネット ワークリソースを制御できます
  • 14. Calxedaベースのサーバーラック x86ベースのサーバー2,880基のCalxeda SoCプロセッサ 同等の性能 960基の2.4GHz Quad-Core CPU11,520GB RAM 7,680GB RAM 1 本の 12 本の Viridis x86 ラック ラック ~13,700W ~72,200W 電⼒消費を 80% 削減 TCOを50% 削減 Boston Confidential
  • 15. Viridis ベースの Hadoop クラスタ x86ベースの 480 ノード Hadoop クラスタ960 基の Calxeda SOC プロセッサ 480基の 2.4GHz Quad-Core CPU3,840GB RAM 3,840GB RAM960 SATA HDD 480 SATA HDD~8600 ワット 38,100 ワット 同等の性能 電⼒消費を 77% 削減 TCOを30%〜40% 削減 (しかも,冷却および設置⾯積によるコストを含まない計算です) Boston Confidential
  • 16. シングルノードベンチマーク 暫定結果Read test shows within 4% of 1 Socket Sandybridge result• Ubuntu 12.04 for both configurations• Boston Configuration: – EnergyCore 1.1GHz Clock Frequency – Viridis Reference Platform – DDR3-1066 4GB• Sandybridge Configuration: – Intel(R) Xeon(R) CPU E3120 @ 3.30GHz – SuperMicro CSE-111LT-330CB-4 – DDR3-1333 16GB• Disk indentical in both hosts – Samsung 256GB SSD – 3 disk results were obtained using software raid.
  • 17. ApacheBench Results and Power Comparison Boston Viridis Intel Xeon E3- 1240 [1]Core Frequency 1.1 GHz 3.3 GHzCPU Coures 4 4Total Requests 1,000,000 1,000,000Requests per Second 5500 6950Latency (Average) 9 ms 7 msPower (Average)[2] 5.26 W 102 W[3]Performance/Watt Advantage 8-15X
  • 18. Sysbench OLTP (MySQL) – Preliminary Numbers Boston Viridis 2×Intel Xeon E5-2670 [1]Core Frequency 1.1 GHz 2.6 GHzCPU Coures 4 16System Memory 4GB 32GBDatabase MySQL 5.5.24 MySQL 5.5.24Transactions per second 634 3542Estimated Performance / Watt 3-4XAdvantage
  • 19. ご⽤命は…• エルザジャパンにお問い合わせください。 – BOSTON製品の⽇本国内のVARです。 – HPC&システム事業部 (担当:鈴⽊) – Tel. (03) 5765-7391 – E-mail: hpc@elsa-jp.co.jp – URL: http://www.elsa-jp.co.jp• プレゼンテーション、デモ、および検証作業のご協⼒に伺 います。 – ターゲットアプリケーション、評価の規模などをあらかじめ教えて いただければ、BOSTONと連携し、最適な構成を⽤意して検証い ただけるようセットアップします。 – 技術的質問・改修のご要望など、BOSTONとのやりとりはすべて エルザジャパンにてご対応いたします。
  • 20. 20