Шифрование трафика на высоких скоростях требует достаточно серьёзных вычислительных ресурсов и при отсутствии специфических движков в составе процессора и прочих криптоускорителей способно отъесть немалую долю производительности.

Как правило, такие движки входят в состав современных процессоров, а ускорители имеют на борту собственный процессор и оперативную память. Но в случае с Silicom M20E3ISLB всё иначе.

Silicom M20E3ISLB. Источник: Silicom

Этот ускоритель базируется на технологии Intel QuickAssist, которая в современных реализациях способна работать с протоколами TLS и туннелями IPSec на скоростях 100-150 Гбит/с, и даже в сложных случаях шифрования развивать пропускную способность 50 Гбит/с.

Но под радиатором этого ускорителя, выполненного в форм-факторе U.2, скрывается вовсе не ПЛИС, не Arm с собственной памятью и не ASIС, а обычный чипсет Intel серии С620 «Lewisburg».

Источник: Intel

В процессорах с более высокой степенью интеграции функциональность QAT входит в состав чипа, и, как ни странно, это не флагманские Xeon Scalable, а процессоры серии Atom C2000/3000/5000, а также ряд моделей Xeon D, включая новейшие D-2100 и D-2700. Но именно в старшей платформе QAT вынесена за пределы процессора.

Поэтому большая часть PCIe-ускорителей с поддержкой данной технологии представляют собой чипсет Lewisburg или более ранний Coleto Creek (Intel 8925) с системой питания и интерфейсом PCI Express, в котором они способны работать в режиме Endpoint.

Источник: Intel

Хабы серии Lewisburg не новы, они увидели свет вместе со стартом платформы LGA3647 и процессорами Xeon Scalable с архитектурой Skylake. В младшем варианте C621 криптоускорители отключены, но C627 и обновлённая версия C629 полностью поддерживают QAT и могут работать в режиме x16. Ускоритель Silicom M20E3ISLB ограничен режимом x4, максимальным для формата U.2. Именно по причине QAT тепловыделение этих чипсетов достаточно высоко и достигает почти 30 Ватт.

Любопытно, что устройство полностью поддерживает режим «горячей замены» и, по сути, позволяет быстро и просто оснастить любой сервер с дисковыми корзинами U.2 поддержкой ускорения криптографических операций и сжатия/распаковки сетевого трафика на лету. Современные DPU обладают существенно более высокими характеристиками и универсальностью, но решения на базе Lewisburg доступнее, а возможности при этом вполне достаточны для ряда сценариев и скоростей сетевых каналов.

Фотоника сулит немалые преимущества, и особенно ярко они проявятся в случае достижения высокой степени интеграции — если внешний источник лазерного излучения может существенно усложнить систему и сделать её более дорогой, то интегрированный на кремниевую пластину, напротив, многое упрощает.

Неудивительно, что разработчики, бьющиеся над созданием гибридных фотонных чипов, нацелены именно на такой вариант. Ранее мы рассказывали о варианте Synopsys и Juniper Networks, которые также планируют использовать интегрированные лазеры в рамках возможностей техпроцесса PH18DA компании Tower Semiconductor, а сейчас успеха добилась корпорация Intel.

Традиционные оптические модуляторы достаточно громоздки. Источник: Intel Labs

Научно-исследовательское подразделение компании, Intel Labs, сообщает, что на базе «существующего кремниевого-фотонного техпроцесса для пластин диаметром 300 мм» удалось создать интегрированный лазерный массив, работающий с восемью длинами волн. Это хорошо отработанная технология, на её основе Intel уже производит оптические трансиверы, что открывает дорогу к достаточно быстрому началу производству фотонных чипов со встроенными лазерными массивами.

Вариант Intel использует компактные кольцевые микромодуляторы. Источник: Intel Labs

В технологии используются лазерные диоды с распределённой схемой обратной связи (distributed feedback, DFB), которая позволяет добиться высокой точности как в мощности излучения в пределах 0,25 дБ, так и в спектральных характеристиках, где отклонения в границах используемых спектров не превышают 6,5%. Достигнутые параметры превышают аналогичные показатели классических полупроводниковых лазеров.

Компания также отмечает, что применённая ей новая технология кольцевых микромодуляторов, отвечающих за конверсию электрического сигнала в оптический, существенно компактнее более традиционных решений других разработчиков. Такой подход позволяет поднять удельную плотность фотонных линий передачи данных, то есть, при прочих равных условиях, чип, оснащённый интерконнектом Intel, будет иметь более «широкую» оптическую шину с более высокой пропускной способностью.

В технологии используется массив из 8 лазеров. Источник: Intel Labs

Технология гибридной фотоники со встроенными лазерами, использующая мультиплексирование с разделением по длине волны (dense wavelength division multiplexing, DWDM), делает высокоскоростной оптический интерконнект возможным, но до успеха Intel данная технология упиралась именно в точность разделения спектра и в достаточно высокое энергопотребление источников излучения.

В настоящее время уже ведутся работы по созданию специального чиплета, который позволит вывести оптический интерконнект за пределы кремниевой пластины, а это в перспективе даст возможность как для фотонного соединения между центральным процессором и памятью или GPU, так и для реализации будущих ещё более скоростных версий стандарта PCI Express или его наследника.

Дорога к высокоскоростному оптическому интерконнекту открыта! Источник: Intel Labs

Ayar Labs, один из пионеров в освоении гибридных электронно-оптических технологий однако считает, что у подхода Intel есть и недостатки. Сам по себе оптический интерконнект, конечно, может быть производительнее классического, и к тому же он не подвержен помехам. Однако лазерные диоды по природе своей достаточно капризны, а глубокая интеграция источника излучения в чип при выходе хотя бы одного лазера из строя делает всю схему бесполезной. В своих решениях Ayar Labs полагается на внешний лазерный модуль SuperNova.

Евросоюз явно отстаёт в гонке экзафлопсных суперкомпьютеров, а у одного из крупнейших проектов, MareNostrum-5, сложная судьба — строительство системы постоянно откладывалось. Не столь давно, наконец-то, процесс возобновился, главным поставщиком стала Atos с её новой платформой BullSequana XH3000, причём в составе машины будут использоваться новые Arm-чипы NVIDIA Grace. Но, как выяснил ресурс The Next Platform, основой суперкомпьютера будут вовсе не они. Да и подрядчик в проекте тоже не один.

Изображение: BSC

Пиковая FP64-производительность составит 314 Пфлопс в HPL, а устоявшаяся — 205 Пфлопс. Однако почти ⅘ из них (163 Пфлопс) обеспечат узлы XH3000 с двумя процессорами Intel Xeon Sapphire Rapids и четырьмя ускорителями NVIDIA H100. В пике они дадут до 270 Пфлопс в FP64, а в вычислениях с пониженной точностью — как раз обещанные 18 Эфлопс. Ещё один кластер будет состоять из узлов Lenovo ThinkSystem SD650 V3, содержащих только CPU Sapphire Rapids, которые суммарно дадут ещё 36 Пфлопс.

Изображение: BSC

Третий кластер получит следующие поколения процессоров Intel Xeon — Emerald Rapids — и ускорителей X^e Rialto Bridge. Но этот раздел совсем невелик — на него придётся всего 2% мощностей MareNostrum-5, т.е. около 4 Пфлопс. Наконец, самую меньшую долю составят спарки NVIDIA Grace, развивать они будут всего около 2 Пфлопс, менее 1% запланированной мощности системы в Linpack. Два вышеописанных кластера описываются как экспериментальные.

А вот сведения о подсистемах хранения данных изначально были опубликованы верные. Систему объединит 400G-сеть InfiniBand NDR (Quantum-2), для хранения «горячих данных» будет применен кластер IBM Elastic Storage Server с файловой системой Spectrum Scale объёмом более 200 Пбайт. Архивное хранилище, тоже от IBM, будет иметь объём 400 Пбайт. Остаётся надеяться, что более задержек не будет, а имеющиеся проблемы с началом массового производства чипов Sapphire Rapids будут успешно решены.

Компания GigaIPC, подразделение Gigabyte, анонсировала одноплатные компьютеры QBiP-6412A и QBiP-6210A в 3,5-дюймовом форм-факторе. Решения предназначены для построения различных встраиваемых систем, оборудования для Интернета вещей, промышленных устройств и пр. В основу обеих новинок легла аппаратная платформа Intel Elkhart Lake.

Платы имеют габариты 146 × 101,7 мм. Первая из названных моделей наделена процессором Celeron J6412 (четыре ядра; четыре потока; 2,0–2,6 ГГц), вторая — Celeron N6210 (два ядра; два потока; 1,2–2,6 ГГц).

Источник изображений: GigaIPC

Для модулей оперативной памяти DDR4-3200 есть два слота SO-DIMM; максимально поддерживаемый объём ОЗУ составляет 32 Гбайт. Доступны один порт SATA 3.0 для накопителя и коннектор М.2 для твердотельного модуля формата 2280 (SATA или NVMe). Кроме того, упомянут слот mini-PCIe.

В оснащение входят двухпортовый сетевой контроллер 1GbE (Intel I211AT) и звуковой кодек Realtek. Интерфейсная панель, помимо гнёзд RJ45 для сетевых кабелей, содержит два разъёма HDMI для вывода изображения, четыре порта USB 3.2 Gen1 и 3,5-мм аудиогнездо. Могут быть также задействованы несколько последовательных портов через разъёмы на самой плате.

Говорится о совместимости с операционной системой Windows 10 (x64). Диапазон рабочих температур простирается от 0 до +60 °C.

В ассортименте Synology появился сервер хранения данных FlashStation FS3410, рассчитанный на монтаж в стойку. Новинка позволяет сформировать систему типа All-Flash на основе твердотельных накопителей SFF с интерфейсом SATA. В качестве аппаратной платформы применён 14-нм процессор Intel поколения Broadwell.

Сервер выполнен в формате 2U с габаритами 88 × 482 × 724 мм. Установлен чип Xeon D-1541 с восемью вычислительными ядрами (16 потоков инструкций), которые работают на тактовой частоте 2,1 ГГц (динамически повышается до 2,7 ГГц). Объём оперативной памяти DDR4 ECC RDIMM составляет 16 Гбайт с возможностью расширения до 128 Гбайт в конфигурации  4 × 32 Гбайт.

Источник изображений: Synology

Во фронтальной части расположены отсеки для 24 накопителей SFF с возможностью «горячей» замены. Допускается формирование массивов RAID 0/1/5/6/10/JBOD. Заявленное значение IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при работе с блоками данных по 4 Кбайт составляет до 356 500 при чтении и до 129 400 при записи.

Новинка располагает четырьмя сетевыми портами RJ-45 1GbE и двумя портами RJ-45 10GbE — все они поддерживают технологию Link Aggregation. Есть также выделенный сетевой порт управления, последовательный порт и два разъёма USB 3.2 Gen1.

За возможности расширения отвечают два слота PCIe 3.0 x8. Применена система воздушного охлаждения с четырьмя вентиляторами диаметром 80 мм. Сервер оборудован двумя блоками питания мощностью 550 Вт. Диапазон рабочих температур — от 0 до +35 °С. На решение предоставляется пятилетняя гарантия.

Компания Supermicro в ходе мероприятия Embedded World 2022 объявила о глобальной доступности интеллектуальных систем с процессорами Intel Xeon D для периферийных (edge) вычислений. Заказчикам будут доступны решения повышенной производительности с фронтальным вводом/выводом, серверы малой глубины, ИИ-комплексы, а также системы в корпусах повышенной прочности с защитой IP65 для наружного монтажа.

Источник изображений: Supermicro

Supermicro предлагает модели для решения различных задач, включая серверы SuperEdge высокой плотности для сетей связи 5G и Интернета вещей (IoT). Некоторые решения обладают расширенным диапазоном рабочих температур — от -40 до 85 °C, а в оснащение других включён сетевой адаптер 25 GbE. Конфигурация может включать чип Xeon D, насчитывающий до 20 вычислительных ядер.

Supermicro представила и ряд новых систем, в том числе обновлённые версии Open Edge IP65 и Supermicro Hyper-E: все эти решения оптимизированы для периферийных вычислений. Отмечается, что расположение этих мощных ИИ-систем ближе к тому месту, где генерируются данные, снижает сетевой трафик и сокращает время отклика.

Системы малой глубины и фронтального ввода-вывода критически важны для периферийных сред, где существует нехватка физического пространства. Такие устройства способны бесперебойно работать на объектах вдали от центров обработки данных с климатическим контролем. Компания также предлагает серверы, которые могут устанавливаться на открытом воздухе, включая серверную платформу IP65 для сетей 5G и Intelligent edge.

Компания Synology анонсировала сетевое хранилище данных (NAS) корпоративного уровня HD6500. Новинка предназначена для решения таких задач как поддержание работы систем видеонаблюдения, резервное копирование больших объёмов информации, пост-обработка контента и пр. Устройство выполнено в формате 4U.

В основу положены два процессора Intel Xeon Silver 4210R (Cascade Lake) с десятью ядрами и поддержкой до 20 потоков инструкций. Базовая тактовая частота составляет 2,4 ГГц, максимальная частота — 3,2 ГГц. Объём оперативной памяти DDR4 ECC RDIMM равен 64 Гбайт с возможностью расширения до 512 Гбайт (в конфигурации 16 × 32 Гбайт). Есть по два слота расширения PCIe 3.0 х16 и PCIe 3.0 х8 для подключения адаптеров 10/25GbE или FC.

Источник изображений: Synology

Модель HD6500 относится к хранилищам высокой плотности: допускается установка 60 накопителей LFF или SFF с интерфейсом SATA и поддержкой «горячей» замены. Заявленная скорость передачи данных достигает 6688 при последовательном чтении и 6662 Мбайт/с при последовательной записи. Максимальная внутренняя вместимость — 960 Тбайт. Возможно подключение четырёх модулей расширения RX6022sas.

Новинка располагает двумя сетевыми портами RJ-45 1GbE и двумя разъёмами RJ-45 10GbE: в обоих случаях поддерживается Link Aggregation. Кроме того, имеется выделенный сетевой порт управления и два разъёма USB 3.2 Gen 1. Габариты хранилища составляют 176 × 482 × 1020 мм, вес — 37,9 кг. Задействована система воздушного охлаждения с четырьмя вентиляторами диаметром 80 мм. Питание обеспечивают два блока мощностью 1600 Вт.

Компания ASRock Industrial анонсировала устройства серий iEPF-9010S и iEP-9010E, предназначенные для решения различных задач в области edge AIoT. Речь идёт о периферийных вычислениях в сегменте интеллектуальных платформ Интернета вещей (AIoT). В основу всех новинок положены процессоры Intel Core двенадцатого поколения в исполнении LGA 1700 (семейство Alder Lake-S).

Представлены модели iEPF-9010S-EY4 и iEP-9010E на наборе логики Intel R680E, а также iEPF-9012S-EY4 и iEP-9012E с чипсетом Intel H610. Первые две модели оборудованы четырьмя слотами для модулей оперативной памяти DDR4-3200 SO-DIMM суммарным объёмом до 128 Гбайт. Есть два разъёма mini-PCIe и два коннектора М.2 для модулей Wi-Fi/BT и 4G/5G.

Источник изображений: ASRock Industrial

Устройство iEPF-9010S-EY4 предлагает по одному слоту расширения PCIe 4.0 x16 и PCIe 4.0 x8, два слота PCIe 4.0 x4. Данная модель, а также версия iEP-9010E оборудованы интерфейсами DisplayPort, HDMI и D-Sub, шестью последовательными портами, пятью сетевыми портами 2.5GbE, шестью портами USB 3.2 Gen2 x1 и звуковым кодеком Realtek ALC897. Доступны коннектор М.2 для твердотельного модуля и четыре SATA-порта.

Решения iEPF-9012S-EY4 и iEP-9012E, в свою очередь, поддерживают до 64 Гбайт ОЗУ в виде двух модулей DDR4-3200 SO-DIMM. Накопители могут подключаться к четырём портам SATA.

Модель iEP-9012E оснащена двумя разъёмами mini-PCIe и двумя коннекторами М.2 для модулей Wi-Fi/BT и 4G/5G, а версия iEPF-9012S-EY4 — дополнительно слотом PCIe 4.0 x16. Набор интерфейсов включает коннекторы DisplayPort, HDMI и D-Sub, четыре порта 2.5GbE, шесть последовательных портов, по два разъёма USB 3.2 Gen2 x1, USB 3.2 Gen1 x1 и USB 2.0. Диапазон рабочих температур у всех устройств простирается от -40 до +70 °C.

Компания Cockroach Labs, разработчик распределённой СУБД CockroachDB, подготовила очередной отчёт 2022 Cloud Report, в котором сравнила современных инстансы «большой тройки» облаков: AWS, Google Cloud Platform и Microsoft Azure. В рамках исследования компания попыталась найти ответ на вопрос, часто задаваемый пользователями CockroachDB: лучше использовать много маленьких инстансов или несколько больших?

Для этого исследователи оценили производительность CPU (CoreMark), сетевой подсистемы (nperf), подсистемы хранения данных (FIO), а также исполнение OLTP-нагрузок (модифицированный TPC-C). В тестировании приняли участие инстансы с последними на текущий момент процессорами AMD EPYC Milan и Intel Xeon Ice Lake-SP, а вот Arm-системы пока что были исключены из подборки, так как официальная их поддержка появится только в осеннем релизе CockroachDB.

Авторы исследования отмечают, что если ранее по уровню общей производительности лидировали инстансы на базе процессоров Intel, а AMD-инстансы хоть и отставали от них, но зато выигрывали по соотношению цены и производительности, то теперь ситуация поменялась — решения AMD лидируют в обоих случаях. В OLTP- и CPU-бенчмарках чаще всего обгоняют Intel-системы, а в худшем случае идут с ними вровень.

Источник: Cockroach Labs

Впрочем, без нюансов не обошлось. Так, неожиданно выяснилось, что в CoreMark (только мультипоточные тесты) процессоры Intel Xeon Cascade Lake-SP оказались почему-то хуже, чем более новые Ice Lake-SP, чего быть не должно и что противоречит результатам OLTP-бенчмарков. Исследователи не готовы назвать причину такого поведения, поскольку проблема может крыться в аномальной работе бенчмарка, который может не отражать реальный уровень производительности CPU.

Источник: Cockroach Labs

Также авторы отчёта подчеркнули важность внимания к сети и хранилищу, поскольку они прямо влияют на производительности работы СУБД в конкретных нагрузках, а неправильный подбор конфигурации может значительно сказаться на стоимости использования. В частности, дорогое, но высокопроизводительное локальное хранилище нужно только в специфичных сценариях, а стоимость передачи трафика внутри облачного региона и между регионами может быть одинаковой.

Ещё одно наблюдение — все облака предоставляют ресурсы с чётко прописанными лимитами именно в рамках этих лимитов. А вот надеяться на то, что ресурсы без таких лимитов (например, без указан верхний порог скорости, но не указан нижний) всегда будут предоставляться по максимуму, ожидать не стоит. Если нужен гарантированный уровень производительности, чаще всего придётся доплатить. Также авторы указывают на важность соотношения vCPU c RAM и рекомендуют не менее 4 Гбайт на каждый vCPU.

Всего в рамках исследования было протестировано 56 разновидностей инстансов в 107 различных конфигурациях. На этот раз явного лидера выявлено не было, все три провайдеры в конечном итоге предлагают примерно равные возможности и конкурентные цены. Что же касается главного вопроса исследования, то ответ на него таков: в случае OLTP-нагрузок использование малых инстансов может быть лучше, чем использование более крупных.

Компания TerraMaster анонсировала сетевое хранилище данных (NAS) башенного типа T6-423. Новинка, построенная на аппаратной платформе Intel, ориентирована на применение в сегменте малого и среднего бизнеса. Утверждается, что это решение профессионального уровня, которое не требует больших затрат на приобретение и интеграцию в существующую инфраструктуру.

В основу положен процессор Celeron N5105/N5095 с четырьмя вычислительными ядрами, тактовая частота которых достигает 2,0 ГГц в обычном режиме и 2,9 ГГц в турбо-режиме. Объём оперативной памяти расширяется с 4 Гбайт в базовой конфигурации до 32 Гбайт (два модуля SO-DIMM).

Источник изображений: TerraMaster

Доступны шесть отсеков для накопителей LFF или SFF с интерфейсом SATA и возможностью «горячей» замены. Максимально допустимая внутренняя вместимость составляет 120 Тбайт — 6 × 20 Тбайт. Хранилище располагает двумя сетевыми портами 2.5GbE (RJ-45) с возможностью агрегации.

Предусмотрены два коннектора M.2 для твердотельных модулей с интерфейсом PCIe 3.0 (NVMe), которые могут выполнять функции кеширующих накопителей. Есть два порта USB 3.2 Gen2 Type-A и разъём HDMI. Новинка имеет размеры 226 × 130 × 218 мм и весит 2,5 кг (без накопителей). Применена система воздушного охлаждения с двумя вентиляторами диаметром 80 мм. Цена TerraMaster T6-423 составляет около $700.