Team Server P4000CW

Team Server P4000CW на платформе Intel

Представляем новый двухпроцессорный сервер Team Server P4000CW на платформе Intel.

Главные достоинства сервера – экономичность, универсальность и широкие возможности конфигурирования. Благодаря исполнению «Пьедестал» сервер Team P4000CW не требует для своего размещения серверного шкафа, хотя при желании его можно установить в серверную стойку.

В рамках этой модели можно подобрать конфигурацию как для экономичного сервера начального уровня, так и для производительного сервера с мощной процессорной и дисковой подсистемой и резервированием основных узлов. Поэтому данный сервер может использоваться для самых разных применений: первый сервер в небольшой компании, сервер отдела, филиала или удаленного офиса, контроллер домена, платформа виртуальных машин, файловый, почтовый или терминальный сервер, сервер приложений, сервер 1С, сервер баз данных.

Team Server P4000CW будет хорошим выбором для множества серверных нагрузок в IT-инфраструктуре любого масштаба – от компаний малого и среднего бизнеса до крупных предприятий, а благодаря богатым возможностям расширения обеспечит защиту инвестиций на протяжении долгого времени.

Здесь мы расскажем о возможностях сервера Team Server P4000CW, его особенностях и преимуществах по сравнению с серверами предыдущего поколения.

Новая серверная архитектура Intel Grantley

Сервер P4000CW спроектирован на базе новой серверной архитектуры Intel Grantley, которая сменила архитектуру предыдущего поколения, известную под названием Intel Romley.

Основные нововведения, реализованные в рамках новой архитектуры:

• Процессоры семейства Intel Xeon E5-2600 v3, обеспечивающие рост производительности от 20 до 100% в зависимости от характера нагрузки по сравнению с процессорами предыдущего поколения.
• Более скоростная память стандарта DDR4 с эффективной частотой 2133 MHz.
• Поддержка интерфейса SAS 3.0 12Gb/s.
• Поддержка накопителей SSD с интерфейсом NVMe.
• Высокопроизводительные и экономичные конвергентные сетевые адаптеры Intel Ethernet XL710 QSFP+ 40 Gb/s (Fortville).

Подробнее мы расскажем об этих новшествах при описании подсистем сервера.

Серверная платформа Intel P4000CW

В рамках новой архитектуры компания Intel существенно изменила подход к разработке серверного модельного ряда. Если раньше в нем присутствовало около 20 платформ, которые во многом дублировали друг друга по функциональным возможностям, то теперь предлагается всего пять базовых платформ:

• Intel R1000WT (Wildcat Pass), универсальный сервер 1U для установки в стойку
• Intel R2000WT (Wildcat Pass), универсальный сервер 2U для установки в стойку
• Intel P4000CW (Cottonwood Pass), универсальный сервер в исполнении Tower 4U
• Intel H2000KP (Kennedy Pass), 4 вычислительных модуля в общем шасси 2U
• Intel H2000TP (Taylor Pass), 4 вычислительных модуля в общем шасси 2U

Сосредоточив усилия на проектировании и доводке сравнительно небольшого числа платформ, компания Intel создала решения, безупречные со многих точек зрения. Использование современных серверных технологий, продуманная компоновка, высокое качество разработки и производства, тщательное тестирование на стабильность работы и совместимость, масштабируемость, гибкость конфигурирования благодаря большому количеству разнообразных опций и умеренная стоимость делают серверные платформы Intel оптимальным выбором в качестве основы серверной инфраструктуры.

Серверы Team Server P4000CW производятся на базе серверных шасси Intel P4000M, включающих в себя блоки питания и систему охлаждения, кабели и дисковые корзины, и системных плат семейства Intel S2600CW. В данной модели сервера используются два типа шасси, различающихся между собой типами подсистем питания и охлаждения (фиксированный или с горячей заменой и резервированием), а также четыре разных модели материнской платы Intel S2600CW, которые отличаются типом сетевых портов (1GbE или 10GbE) и наличием встроенного дискового RAID-контроллера на базе процессора SAS LSI 3008.

Процессорная подсистема сервера

Сердцем серверной архитектуры Grantley являются процессоры семейства Intel Xeon E5-2600 v3¹.

Новые процессоры могут иметь до 18 физических ядер и 45 MB кэш-памяти третьего уровня против 12 ядер и 30 MB у процессоров предыдущего поколения Xeon E5-2600 v2². При одинаковой рабочей частоте увеличение количества ядер означает пропорциональный прирост производительности в многозадачных средах³ и позволяет разместить на сервере больше виртуальных машин⁴. С поддержкой технологии Intel Hyper-Threading⁵ двухпроцессорный сервер теперь может иметь до 72 логических CPU.

В следующей таблице приведены сравнительные характеристики процессоров Intel Xeon E5-2600 v2 и v3: рабочая частота, количество ядер и условный индекс производительности – произведение рабочей частоты на количество физических ядер. Также приведены значения прироста индекса для процессоров одной и той же модели (некоторых моделей в предыдущей линейке v2 не было).

Сравнительные характеристики процессоров Intel Xeon E5-2600 v2 и v3

В новых процессорах Intel Xeon E5-2600 v3 значительно расширен диапазон возможного увеличения рабочей частоты в режиме Turbo Boost⁶ благодаря усовершенствованиям в схеме управления питанием, что дает дополнительный и значительный прирост производительности. Так, для процессоров линейки v2 среднее значение диапазона увеличения частоты в режиме Turbo Boost составляет 600 MHz, а максимальное – 800 MHz. Для процессоров v3 соответствующие цифры – 800 MHz и 1300 MHz.

Повышение производительности процессоров достигается также благодаря использованию нового расширенного набора инструкций Intel AVX2, являющегося дальнейшим развитием технологии Intel AVX. Технология векторизации AVX (Advanced Vector Extensions) позволяет за один процессорный такт выполнять операции над 256-битными векторами, содержащими 4 числа двойной точности по 8 байт или 128-битными векторами для целочисленных вычислений (4 целых числа по 4 байта). В AVX2 разрядность целочисленных регистров увеличена до 256 бит, что удваивает скорость приложений обработки медиа-контента и распознавания изображений.

Дополнительно AVX2 включает новые инструкции FMA (Fused multiply–add), выполняющие за один процессорный такт операции сложения и умножения, одновременно задействуя два арифметических ALU процессорного ядра. FMA значительно ускоряет выполнение типовых алгоритмов линейной алгебры (например, тест LINPACK, представляющий из себя решение системы линейных уравнений, демонстрирует 50% повышение производительности с использованием FMA⁷).

Наряду с показателями производительности важна еще и энергоэффективность процессора, так как затраты на электроэнергию в дата-центрах составляют значительную часть эксплуатационных расходов, а процессоры – главные потребители электроэнергии в сервере. Поскольку максимальное энергопотребление новых процессоров не изменилось (TDP⁸ 145W), а производительность возросла в среднем в полтора раза, можно говорить о соразмерном улучшении показателей энергоэффективности. В новых процессорах управление питанием перенесено с системной платы внутрь кристалла, благодаря чему повысилась точность задания напряжений и частот для отдельных ядер, увеличилась эффективность режима Turbo Boost и значительно снизилось энергопотребление в состоянии простоя.

В процессорах нового поколения значительно увеличена скорость работы внешних интерфейсов процессора - контроллера оперативной памяти и интерфейса QPI⁹ - максимальная пропускная способность последнего возросла c 8 MT/s до 9,6 MT/s (38,4 GB/s). Имея два канала QPI, процессоры могут обмениваться данными с суммарной скоростью 76,8 GB/s.

Встроенный в процессор контроллер ввода-вывода не изменился и обеспечивает 40 линий PCIe 3.0 с суммарной пропускной способностью 40 GB/s в каждом направлении.

Подсистема памяти

Важной новшеством серверной архитектуры Grantley является использование оперативной памяти стандарта DDR4. В отличие от памяти DDR3 с максимальной частотой 1866 MHz, память DDR4 работает на штатной частоте 2133 MHz. Следует учесть, что частота может быть ограничена моделью процессора и числом модулей памяти, установленных в одном канале.

Встроенный в процессор контроллер оперативной памяти имеет 4 канала, в каждый из которых можно установить до 2 модулей памяти. Таким образом, общее количество модулей на двухпроцессорный сервер составляет 16, а максимальный объем памяти в сервере при использовании модулей емкостью 64 GB может достигать 1024 GB.

Поддерживается два типа модулей памяти с контролем четности: Registered DIMM (RDIMM) и Load Reduced DIMM (LRDIMM), оба с напряжением питания 1.2 V. Типы памяти отличаются друг от друга степенью буферизации: в модулях LRDIMM буферизируются команды, адреса и данные, в RDIMM - только команды и адреса. Вследствие этого память LRDIMM создает меньшую нагрузку на шину контроллера, поэтому такие модули могут иметь больший максимальный объем (64 GB против 32 GB у RDIMM) и работают на более высокой частоте при установке в канал двух модулей:

Максимальная частота памяти (MHz) в зависимости от типа и числа модулей на канал (DPC¹⁰)

Рабочая частота памяти может быть ограничена также моделью процессора. Младшие процессоры в линейке поддерживают частоту работы с памятью 1600 MHz, средние – 1866 MHz, а старшие – 2133 MHz.

Лучшим вариантом при конфигурировании подсистемы памяти сервера является использование модулей одного типа с установкой в каждый канал по одному модулю (либо по два модуля для LRDIMM). В этом случае обеспечиваются максимальная рабочая частота и параллельная работа всех каналов. При частоте 2133 MHz скорость обмена «процессор-память» составляет 68 GB/s (2133 MHz x 8 байт/канал x 4 канала) ¹¹.

Подсистема ввода-вывода

Встроенный в процессор контроллер ввода-вывода имеет 40 линий PCIe 3.0, каждая из которых обеспечивает передачу данных со скоростью 1 GB/s в каждом направлении. Все устройства ввода-вывода сервера и два слота PCIe подключены к первому процессору (ко второму процессору подключены остальные три слота PCIe, один слот подключен к чипсету), поэтому сервер обеспечивает функциональность всех подсистем даже при установке только одного процессора.

К первому процессору подключены:

• через интерфейс PCIe 3.0 x8 интегрированный RAID-контроллер на базе LSI 3008 на 8 портов SAS 12Gb/s с аппаратной поддержкой RAID уровней 0/1/10/1E/5 (только для системных плат с интегрированным SAS-контроллером);
• два слота PCIe 3.0 x16/x16 для полноразмерных плат расширения;
• интегрированный сетевой контроллер Intel I350 (2 порта GbE) или Intel X540 (2 порта 10GbE) через интерфейс PCIe 2.0 x8;
• чипсет Intel C612 через интерфейс DMI2 Gen2 x4.

Сервер допускает установку шести полноразмерных плат расширения PCIe 3.0, в том числе трех плат двойной ширины (например, Intel Xeon Phi или NVIDIA Tesla).

Как уже отмечалось, сервер оснащен интегрированным сетевым контроллером Intel I350 с двумя гигабитными Ethernet-портами либо контроллером Intel X540 с двумя портами 10Gb Ethernet (RJ-45). Тип контроллера зависит от выбранного варианта материнской платы. Дополнительные порты можно получить добавлением сетевых адаптеров в слоты расширения.

На передней панели корпуса расположены 2 гнезда USB 3.0. На задней панели находятся: два сетевых порта RJ-45 (1 GbE или 10 GbE в зависимости от варианта платформы), порт управления RJ-45 GbE, 2 порта USB 3.0 и 2 порта USB 2.0.

На системной плате сервера находятся порт USB 2.0 Type-A для установки флэш-накопителя, последовательный порт, 10 портов SATA и опционально порты SAS-контроллера.

Дисковая подсистема

В исходном варианте в сервере P4000CW можно разместить четыре накопителя SATA 6Gb/s 3,5" или 2,5" с фиксированной установкой. Добавляя в сервер различные дисковые корзины можно получить следующие варианты дисковой подсистемы:

• 8 дисков SATA 6Gb/s 3,5"/2,5" с фиксированной установкой;
• 4 диска SATA 6Gb/SAS 12Gb 3,5" с горячей заменой (одна дополнительная корзина 3,5");
• 8 дисков SATA 6Gb/SAS 12Gb 3,5" с горячей заменой (две дополнительных корзины 3,5");
• 8 дисков SATA 6Gb/SAS 12Gb 2,5" с горячей заменой (одна дополнительная корзина 2,5");
• 16 дисков SATA 6Gb/SAS 12Gb 2,5" с горячей заменой (две дополнительных корзины 2,5")

Одну стандартную корзину на 8 дисков 2,5" можно заменить корзиной для накопителей NVMe¹². В такую корзину можно установить до 8 обычных дисков SAS/SATA либо 4 «обычных» диска и 4 SSD-накопителя NVMe.

Накопителям NVMe не нужен контроллер SAS или SATA - они подключаются непосредственно к шине PCIe через плату-переходник, устанавливаемую в слот расширения. Благодаря уменьшению суммарных задержек интерфейса накопители NVMe работают значительно быстрее SSD-накопителей с интерфейсом SATA. Каждый накопитель NVMe использует 4 линии PCIe 3.0 с суммарной пропускной способностью 4 GB/s и обеспечивает недоступную обычным SSD производительность: последовательное чтение – 2,8GB/s, последовательная запись – 1,9GB/s, случайное чтение блоками 4KB – 460"000 IOPS, случайная запись блоками 4KB – 180"000 IOPS.

Помимо жестких дисков и SSD-накопителей в сервер можно установить до трех устройств формата 5,25" (привод оптического диска или ленточный накопитель).

Теперь о дисковых контроллерах.

Сервер оснащен двумя интегрированными на системной плате контроллерами SATA 6Gb/s. Первый контроллер (обозначается как SATA) имеет 6 портов 6Gb/s. Из них два порта с разъемами 7-pin могут использоваться для подключения оптического привода, дополнительных SSD-накопителей, либо накопителей SATA DOM. Четыре других порта SATA-контроллера с общим разъемом mini-SAS HD на системной плате могут использоваться для подключения к дисковой корзине сервера. Второй контроллер (обозначается как sSATA¹³) имеет 4 порта 6Gb/s, которые также могут быть подключены через общий разъем mini-SAS HD на системной плате к дисковой корзине.

Оба встроенных контроллера (SATA и sSATA) могут работать в одном из двух режимов: Intel RSTe¹⁴ (поддержка RAID 0/1/10/5) либо LSI ESRT2¹⁵ (поддержка RAID 0/1/10, для RAID 5 требуется дополнительный ключ). Объединять в RAID-массивы можно только диски, подключенные к одному и тому же контроллеру.

Для подключения дисков с интерфейсом SAS можно использовать интегрированный на системной плате аппаратный контроллер SAS LSI 3008, который имеет 8 портов SAS 3.0 12Gb/s и поддерживает режимы RAID 0/1/10/1E (для RAID 5 необходим дополнительный ключ). Также возможна установка дискретного RAID-контроллера в один из слотов расширения.

Все дисковые корзины сервера и используемые кабели поддерживают стандарт SAS 3.0 12Gb/s. Имеется также широкий выбор различных моделей RAID-контроллеров с поддержкой SAS 12Gb/s. Все вышеперечисленные устройства работают и с накопителями предыдущего стандарта SAS 2.0 6Gb/s, а также SATA 6Gb/s.

Если количество накопителей в сервере превышает число имеющихся портов контроллера, можно установить в сервер расширитель SAS-портов. Используется либо внутренний расширитель на 36 портов SAS 12Gb/s, который монтируется на стенке корпуса сервера рядом с дисковой корзиной, либо расширитель на 28 внутренних и 8 внешних портов SAS 12GB/s, устанавливаемый в слот расширения PCIe.

Использовать контроллер и расширитель портов с поддержкой SAS 12Gb имеет смысл даже в том случае, когда планируется использовать диски с интерфейсом SAS или SATA 6Gb/s. Благодаря мультиплексированию каналов на участке «контроллер-расширитель портов» будет обеспечиваться вдвое большая пропускная способность (8 портов по 12Gb/s дадут суммарную полосу пропускания 9,6 GB/s) по сравнению с контроллером SAS 6Gb/s (4,8 GB/s). Это может оказаться нелишним, если в сервере установлено, например, 24 SDD-накопителя SATA, способных читать данные со скоростью 300 MB/s каждый, что в сумме даст 7,2 GB/s.

В качестве дополнительных накопителей в сервер можно установить два внутренних накопителя SATA DOM¹⁶ и внутренний флэш-накопитель eUSB. В некоторых случаях на таких накопителях удобно размещать операционную систему или гипервизор, чтобы использовать «основные» накопители только для прикладных задач.

Прочие подсистемы и внутренняя компоновка сервера

Сервер может использовать один из двух вариантов корпуса, которые отличаются типом блоков питания и подсистемой охлаждения:

• Корпус с одним фиксированным блоком питания 550W и двумя вентиляторами с фиксированной установкой.
• Корпус с одним или двумя блоками питания 750 или 1600W и пятью вентиляторами системы охлаждения. В этом варианте обеспечивается резервирование по питанию и охлаждению, а также возможна горячая замена компонентов.

В общем случае для подсистемы питания возможны следующие режимы работы:

• 1+0 – установлен один блок питания, резервирования нет.
• 1+1 – установлено два блока питания, есть резервирование по питанию.
• 2+0 – установлено два блока питания, резервирования нет.

Когда в сервере установлено два блока питания, но серверу для работы достаточно мощности одного блока, подсистема питания работает по схеме 1+1 с резервированием. Используется только один блок, второй находится в спящем режиме и включается либо при выходе первого блока из строя (переключение на схему 1+0), либо если нагрузка превысит мощность одного блока (переключение на схему 2+0). Резервирование в обоих случаях теряется. Как правило, мощности одного блока в 750W (и тем более 1600W) хватает практически для любой возможной конфигурации сервера за исключением вариантов с двумя вычислительными модулями Intel Xeon Phi или NVIDIA Tesla, суммарная потребляемая мощность которых может доходить до 600W (2x300W).

При выборе конфигурации сервера можно использовать одну из четырех моделей материнских плат, отличающихся только сетевыми портами и наличием встроенного RAID-контроллера:

• S2600CW2 – 2 порта Ethernet 1Gb RJ-45;
• S2600CWT – 2 порта Ethernet 10Gb RJ-45;
• S2600CW2 – 2 порта Ethernet 1Gb RJ-45, RAID-контроллер LSI3008, 8 портов SAS 12Gb;
• S2600CW2 – 2 порта Ethernet 10Gb RJ-45, RAID-контроллер LSI3008, 8 портов SAS 12Gb;

Сервер оснащен системой управления и мониторинга, которая выполняет множество различных функций: мониторинг температур, напряжений питания, скорости вращения вентиляторов, состояния «здоровья» различных подсистем, датчика открытия корпуса; управление уровнем шума; отсылка уведомлений; встроенный веб-сервер; выделенный гигабитный порт удаленного управления и другие. Если необходимо подключить к серверу удаленную консоль (KVM) либо удаленный накопитель, в сервер нужно установить ключ удаленного управления Intel RMM4 Lite.

Если сервер планируется установить в серверную стойку или шкаф, необходимо укомплектовать его набором для конвертации в «стоечный» вариант. Для предотвращения несанкционированного доступа к панели управления и дискам сервер можно оснастить накладкой на лицевую панель с запиранием на ключ.

Серверы Team Server P4000CW обеспечивается полной трехлетней гарантией с обслуживанием по месту эксплуатации (в пределах Москвы). Время устранение неисправности – следующий рабочий день. Стоимость гарантийного обслуживания включена в стоимость сервера.

Дополнительная информация на сайте Intel:

Intel® Server Board S2600CW Family. Technical Product Specification (PDF)
Intel® Server Chassis P4000M Family. Technical Product Specification (PDF)

Перейти в конфигуратор сервера P4000CW
Перейти в раздел технических характеристик сервера P4000CW

¹ Процессоры Intel E5-2600 v3 используют микроархитектуру Intel Haswell и изготавливаются по техпроцессу 22 нм.
² Процессоры Intel E5-2600 v2 используют микроархитектуру Intel Ivy Bridge и изготавливаются по техпроцессу 22 нм.
³ Результаты тестирования Intel Generational Performance on SPECfp*_rate_base2006
⁴ Результаты тестирования Intel Generational Performance on VMmark2.5.x
⁵ Intel Hyper-Threading – технология, используемая в процессорах Intel и позволяющая одновременное исполнение двух потоков инструкций одним физическим ядром.
⁶ Turbo Boost – технология повышения рабочей частоты одного или нескольких ядер процессора. Частота повышается с шагом 100 MHz на один или несколько шагов. Включение Turbo Boost дает прибавку в производительности примерно 15%, в том числе в многопоточных приложениях.
⁷ Результаты тестирования Matrix multiplication based on LINPACK
⁸ TDP - Thermal Design Power, максимальная рассеиваемая мощность. Равна усредненной максимальной потребляемой процессором мощности за вычетом незначительных потерь на электромагнитное излучение. В рамках технологии Turbo Boost 2.0 процессор может повышать частоту одного или нескольких ядер, при этом его потребляемая мощность в моменте может значительно превышать TDP, если есть запас по рассеиваемой мощности.
⁹ QPI (Intel QuickPath Interconnect) – межпроцессорный интерфейс Intel, состоит из двух односторонних каналов. Каждый канал включает 20 дифференциальных пар, передающих 16 бит полезной нагрузки. При эффективной частоте 9,6 GHz пропускная способность интерфейса составляет 18,2 GB/s в одном направлении, суммарная 36,4 GB/s. Суммарная пропускная способность двух интерфейсов QPI 72,8 GB/s.
¹⁰ DPC (DIMM Per Channel) – количество модулей на канал
¹¹ Результаты тестирования Memory bandwidth based on STREAM Triad
¹² NVMe (Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) – протокол доступа к твердотельным накопителям SSD, подключаемым к шине PCI Express.
¹³ sSATA – secondary SATA
¹⁴ RSTe (Intel Rapid Storage Technology enterprise) – технология Intel для организации RAID-массивов на уровне BIOS. Ориентирована на серверный сегмент.
¹⁵ ESRT2 (Intel Embedded Server RAID Technology 2) – технология Intel для организации RAID-массивов на уровне BIOS, использующая программный стек LSI MegaRAID.
¹⁶ SATA DOM (SATA Disk-on-Module) – компактный флэш-накопитель с интерфейсом SATA