Facebook präsentiert SoC für modulares Serversystem

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Der System-on-a-Chip soll im Vergleich mit gängigen Datacenter-Servern mehr Leistung bei geringeren Kosten pro Watt erreichen. Zudem stellt Facebook das Software-Framework OpenBMC vor. Es soll die Systemverwaltung bei sich ändernder Hardware erleichtern.

Facebook hat im Rahmen des Open Compute Project das erste eigene System-on-a-Chip (SoC) für ein modulares Serversystem frei verfügbar gemacht. Dies hat der Konzern auf dem OPC Summit im kalifornischen San Jose erstmals präsentiert. Das SoC – Codename Yosemite (nicht zu verwechseln mit Apples jüngster OS-X-Version 10.10) – unterstützt bis zu vier unabhängige Server. Darüber hinaus soll es eine höhere Leistung sowie geringere Kosten pro Watt bieten als gängige Datacenter-Server.

“Beim Hardware-Design gibt es zwei Ansätze, um den enormen Rechenanforderungen von Sites wie Facebook gerecht zu werden”, erklärt Facebook-Ingenieur Hu Li in einem Blog. “Es gibt den Ansatz des ‘Scale up’, also immer mehr Rechenkraft in einem vorgegeben System bereitzustellen. Oder man kann ‘Scale out’ betreiben, indem man eine immer größere Flotte an einfachen Systemen aufbaut, von denen jedes ein moderates Maß an Rechenkraft aufweist.”

Mit dem modularen Gehäuse auf Grundlage des Yosemite-SoC verfolge Facebook letzteren Ansatz, um die Kapazität seiner Infrastruktur bei steigendem Bedarf anpassen zu können, so Hu Li weiter. Der Internetkonzern verspricht vollständige Kompatibilität zu Open Rack. Auf diese Weise lassen sich bis zu 192 SoC-Serverkarten in einem einzelnen Rack unterbringen. Darüber hinaus ermöglicht Mellanox mit der ebenfalls im Rahmen des Open Compute Project entwickelten Mezzanine Card ConnectX-4 eine Multi-Host-Unterstützung.

Facebooks SoC Yosemite wurde für ein modulares Serversystem konzipiert (Bild: Facebook).
Facebooks SoC Yosemite wurde für ein modulares Serversystem konzipiert (Bild: Facebook).

Jeder Serverknoten verfügt bei Yosemite über ein Steckmodul. Dies umfasst neben dem SoC mehrere Speicherkanäle mit Standard-DDR-DIMM-Slots, mindestens eine SSD-Schnittstelle und einen Management-Controller. Facebook gibt die Leistungsaufnahme des Server-SoC selbst mit 65 Watt an. Die gesamte Serverkarte benötigt 90 Watt. Dabei besteht jedes System aus bis zu vier Karten und verbraucht insgesamt maximal 400 Watt. Daraus ergibt sich Hu Li zufolge eine “kosteneffiziente, flexible und einfach zu wartende Systemstruktur”.

Software-Framework OpenBMC

Ebenfalls auf dem OCP Summit im Silicon Valley hat Facebook mit OpenBMC ein offenes Software-Framework zur Systemverwaltung auf GitHub verfügbar gemacht. In einem Blog führt Facebook-Entwickler Tian Fang dazu aus: “BMC-Software wird normalerweise von Hardwareherstellern während der Entwicklungsphase der Hardware erstellt. Weil die BMC-Software nicht offen war, konnte, was auch immer für die bestehende Hardware entwickelt wurde, nicht für die nächste Generation wiederverwendet werden. Der langfristige BMC-Software-Zeitplan wirkte sich direkt auf die Entwicklung neuer Hardware aus. Wenn die Hardware-Entwicklung endete, wurde auch die BMC-Software-Entwicklung gestoppt. Für weitere Fehlerkorrekturen oder neue Funktionen musste man auf den Hardwarehersteller warten.”

Diese Einschränkungen sollen mit OpenBMC nicht mehr gelten. Das Framework umfasst einen Bootloader (u-boot), einen Linux-Kernel, Open-Source-Pakete sowie Board-spezifische Initialisierungsskripte und Werkzeuge. BMC steht für Baseboard Management Controller, der auf der Hauptplatine vieler Systeme eingebettet ist und die Schnittstelle zwischen der Software zum Systemmanagement beziehungsweise zur Hardware verwaltet. Über Sensoren ruft der BMC Daten über Systemparameter wie Temperatur, Lüftergeschwindigkeit oder Betriebsstatus ab und informiert den Administrator auf Wunsch über ungewöhnliche Werte.

[mit Material von Björn Greif, ZDNet.de]

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