А что там на краю? Edge Computing и «пограничный сервер» Supermicro E403-9P-FN2T

Новинка, недавно пред­став­лен­ная ком­па­ни­ей Super­micro, об­ла­да­ет про­из­во­ди­тель­но­стью на уров­не са­мых мощ­ных сто­еч­ных сер­ве­ров, но при этом не­при­хот­ли­ва к ус­ло­ви­ям раз­ме­ще­ния, гиб­ко кон­фи­гу­ри­ру­ет­ся и пред­ла­га­ет бо­га­тей­шие ком­му­ни­ка­ци­он­ные воз­мож­но­с­ти.

С каждым новым поколением производственное оборудование становится умнее. Мы к этому, в общем-то, уже ус­пе­ли при­вык­нуть, и фраза «нужно обновить прошивки в лампочках» уже ассоциируется не с дюжими са­ни­та­ра­ми из ско­рой пси­хи­а­т­ри­че­ской помощи, а всего лишь с морокой и последующими проверками, все ли освещение осталось в ра­бо­чем со­сто­я­нии. Но чем «умнее» оборудование, тем больший поток ин­фор­ма­ции от встроенных в него дат­чи­ков оно ге­не­ри­ру­ет, тем больше информации от него нужно об­ра­ба­ты­вать и хранить, соответственно — повышаются требования к серверам, его об­слу­жи­ва­ю­щим.

На заре компьютеризации все было просто: ЭВМ стоит сама по себе в ма­шин­ном зале, производственное обо­ру­до­ва­ние — в це­ху, от каждого датчика и исполнительного уст­рой­ст­ва протянут кабель к стойке вво­да-вы­во­да, на­хо­дя­щей­ся обыч­но в том же машинном зале, что и ЭВМ, и все работает. Как обычно — про­гресс неумолим: ма­шин­ный зал по­сте­пен­но пре­вра­тил­ся в гер­мо­зо­ну с контролируемой ат­мо­с­фе­рой, жест­ко ста­би­ли­зи­ро­ван­ной тем­пе­ра­ту­рой и от­фильт­ро­ван­ным от пыли воз­ду­хом, ЭВМ — в стой­ки с вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ны­ми сер­ве­ра­ми, а ко­ли­че­ст­во то­чек конт­ро­ля и уп­рав­ле­ния вы­рос­ло на порядки. Но идиллия оказалась под угрозой: боль­шое рас­сто­я­ние меж­ду уп­рав­ля­ю­щим ядром и собственно самим управляемым оборудованием вы­ли­в­ает­ся во мно­гие ки­ло­мет­ры ка­бе­лей между ними и с ус­лож­не­ни­ем систем растут риски, связанные с та­кой транспортной ин­фра­ст­рук­ту­рой.

Большое расстояние между управляющим ядром и собственно самим управляемым оборудованием выливается во многие километры кабелей между ними и с усложнением систем растут риски, связанные с такой транспортной инфраструктурой

 

Решение, казалось бы, лежит на поверхности: перенести «черновую об­ра­бот­ку данных» прямо на место их по­яв­ле­ния, об­ме­ни­ва­ясь с «центром» уже высокоуровневой информацией. Так по­я­ви­лись про­мыш­лен­ные компьютеры — в от­ли­чие от «из­не­жен­ных» серверов, про­хла­ж­да­ю­щих­ся в гермозонах, эти бру­таль­ные уст­рой­ст­ва должны вы­дер­жи­вать все не­взго­ды цеха, от пыли и по­вы­шен­ных/по­ни­жен­ных тем­пе­ра­тур до ви­бра­ций и элек­тро­маг­нит­ных на­во­док от ле­жа­щих рядом силовых кабелей.

У такой защищенности, правда, есть и обратная сторона: ограниченная про­из­во­ди­тель­ность. Пассивное ох­лаж­де­ние (пом­ним о пы­ли?) сразу же назначает «потолок» рассеиваемой мощности, исключающий ис­поль­зо­ва­ние старших мо­де­лей процессоров и тем более — многоядерных плат-ускорителей. Стойкая к ви­бра­ци­ям кон­ст­рук­ция ис­клю­ча­ет ис­поль­зо­ва­ние плат расширения — то есть при необходимости из­ме­нить фун­к­ци­о­наль­ность такого ре­ше­ния его нуж­но за­ме­нять целиком. В общем и це­лом фун­к­ци­о­наль­но­с­ти и про­из­во­ди­тель­но­с­ти таких «бронированных» систем если еще и хватало на какую-то агрегацию данных с дат­чи­ков перед отправкой потока в «центр», то с при­хо­дом уп­рав­ля­ю­ще­го про­г­рам­мно­го обес­пе­че­ния, завязанного на ис­кус­ствен­ный интеллект, стало понятно, что появилась насущная по­треб­ность в «промежуточном звене».

Понадобился сервер, который можно было бы смонтировать пусть не не­по­сред­ст­вен­но на тех­но­ло­ги­че­ском обо­ру­до­ва­нии, но где-то недалеко от него. Сервер, которому было бы достаточно просто за­кры­то­го шкафа, но про­из­во­ди­тель­ность которого позволяла бы полноценно об­ра­ба­ты­вать весь тот поток дан­ных, что обо­ру­до­ва­ние создает. Само на­зва­ние «по­гра­нич­ные вы­чис­ле­ния» (Edge Computing) по­зи­ци­о­ни­ру­ет та­кие уст­рой­ст­ва, как стоящие «на краю» вы­чис­ли­тель­ной ин­фра­струк­ту­ры: за ними — виртуализация и об­ла­ка, пе­ред ними — жестокий фи­зи­че­ский мир, с которым нужно вза­и­мо­дей­ст­во­вать (часто — в ре­жи­ме ре­аль­но­го вре­ме­ни), оперативно и желательно не за все деньги мира менять конфигурацию под из­ме­ня­ю­щи­е­ся задачи и тре­бо­ва­ния, и все это — сохраняя высокую на­деж­ность в отнюдь не тепличных ус­ло­ви­ях ок­ру­жа­ю­щей среды про­из­вод­ст­вен­но­го цеха.

Промышленный SuperServer E403-9P-FN2T


Промышленный SuperServer E403-9P-FN2T

Новинка, представленная компанией Supermicro — SuperServer E403-9P-FN2T — как раз и представляет со­бой та­кой «по­гра­нич­ный сер­вер»: вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ный, легко кон­фи­гу­ри­ру­е­мый, но не тре­бу­ю­щий для экс­плу­а­та­ции труд­но обес­пе­чи­ва­е­мых условий гер­мо­зо­ны. Построенная на базе спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ной сис­тем­ной платы Super X11SPW-TF, эта система поддерживает установку процессоров Intel Xeon Scalable вто­рого поколения (Cascade Lake-SP) с TDP до 205 Вт, в список поддерживаемых входят мо­де­ли с ко­ли­че­ст­вом ядер до 28. Памяти в сервер можно тоже поставить «от души» — в нем пред­ус­мот­ре­но 6 слотов для ре­гист­ро­вых RDIMM/LRDIMM DDR4-2933, в которые поместятся до 1,5 терабайт памяти.

Для расширения функциональности и/или повышения производительности в корпусе предусмотрено раз­ме­ще­ние до трех плат расширения PCIe — это могут быть как разнообразные ускорители, применяемые в сис­те­мах искусственного интеллекта, так и, к примеру, дополнительные ско­рост­ные сетевые интерфейсы (среди ва­ри­ан­тов комплектации есть и двух­пор­то­вый 25GbE интерфейс на кон­т­рол­ле­ре Mellanox CX-4 LX). Воз­мож­но­с­ти построения подсистемы хранения данных также достаточно раз­но­об­раз­ны: помимо четырех от­се­ков для накопителей формата 2,5”, предусмотренных в корпусе, не­по­сред­ст­вен­но на системную плату мож­но смон­ти­ро­вать накопитель M.2 2280 или 22110 (поддерживается как PCIe 3.0 x4, так и SATA) и два фир­мен­ных модуля SuperDOM.

Для связи с внешним миром у SuperServer E403-9P-FN2T есть полный набор интерфейсов, могущих по­на­до­бить­ся в про­мыш­лен­ном уст­рой­ст­ве: помимо основного двухпортового сетевого контроллера 10GbE, на сис­тем­ной пла­те рас­по­ло­жен выделенный порт RJ45 LAN для управления по протоколу IPMI 2.0, есть че­ты­ре пор­та USB 3.0 и два USB 2.0, последовательный порт RS-232 и видеовыход VGA. Для питания всей этой сис­те­мы используется встроенный в корпус блок питания мощностью 600 Вт с сертификацией 80-plus Gold со сред­ним КПД около 90%.

​​​​​​​Компоновка сервера SuperServer E403-9P-FN2T


Компоновка сервера SuperServer E403-9P-FN2T

Не правда ли, по описанию все это похоже на не самый простенький сто­еч­ный сервер? Вот тут-то и кроется главная «фиш­ка» инновационного решения от Supermicro: все пе­ре­чис­лен­ное выше смонтировано в кор­пусе ши­ри­ной 267, вы­со­той 109 и глубиной 406 мил­ли­мет­ров и массой нем­но­гим больше 8 килограммов. Этот Super­Server предназначен для установки просто в шкаф, за его ох­лаж­де­ние, по­стро­ен­ное по системе back-to-front airflow, отвечают три 80 мм вен­ти­ля­то­ра, защищенные про­ти­во­пы­ле­вым фильтром, и все кабели к не­му под­во­дят­ся только с одной — лицевой — стороны. Та­ким образом, про­из­вод­ст­во в лице SuperServer E403-9P-FN2T получает мощную «чис­ло­дро­бил­ку» с про­из­во­ди­тель­но­стью на уровне самых серьезных од­но­про­цес­сор­ных стоечных серверов, которую можно разместить не­по­сред­ст­вен­но возле об­слу­жи­ва­е­мо­го тех­но­ло­ги­че­ско­го обо­ру­до­вания, без зна­чи­тель­ных затрат на обес­пе­че­ние стро­гих и стабильных условий ок­ру­жа­ю­щей среды, тра­ди­ци­он­ных для его стоечных собратьев.

Сервер Supermicro E403-9P-FN2T
доступен к заказу, начиная с января 2020 г.