AMD Opteron Server – Část 1 (Hardware)

22. dubna 2003 uvedla společnost AMD na trh svůj první 64-bitový procesor Opteron (dříve též zvaný Hammer či SledgeHammer). Téměř rok poté jsme usoudili, že je na čase se s touto technologií seznámit. AMD se sice snaží prosadit svou platformu AMD64 i ve světě desktopů, nám šlo ale čistě o výkonný linuxový server.

5.3.2004 13:00 | Jan Houštěk | Články autora | přečteno 26814×

Dnes již existuje mnoho možností koupě hotového serveru s procesory Opteron (za všechny jmenujme IBM eServer 325), my jsme si ovšem nemohli nechat ujít příležitost si takový server poskládat vlastními silami. V tomto článku popíšeme výběr komponent a stavbu serveru.

Čtenáři mající zkušenosti se serverovým hardware mohou tento text s klidným svědomím přeskočit, nic převratného se v něm nedozví. Pro ostatní to bude snad zajímavá exkurze do světa jiného než low-end desktopového hardware. V dalších dílech popíšeme podporu Linuxu na AMD64 platformě obecně, podíváme se na 64-bitové verze některých známých distribucí, provedeme několik benchmarků a celkově porovnáme dual-Opteron se srovnatelně vybaveným dual-Xeon serverem.

1-way nebo 2-way?

Původní idea počítala s relativně nenákladným jednoprocesorovým serverem, ne nutně osazeným přímo Opteronem (v úvahu připadal ještě mladší model Athlon 64 FX). Překvapivě se ale pro tento účel nepodařilo najít vhodnou základní desku. Příliš této strategii výrobců nerozumíme, neboť pro takový systém si dokážeme představit mnoho nasazení. Ne vždy je potřeba extrémní výpočetní výkon, ale mohou se hodit výhody AMD64 platformy jako je bezproblémová práce s velkým množstvím paměti, rychlý přístup do paměti díky NorthBridge integrovanému v procesoru a celkovou lepší průchodností hardware.

Typickým příkladem může být souborový server (samba, ftp, apod.) na gigabitové síti obsluhující mnoho klientů současně. Takový server potřebuje především hodně paměti (čím více, tím lépe) na diskovou cache, inteligentní gigabitovou síťovou kartu (podporující minimálně scatter-gather) umístěnou na odpovídající sběrnici (tj. ne na klasické 33MHz 32-bit PCI) a rychlý přístup k diskům (např. přes U320 SCSI s více SCSI disky, případně přes hardwarový RAID adaptér v PCI-X slotu nebo nejlépe přes Fibre-Channel připojený k externímu diskovému poli). Veškeré jednoprocesorové AMD64 desky na trhu jsou ale zjevně určené především pro použití na desktopech. Např. tato deska (která se nám zamlouvala asi nejvíce) má pro nás poněkud zbytečný 6-kanálový zvukový chip, AGP8X a gigabitovou síťovku připojenou ovšem na sdílenou 32-bitovou PCI sběrnici. Absence něčeho lepšího než 32/33 PCI v podstatě znemožňuje připojit jakékoliv rychlé I/O zařízení (jako např. U160 či U320 SCSI host adaptér nebo plnohodnotnou gigabitovou síťovku).

Nakonec jsme se tedy rozhodli nedělat žádné kompromisy a pořídit dual-Opteron server.

Procesory

AMD nečísluje Opterony přímo podle frekvence. Má je rozdělené do tří řad: 1xx pro 1-way konfigurace, 2xx pro 2-way konfigurace a 8xx pro více než dvouprocesorové systémy (maximálně 8-way). Zbylá dvě čísla udávají relativní výkon (s vyšším číslem roste výkon). Vše je přehledně uvedeno v této tabulce. My jsme si pořídili nejnižší procesory z 2-way řady, dva Opterony 240, které vidíte na obrázku.

Procesor má 940 pinů a zatím v AMD/Intel světě drží s tímto počtem rekord. Je o něco menší než Athlon/Duron (viz obrázek), a konečně má "heat spreader", který dosud AMD procesory (snad z cenových důvodů) postrádaly!

Základní deska, paměť, disky

Nejběžnější desky pro dva Opterony jsou K8T Master od MSI a Thunder K8 series od Tyanu. Jsou i další výrobci, např. většina hotových značkových serverů používá nějakou vlastní desku, nicméně běžnému smrtelníkovi jsou zmíněné produkty od Tyanu a MSI nejdostupnější (navíc např. IBM deska v eServeru 325 má téměř stejné vlastnosti jako Tyany). My jsme si vzhledem k absenci PCI-X slotů na deskách od MSI vybrali o něco dražší Tyan, který nás navíc potěšil možností pořídit variantu s U320 SCSI host adaptérem přímo na desce. Vybrali jsme nejnižší model řady Thunder K8 – Thunder K8S S2880 UGNR, dva vyšší modely K8SR a K8S Pro se liší jen v detailech.

Popišme v rychlosti vlastnosti desky. Jak se dalo očekávat, jsou přítomné dva sokety osaditelné 940-pinovým Opteronem, podporované jsou modely 240 až 248 (a pravděpodobně i vyšší 2xx, začne-li je AMD vyrábět). Dále je přítomno 2+4 paměťové sloty (vyžadují registered ECC moduly. PC1600 až PC3200). Maximálně lze tedy server vybavit 12 GB paměti (zmíněné dva vyšší modely desky díky 4+4 slotům umí až 16 GB).

Pro připojení disků je zde především dvoukanálový U320 SCSI řadič LSI 53C1030, dále pak ATA-133 řadič integrovaný v AMD-8111 chipsetu a Promise PDC20378 SATA řadič. My jsme použili dva U320 SCSI disky Maxtor ATLAS10K4_36WLS (36.7 GB, 10000 rpm).

Síťové připojení je možné přes dvě integrované gigabitové síťovky Broadcom BCM5704C připojené na 133 MHz PCI-X. Rozšiřující sloty jsou dva 133/100/66/33 MHz PCI-X, další dva 66/33 MHz PCI-X a jeden 33 MHz 32-bit PCI. V manuálu je celkem podrobně popsaná topologie sběrnice (např. kam jsou připojené síťovky a diskové řadiče, jak je PCI napojené na HyperTransport apod.).

Dále je přítomno obligátní příslušenství jako USB 1.1 porty, paralelní a sériový port (lze připojit externí konzolu), dva PS/2 porty a integrovaná grafika ATI Rage XL.

Zdroj

Deska vyžaduje zdroj standardu EPS12V. To je rozšíření ATX od Intelu, hlavní konektor má 24 pinů a sekundární určený k napájení procesorů 8 pinů (obyčejné ATX pro P4 má 20/4 piny). Pořídili jsme si jeden ze zdrojů doporučených výrobcem desky, po sepnutí se ale nic nedělo. Po hledání na Internetu a konzultaci s tech-supportem Tyanu (nutno poznamenat, že komunikace s nimi, narozdíl od dodavatele zdroje – firmy EMKO, byla vynikající) jsme zjistili, že kromě EPS12V existují i jiná rozšíření ATX, konkrétně náš zdroj byl standardu ATXGES. Tato schizofrenie (oba standardy používají stejné konektory a navíc rozdíl je jen v pořadí pinů, takže jeden zdroj lze předělat na druhý) má údajně důvod v nějakém Intelovském patentu. Navíc jediný rozdíl mezi EPS12V a ATXGES variantou našeho zdroje byla nálepka "FOR Intel", resp. "FOR AMD" (ovšem skutečné pojmenování standardu nikde na zdroji nebylo).

Po výměně zdroje vše fungovalo na první pokus, takže nyní máme server se dvěma procesory AMD Opteron napájený zdrojem typu "FOR Intel" :-)

Rackový case

Rozměry desky 12" x 13" (tzv. extended ATX) a výška CPU chladičů (byly součástí boxu) vyžaduje rack výšky alespoň 2U v delším provedení. (Např. zmíněný eServer 325 je pozoruhodný tím, že je pouze 1U!). Vybrali jsme si EM-2830L od výrobce EMKO.

Case má velmi elegantní design, hliníková dvířka, čtyři ventilátory, dva teplotní senzory a vlastní, na motherboaru nezávislou logiku pro řízení otáček ventilátorů a kontrolu přehřátí.

V příštím díle se podrobněji podíváme, co nového přináší architektura AMD64.

Verze pro tisk