Facebook enthüllt Server-SoC und Software-Framework OpenBMC

Facebook hat auf dem OPC Summit im kalifornischen San Jose sein erstes System-on-a-Chip (SoC) für ein modulares Serversystem vorgestellt, das es im Rahmen des Open Compute Project frei verfügbar macht. Das unter dem Codenamen Yosemite (nicht zu verwechseln mit Apples jüngster OS-X-Version 10.10) entwickelte SoC unterstützt bis zu vier unabhängige Server und verspricht zugleich eine höhere Performance sowie geringere Kosten pro Watt als herkömmliche 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 Blogbeitrag. „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.“

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

Facebook habe sich mit dem modularen Gehäuse auf Basis des Yosemite-SoC für letzteren Ansatz entschieden, um die Kapazität seiner Infrastruktur bei steigendem Bedarf anpassen zu können, so Hu Li weiter. Das System ist vollständig zu Open Rack kompatibel und kann somit bis zu 192 SoC-Serverkarten in einem einzelnen Rack unterbringen. Mellanox ermöglicht mit seiner ebenfalls im Rahmen des Open Compute Project entwickelten Mezzanine Card ConnectX-4 zudem Multi-Host-Unterstützung.

Bei Yosemite besteht jeder Serverknoten aus einem Steckmodul, das neben dem SoC mehrere Speicherkanäle mit Standard-DDR-DIMM-Slots, mindestens eine SSD-Schnittstelle und einen Management-Controller umfasst. Die Leistungsaufnahme des Server-SoC selbst liegt bei 65 Watt, die der gesamten Serverkarte bei 90 Watt. Jedes System besteht 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“.

Ebenfalls auf dem OCP Summit im Silicon Valley hat Facebook mit OpenBMC ein offenes Software-Framework zur Systemverwaltung auf GitHub verfügbar gemacht. In einem Blogeintrag 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 Rachel King, ZDNet.com]

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