Den ukendte CPU (POWER) - Freak's server blog #4

Det er længe siden at jeg har samlet noget der har været interessant nok til at jeg ville tage billeder af det, og denne gang bliver det ikke noget der skal samles, men noget vi har fået ind i et indkøb og skal på lager. Det betyder at det skal testes og der skal laves en konfiguration der passer med IBM's datablad.

Nå, det var det kedelige, det sjove er nok mere at dette er CPU'er som de fleste slet ikke ved eksisterer, ihvertfald ikke hvis man ikke kender til server markedet, for det er det disse CPU'er er bygget til.

I denne omgang er det IBM's POWER7 CPU'er jeg roder med, som udkom i 2010, samme år som Phenom II udkom fra AMD, og Intel's Core serie var netop startet, med blandt andet core i7 980X, den første 6 kernet desktop CPU (AMD kom lige et par måneder for sent). Nok historie, lad os kigge lidt på hvad en POWER CPU er.

POWER7 er en 45nm chip der IKKE vil i nærheden af Windows. Det betyder altså at vi fra starten er begrænset til Linux, men det er også ganske fint, da CPU'en kun har nogle få specifikke formål. Det helt store formål var den gang at lave en supercomputer under navnet HPCS, en supercomputer med en petaflop udregningskraft. Det betyder selvfølgelig at CPU'erne skal være kraftige, og til sin alder så må man sige at det er noget de er. Clock for clock matcher de altså i7 4770, en chip der udkom hele 3 år senere.
Hvis man nu vil sammenligne en i7 4770 med en POWER7, så kan 4770 heldigvis køre det meste som POWER7 også kan, men det bliver dog ikke i spil, da en POWER7, selv hvis den kunne håndterer instruktionerne der bruges i spil, ville den være 2 - 3 gange langsommere, men i nogle tilfælde er POWER7 også 2 - 3 gange hurtigere, men sammenligner vi Single Precision ydelse, har POWER7 (4.1GHz) 99,36 GFLOPS per kerne, og med dens 8 kerner (og 32 tråde - ja 4-vejs SMT/HT) giver dette 794,88 GLOPS, hvor 4770, med sine 4 kerner og 8 tråde ligger med i alt 435,2 GLOPS, altså havde 4770 haft 8 kerner ville ydelsen have været cirka det samme. Dette er dog alt teoretisk, og vil man læse lidt mere om sammenligningen kan det gøres her:

(POWER7: https://www.spec.org/cpu2006/r... )

(4770: https://www.spec.org/cpu2006/r... )

Så kommer vi endelig til det jeg har haft fat i - IBM's Flex system, som faktisk er et blade system som de kalder for flex. Ideen er at have så meget compute ydelse som muligt på så lidt plads som muligt. Dette gøres ved at have et stort chassis hvor disse mindre blades sættes ind. Systemet jeg har her er det helt store fyldt med 6x 2500W 80+ platinum PSU'er og blæsere. Systemet kan også have switche siddende bagi, hvor porte kan rutes til de forskellige blades afhængig af hvad netkort der er sat i.

Jeg koncentrerer mig om en enkelt blade, den ser sådan her ud:

Lidt billeder af Flex chassis og med denne blade sat i:

Lidt billeder af CPU, sokkel og heatsink:

CPU soklen ser nu ikke meget anderledes ud end den fra en Intel, der er nok lidt flere pins end vi var vant til, ihvertfald i 2010. Kølepasta er ikke kølepasta, men blot en tynd plade aluminium med nogle "prikker" i. CPU'en udvikler ikke meget varme, og det var nok med denne løsning. Endnu en fordel til POWER fremfor Intel. CPU'en her har fået IBM's partnummer 52Y6710, hvilket betyder at det er en POWER7 8 kernet 3.6GHz.

Denne "lille" blade var ikke den eneste vi har fået ind. Vi har også fået en p460, som blot er dobbelt størrelse og kan holde 4 CPU'er. Desværre var bundkortet dødt så jeg har nuppet CPU'erne. Disse CPU'er er 52Y5854 - POWER7 8 kernet 3.2GHz.

bagerst i serveren sidder der expansion porte. Disse porte kører PCIe, og det er her hvor ting som netkort kan sættes til. Her sætter jeg et 4-port 10GbE Virtual Fabric Adapter i.

Som en sidste ting starter vi den lige op. Dette kan både gøres ved at SSH til Flex chassis, men også igennem en GUI:

Serveren har ikke noget grafikkort, hvilket betyder at vi aldrig fået noget billede ud af den. Der er dog andre muligheder - seriel forbindelse. Normalt ville man sætte et såkaldt "breakout" kabel i fronten for at få et stik til seriel forbindelse, men det har serveren heller ikke. Måden man kontakter serveren på er altså igennem SOL (Serial over LAN). Dette gøres ved at SSH til Flex chassis:

Herefter kører vi kommandoen console for at starte SOL. Vi peger på den specifikke blade i systemet som vi vil kontakte:

Og vi får "billede":

Herfra skal jeg ikke gøre så meget mere. Jeg ved at systemet fungerer, og der er ingen OS, det betyder at serveren er klar til at blive solgt og kan hurtigt konfigureres op til en kunde. 

Dette er dog kun en MEGET lille gren af hvad POWER7 er, og jeg er ikke rigtig inde på hvad det faktisk kan. Dette er dog gammelt hardware fra 2010. I dag har vi POWER7+ og POWER8, med POWER9 kommende i 2020. IBM's POWER er stadig foran forbruger markedet når det kommer til rå "hestekræfter", men det er altså ikke noget vi kan smide vores spil efter, men når der skal laves sådan noget som machine learning, som er blevet kæmpe stort her de seneste år, så er det altså POWER man skal have, hvis ikke man hopper på Nvidia's hype tog. 

POWER fås også i hele servere, som er noget nemmere at håndterer. Jeg har før haft nogen med grafikkort, det er altså noget vildt hardware hvis man smider penge efter et grafikkort til sit POWER system. Vi har efterhånden haft mange af disse rack servere, og et par af sådan en blade server jeg har gennemgået i dag, men ikke før nu har jeg synes at det har været værd lige at dele lidt af.

Jeg tænker dog at det kan være interessant hvis ikke man ved hvad der foregår "bag kulisserne", og lige få et kig ind. Kender man til denne verden er dette dog meget minimalistisk og simpelt.

Skriv gerne om dette har interesse, og om jeg skal tage lidt billeder næste gang jeg har gang i et POWER system, måske en rack server næste gang, istedet for en lille blade, eller en POWER tower server?