Neue Generation von Server-Chips mischt die Landschaft der Rechenzentren auf

VonSanjay Charagulla

Cloud Computing und High-Performance Computing (HPC) verändern die Rechenzentrumsbranche in großem Stil. Die wichtigsten Triebkräfte in diesem Bereich sind Consumerization und Big Data, die unsere Entwicklung beschleunigen. Der weltweite Cloud-IP-Verkehr wird sich in den nächsten fünf Jahren mehr als vervierfachen, mit einer CAGR von 33 Prozent von 2014 bis 2019, und mehr als 80 Prozent des gesamten Datenzentrumsverkehrs ausmachen. Außerdem werden mehr als 86 Prozent der Arbeitslasten von Cloud-Rechenzentren verarbeitet werden. Da der rasante Wandel anhält, werden die Anforderungen an Server-Computing und Datenspeicherung in den Rechenzentren weiterhin stark ansteigen, was dazu führt, dass die OEMs von Rechenzentren immer mehr Server und Speicher einsetzen.

Global IP Traffic by Local Access Technology Graph

Quelle: Cisco VNI Global Cloud Index, 2016

 

Noch vor wenigen Jahren haben Unternehmen darüber diskutiert, ob sie für die Cloud bereit sind. Heute geht es nicht mehr um die Frage, ob, sondern wie viel sie aus den Cloud-Diensten herausholen können. Es wird geschätzt, dass die Lieferungen von Serverprozessoren in den nächsten vier Jahren mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von fast 25 Prozent (CAGR) auf insgesamt 25 Millionen Prozessoren ansteigen werden. Von den mehr als 11 Millionen Servern, die im vergangenen Jahr ausgeliefert wurden, kamen beispielsweise in 9,8 Millionen x86-Chipsätze zum Einsatz. Im zweiten Quartal 2016 entfielen 99,7 Prozent der Lieferungen von x86-Serverchips auf Intel. Die Cloud zwingt auch alteingesessene Akteure in der Hardware- und Softwarewelt zu Veränderungen. Kürzlich stellte IBM neue Details zu seinem Power9-Chip vor - die nächste Ergänzung der Mikroprozessorreihe, die das Unternehmen in seinen eigenen Servern einsetzen will - und AMD kündigte seine neue Zen-Technologie für Serverchips an. Hier finden Sie die offizielle Power-Prozessor-Roadmap von IBM aus dem letzten Jahr und erfahren, wie sich die Zen-Mikroarchitektur von AMD von den anderen Server-Cores unterscheidet. Da Unternehmen, die Datenserver betreiben, versuchen, den Stromverbrauch und die Leistung zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken, stellen sich die Chiphersteller der Herausforderung, Wege zu finden, die Geschwindigkeit und die Funktionalität der Geräte zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten. Die fortschrittliche 14-nm-FinFET-Technologie (14LPP) von GLOBALFOUNDRIES beispielsweise unterstützt aufgrund ihrer wettbewerbsfähigen Energie und Leistung bei einer um 10 Prozent geringeren Chipgröße eine breite Palette von Produkten, von mobilen Geräten bis hin zu Servern, wie z. B. die Serverchip-Produkte von AMD und IBM. Die 14-nm-FinFET-Technologie von GLOBALFOUNDRIES ermöglicht Chip-x86-Prozessoren mit einer Leistung von mehr als 3 GHz. Sie nutzt die Vorteile dreidimensionaler, vollständig verarmter FinFET-Transistoren und bietet beeindruckende Vorteile gegenüber 28-nm-Bulk-CMOS mit einer Leistungssteigerung von bis zu 50 Prozent und einer Verringerung der Gesamtleistung um 65 Prozent.

GlobalFoundries Enabling Server Architectures

Quelle: GF Technologie Konferenz 2016

Image of Server Rack

The IBM and AMD announcements along with GF competitive advanced node technology, represent new competition to Intel’s dominance in the server market. In a recent strategy shift, IBM’s Power9 architecture will be offered to other hardware companies. Subsequently, IBM Power9 processors are not only targeting to HPC and enterprise server markets, but also enabling solutions for big data analytics, artificial intelligence, cognitive and hyper-cloud computing platforms. At a Silicon Valley technical conference this summer, AMD rolled out a demonstration of the performance with a head-to-head comparison of its Zen Core, claiming a 5x improvement in cache bandwidth with the redesigned memory subsystem. Overall, it is a core that contributes a 75 percent higher capacity to schedule instructions and a 50 percent greater ability to execute and issue them. With the advent of cloud computing, large service providers such as Google, Facebook, and Amazon are opting for systems based processors and open-source or in-house applications. Earlier this year, Google announced that they are working with Rackspace to co-develop an open server architecture design specification based on IBM’s new Power9 CPUs. The partnership with Nvidia should also help IBM’s Power9 become popular in servers as well as in supercomputers. Along with these two server giants, many other ARM processor-based chip vendors and other startups are building ARM server chips to target cloud datacenter markets. ARM estimates that 13 companies already are using its technology in chips for servers and other data-center hardware, which are expected to compete predominantly in single-socket and dual-socket servers with Intel server chip products. Server companies and other ARM based chip vendors are aiming at Intel’s chip dominance, targeting the~$12B server market for scale-out data centers. Overall in the next few years, these processor technologies and new solutions could begin driving a 15–25 percent growth in the server chip market.