E企研究院 · 2022年05月09日

服务器大讲堂文字版:“超A服务器”开箱鉴赏系列之二

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在E企研究院播出“超A服务器”开箱鉴赏系列之一中,围绕“全能选手”——2U通用型服务器,领略了计算、存储、扩展能力的全面发展。
本周我们把目光转向那些“特长生”,譬如:计算密度更高的机型。AS -2024US-TRT这样的2U服务器,使用2个64核的AMD EPYC 7003/7002系列CPU。

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总核数过百,按每U空间计算,也有64核128线程,已经相当可观。如果用户还不满足,或者,每个CPU的核数没有那么多,怎么办?
既然不能静待CPU核数增加,那就增加单位空间内的服务器/CPU数量——譬如,采用1U服务器。就算CPU“只有”48核,双路也能有96核,同样的机柜空间内,比2U高出50%。

不过,在中国市场上,1U服务器远没有2U受欢迎,无论是从E企研究院几年来组织“数字中国万里行”的实地考察所见,还是权威调研机构IDC的统计数据来看,2U相对1U的出货量比例,都明显高于美国和全球市场。

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既想保留2U,又要更多的CPU,你可以选择被业界昵称为“四子星”的2U4节点服务器,例如超微的Twin系统,我们先从4个双路节点的A+ BigTwin入手。
这种多节点服务器,一个基本的理念就是多个节点共享基础设施,也就是电源(供电单元,PSU)和风扇,好处是可以节省空间、提高利用率。以超微Twin家族的第5代BigTwin为例,2U机箱内可容纳4个节点、8个CPU,但是电源和风扇的数量,与2U双路的H12 Ultra都一样。

两个长条形的钛金电源位于机箱后半部分的中间位置,上下排列,4个双路节点分列左右。每个节点高度接近1U,宽度还不到机箱的一半,这对双路节点的设计无疑是个挑战。

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“单纯”的双路服务器,1U的内部散热空间当然不如2U,高规格CPU(通常TDP也更高)受到的限制会大一些。
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但是,2个CPU及其内存槽都是并列布置,冷却环境基本上是一致的。
BigTwin已经把节点并列了,每个节点内的2个CPU及其内存槽,就只能前后串列布置,这样后面的那个CPU,面对的是被前一个CPU加热过的气流,通常要用更宽(或更高)的散热片加以补偿。

互相迁就的结果是,2个CPU的TDP(Thermal Design Power,热设计功耗)都不能太高,像这款AS -2124BT-HNTR就限制在225瓦(W),也能支持到64核CPU如AMD EPYC 7713,只是运行频率要比旗舰版的7763(280瓦)低一些。

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节点宽度受限的另一大影响是,每个CPU两边放不下16个内存槽,于是左右各4个,仍然是8个DDR4-3200内存通道,总的内存带宽不受影响;但每个通道是1 DPC(DIMM per Channel),即总的内存容量只有最大值的一半,为4TB。
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不止留给CPU和内存的内部空间,前后面板也一分为四,每个节点的存储和I/O需要精心安排。
前面板的24个2.5英寸盘位,以6个为一组,从左到右依次分配给4个节点,相应的区域上方印有Node A/B/C/D的标识,这也是从正面识别四子星与普通2U服务器的主要线索。

每个节点的6个2.5英寸热插拔盘位,可以有4个是NVMe接口,另2个是SATA接口,譬如这款AS -2124BT-HNTR;也可以都是SATA接口,譬如这款AS -2124BT-HTR。

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这里有必要提一下AMD EPYC系列CPU身为SoC(System on Chip,片上系统)的一个优点,就是每个节点的SATA接口都从CPU直出,不用借助其他芯片,节省了本就紧张的板上空间。
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不过,每个节点6个盘位,如果拿出来1~2个给系统盘,剩下的盘位还是有可能不够用。AS -2124BT-HNTR内部有2个支持2280和22110规格的M.2 SSD槽位,可以接管系统盘:一个在主板后端靠近且来自CPU1,支持PCIe 3.0 x4和SATA。
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另一个在主板侧面安装的Riser卡上,来自CPU2,仅支持PCIe 3.0 x4。

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M.2槽位的后面就是用于运维管理的独立RJ-45网口、VGA和2个USB 3.0端口,旁边的超微SIOM(Supermicro® Super I/O Module)卡槽用于网卡扩展,非常紧凑,把主板上方的空间留给2个PCIe 4.0 x16 LP扩展槽。

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4个8038规格的系统风扇被2个电源隔开,每2个对位冷却上下2个节点,所以风扇的转速高达16500RPM。

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要满足8个CPU的供电,所以每个电源的功率都高达2200瓦。
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较高的功率拉长了电源模块的供电曲线,超微官网上的测试报告表明,这款钛金级电源在负载20~50%的区间,效率都超过96%,而80 PLUS铂金(Platinum)电源的要求分别是92%(20%负载)和95%(50%负载),意味着在这个工况区间,服务器每年可以节电两三百度,相当于减少近两三百公斤的碳排放,也体现了节能降碳的理念。
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2U机架空间内可提供超过500(512)个核心、上千(1024)个线程,这两款AS -2124BT显然适合计算密集型应用,包括高性能计算(HPC);但是它们的存储配置也不差,同样可以胜任大规模数据中心、企业级服务器的应用。特别值得一提的是,这种2U机箱内4个节点的设计,天然匹配3、4个节点起步的各种超融合(HyperConverged)系统——回顾十年前Nutanix开创超融合市场之际,背后就有超微四子星产品的身影。

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