Hvad betyder Arm's nye N1-arkitektur for Windows-servere?

Windows 10 maj 2019-opdatering: Hvordan udsættes det Bekymret for, at installation af maj 2019-opdateringen ødelægger Windows 10? Sådan blokerer du det i det mindste i et stykke tid.

Da Microsoft først meddelte i 2017, at det lægger Windows Server på Arm-processorer, virkede det som en fantastisk måde at få servere, der kunne være billigere, mindre og mindre strømhungrige. Med serverprocessorer, der passerer 200W og tendensen til at placere flere GPU'er eller brugerdefinerede acceleratorer i et chassis, der kan forbruge op til 10 kW strøm (til en tung analytisk eller maskinindlæringsarbejdsbyrde), er det at balansere det med armbaserede servere med lavere effekt attraktiv idé til datacentret.

Men selvom Project Olympus-specifikationen, som Microsoft bruger til både x86- og Arm-servere i Azure, er open source og kommercielt tilgængelig fra serverproducenter som Wiwynn, er Windows Server for Arm ikke tilgængelig uden for Microsoft. Armprocessorer har vist sig i NAS-bokse i et stykke tid, men der er ingen tegn på et hyperkonvergeret Storage Spaces Direct-apparat til at konkurrere med dem.

På det tidspunkt sagde Microsoft-fremtrædende ingeniør Leendert van Doorn, at Microsoft ikke så en virksomhedsmulighed for Windows Server on Arm. Kunne stigningen i IoT og edge computing og Arm's kommende Neoverse N1-arkitektur ændre det?

The Neoverse N1 is primarily optimised for high performance, but also designed for efficiency (Arm claims a 30 percent power efficiency increase over Cortex-A72 in the same process).

" data-credit="Image: Arm" rel="noopener noreferrer nofollow">

Neoverse N1 er primært optimeret til høj ydeevne, men er også designet til effektivitet (Arm hævder en forøgelseseffekt på 30 procent i forhold til Cortex-A72 i samme proces).

Billede: Arm

Manglende bundkort

Ideen om Arm-servere har eksisteret i flere år, men Intel har fortsat ejet servermarkedet. Først var det manglen på 64-bit processorer og kraftig nok ydelse, så var det behovet for at port server-software og arbejdsbelastning til platformen.

Et stigende antal Linux-distributioner, værktøjer og arbejdsmængder, der kører på ARM 64 (og VMware ESXi-support er lovet). Ydeevne var god nok for Azure i 2017 - faktisk var den så god, at ydeevne snarere end strøm eller omkostninger var grunden til, at Microsoft vedtog Arm.

Men fordi Arm kun designer processorer og overlader det til kunderne at fremstille dem, blev problemet at finde leverandører. Arm's Server Base System Architecture (SBSA) spec var designet til at reducere fragmentering, og det gjorde det muligt for Microsoft at bruge både Qualcomm og Cavium processorer i Project Olympus chassis. Bygningsprocessorer er dyre, og mange håbefulde producenter af Arm-serverprocessorer er gået ud af drift eller er blevet erhvervet (Cavium er nu en del af Marvell, mens Qualcomm faldt sin Centriq-udvikling).

Det betyder, at selv virksomheder som Cloudflare, der planlagde at flytte helt til Arm-hardware, har fundet sig selv på Intel-silicium. "Vi havde portet hele stakken til Arm til Qualcomm Centriq-processorer, " fortalte Cloudflare-administrerende direktør Matthew Prince. De Linux-projekter, de havde brug for, kørte allerede på ARM64. "Ydeevnen var rigtig god, vi havde forhandlet om tilbudene for, hvem der skulle bygge serverne til os, vi gik for fuld gang - og derefter lukkede Qualcomm det hele ned."

Cloudflare bruger nu Intel-processorer, der har en masse kerner til de meget parallelle arbejdsbelastninger, den kører, men har en relativt lav pris og strømkonvolut. Oplevelsen har efterladt Prince spørgsmålstegn ved, om leverandører kan levere Arm-serverhardware: meget af Centriq-teamet er flyttet til Ampere, men ydelsen stemmer ikke overens med Centriq-systemerne, som Cloudflare havde testet. Prince bedst muligvis kommer fra Huawei, bemærkede Prince - men Arm er blevet tvunget til at trække Huawei's processor licens.

AWS omhandlede leverandørproblemet ved at bygge sine egne Graviton Arm-processorer, så det kunne tilbyde Arm-baserede IaaS som en del af EC2. Graviton er baseret på det arbejde, Annapurna Labs gjorde for at skabe netværk og lagringsacceleratorer til AWS, og indtil videre er mange armprocessorer, der vises på servere, blevet brugt til offload snarere end som hoved CPU.

Windows 10 strømtips: Hemmelige genveje til dine yndlingsindstillinger (Tech Pro Research)

Forekomster af AWS A1 Arm er beregnet til skala-ud arbejdsmængder som mikroservices, webhosting og apps skrevet i Ruby og Python. Ligesom Cloudflares arbejdsmængder er disse opgaver, der drager fordel af den enorme parallelisering og den høje båndbredde i hukommelsen, som Arm giver. Inde i Azure kører Windows Server on Arm ikke virtuelle maskiner - fordi emulering af x86 handler handler om ydeevne til lav effekt - men meget parallelle PaaS-arbejdsmængder som generation af Bing-søgeindeks, opbevaring og big data-behandling.

For første gang er en Arm-baseret supercomputer (bygget af HPE med Marvell ThunderX2-processorer) på listen over de 500 bedste systemer i HPC - endnu en meget parallel arbejdsbelastning. Og den næste generation af Arm Neoverse N1-arkitektur er designet specifikt til servere og infrastruktur.

Oprettelse af en server

En del af det er Arm, der leverer en hel serverprocessorreferencedesign, ikke kun en CPU-specifikation, hvilket gør det lettere at bygge N1-servere. De første produkter, der er baseret på N1, skal være tilgængelige i slutningen af ​​2019 eller begyndelsen af ​​2020, med en anden generation efter i slutningen af ​​2020 eller begyndelsen af ​​2021.

Desuden er den nye CPU-arkitektur designet til datatunge serverarbejdsbelastninger som Memcached, NGINX, MySQL, Kubernetes, .NET og Java. N1 understøtter også, hvad Arm kalder virtualisering af serverklasse til både type 1 og type 2 hypervisorer med forbedringer til kontekstskifte; det betyder bare metal hypervisorer som Hyper-V såvel som hostede hypervisorer som Xen, og Arm's senior direktør for produktstyring Brian Jeff fortalte os, at "vi har indbygget alle kroge til at støtte Hyper-V".

Med op til 128 kerner i en CPU har kernerne brug for en mere effektiv sammenkobling end ringearmen har brugt før. Med N1 forbindes kernerne nu direkte i et net. "Det betyder, at du kan have halvdelen af ​​CPU'en dedikeret til en opgave og den anden halvdel til en anden, " forklarede Jeff os. "Ved opstart konfigurerer du dit hukommelseskort, og det er delt mellem de to halvdele; hver side har sin egen dedikerede cache og hukommelse, og det er helt adskilt fra den anden. Det ligner NUMA, du har cacheaffinitet for hver side, så hvis du har en højprioriteret VM eller en opgave, du vil holde isoleret fra den generelle side af systemet, du kan gøre det. "

Den nye arkitektur er bestemt noget, Windows Server kunne udnytte. Microsoft har også udvidet Windows on Arm (som kun findes på bærbare computere i dag); i øjeblikket understøttes ikke Hyper-V, men det vil snart være tilgængeligt - ikke kun til at køre virtuelle maskiner eller Hyper-V-containere, men også til virtualiseringsbaseret sikkerhed som Windows Defender System Guard. VBS er også nødvendigt for SQL Server's Always Encrypted-funktion. Ved Build 2019 demonstrerede Microsoft også native ARM64-versioner af Sysinternals-værktøjerne, såvel som Firefox og den nye Chromium-baserede Edge-browser. Genkompilering af 64-bit Windows-applikationer til ARM64 er nu forholdsvis enkel.

Edge servers like Lenovo's ThinkSystem SE350 could be a suitable platform for an Arm version of Windows Server IoT 2019. (The SE350 is currently Xeon-based.)

" data-credit="Image: Lenovo" rel="noopener noreferrer nofollow">

Edge-servere som Lenovos ThinkSystem SE350 kunne være en passende platform til en Arm-version af Windows Server IoT 2019. (SE350 er i øjeblikket Xeon-baseret.)

Billede: Lenovo

Det betyder ikke, at en generel Arm-version af Windows Server er mere sandsynlig nu, end den var i 2017, men et sted, som Arm-servere giver særlig mening er på kanten - og Azure SQL Database Edge kører på begge Arm- og x64-processorer, oprindeligt på Linux og derefter også på Windows. Dette er en 'lille fodaftryk' (ca. 250MB) version af SQL Server optimeret til tidsseriedata (som en række sensorlæsninger) og kørende maskinlæringsmodeller, der kører i en container og streamer data til Azure Stream Analytics og til en database som Azure Data Warehouse, Cosmos DB eller SQL Server til opbevaring.

Ideen er, at IoT-enheder producerer så meget data, at du ikke kan streame det hele til skyen, og når du tilføjer maskinlæring som billedgenkendelse for at kontrollere flasker øl, der går ned på en tappelinje eller pakker, der går langs et transportbånd, nødt til at tage beslutninger i realtid i stedet for at vente på, at dataene går til skyen, og beslutningen om at komme tilbage. Så du har brug for en database, hvor du kan køre lokal maskinlæring for at håndtere det ved hjælp af en model, der blev trænet i skyen. Men du ønsker måske også at sende en del af dataene til skyen for at forbedre maskinlæringsmodellen.

Azure SQL Database Edge kan køre på en IoT-enhed, hvilket ville betyde Windows 10 IoT Core med Azure IoT Edge runtime administreret gennem Azure IoT Central, snarere end Windows Server. Men Microsoft ønsker også, at det skal køres på gateway-servere, der aggregerer flere IoT-enheder og kantservere, der opretter forbindelse til skyen eller dine andre servere.

Lenovo fremstiller for eksempel kantservere designet til at gå i den slags miljøer, hvor traditionelle servere ikke fungerer godt, som et fabriksgulv med vibrationer og støv, eller skabet i en butik uden sikkerhed og uden Ethernet-kabel. Hvis der er en Arm-version af Lenovo ThinkSystem SE350 kantserver i stedet for kun en Xeon-model, og hvis den kører Windows snarere end bare Linux, kører det muligvis Windows Server snarere end Windows 10 IoT Enterprise (erstatningen til Windows Embedded, som er designet til enheder med fast funktion som ATM'er og PoS-systemer).

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">ARM64 Process Explorer kører på en Qualcomm Snapdragon 850 notebook ved Build 2019.

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Billede: Mary Branscombe / TechRepublic

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Microsoft har allerede Windows Server IoT 2019, som er det nye navn på Windows Embedded Server, og har højtydende netværk og stor tilgængelighed med to-node klynger til mere krævende kantscenarier som at køre i realtid billedgenkendelse fra 16 kameraer på en gang, for at overvåge en hel linje. ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">En armversion af det kunne give mening, og N1-arkitekturen ville passe lige ind.

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Men ligeledes er nogle OEM'er interesserede i at bruge Windows 10 Enterprise, der kører på Qualcomm Snapdragon 850-enheder (hvilket er, hvad Windows på Arm-bærbare computere bruger); ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">den indbyggede LTE er ideel til at sende data fra steder, der ikke har traditionelle netværksforbindelser.

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Uanset om det er Windows Enterprise eller en specialiseret IoT-version af Windows Server, Windows on Arm vil være en mulighed for industriel og edge computing. ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Men medmindre N1-arkitekturen virkelig revitaliserer Arm-servermarkedet, må du ikke forvente en generel Windows Server on Arm, bare fordi siliciumet kunne køre det godt.

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Microsoft ugentlig nyhedsbrev

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Vær din virksomheds Microsoft-insider ved hjælp af disse Windows- og Office-tutorials og vores eksperters analyser af Microsofts virksomhedsprodukter. ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Leveres mandage og onsdage

ARM64 Process Explorer running on a Qualcomm Snapdragon 850 notebook at Build 2019.

" data-credit="Image: Mary Branscombe/TechRepublic" rel="noopener noreferrer nofollow">Tilmeld dig i dag

© Copyright 2021 | pepebotifarra.com