1. Специальные средства вычислительного узла

• Для синхронизации в системе можно использовать внутренние или внешние тактовые генераторы. Их выбор осуществляется с помощью специальной микросхемы IDT5T9GL02, и вывод выбора режима синхронизации этой микросхемы соединяется с переключателем DIP на задней нижней части печатной платы, что позволяет выбирать режим синхронизации узлов вручную. Кроме того, светодиодный индикатор (LED) на задней части каждого блэйд-модуля показывает, какой тактовый генератор использует система — внутренний или внешний;

• Два вывода микросхемы ICH10 через объединительную панель соединяются с микросхемой FPGA модуля управления;

• 5 выводов GPIO микросхемы ICH10 каждого вычислительного узла через объединительную плату соединяются с микросхемой FPGA модуля управления.

Управление и мониторинг каждого вычислительного узла реализованы на основе стандартного контроллера управления материнской платы (baseboard management controller, BMC). BMC доступен через модуль управления по выделенному интерфейсу GbE, исключающему возможное влияние на производительность приложений. BMC предлагает следующие средства мониторинга оборудования:

• Контроль температуры каждого ядра ЦП;

• Контроль температуры памяти — один датчик температуры на блок памяти, выделенный каждому ЦП;

• Два дополнительных температурных датчика на модуле регулятора напряжения ЦП;

• Напряжения на каналах 3,3, 5, 12 В и 5 В дежурного напряжения;

• Состояние ошибок памяти и PCIE (в случае ошибок памяти для помощи в устранении ошибки указывается канал памяти);

• Счетчики InfiniBand и GbE (опционально).

Поддерживаются следующие возможности управления:

• Удалённое включение/отключение/сброс питания;

• Удалённый KVM-over-IP и полный доступ к консоли SOL, начиная с процесса загрузки и включая процедуру POST и настройки BIOS;

• Обновление BIOS вычислительного узла и сохранение/восстановление NVRAM без использования зависящих от ОС утилит;

• Выбор приоритета загрузки;

• Удалённое управление с помощью микропрограммного обеспечения BMC;

• Все средства BMC доступны Удалённо через Telnet и SSH с использованием ключа аутентификации для дополнительной защиты.

4. Питание и средства подключения блэйд-модуля

Питание и соединения блэйд-модуля осуществляются через объединительную плату и сигнальные разъемы. На вход разъема питания подается постоянное напряжение –48 В при силе тока как минимум 18 A.

Через сигнальный разъем на объединительную плату разводятся следующие сигналы:

• 2 канала QDR InfiniBand 4x (1 на каждый вычислительный узел);

• 4 канала GbE (1 GbE + 1 BMC GbE на каждый вычислительный узел);

• 2 канала внешней синхронизации (1 на блэйд-модуль); с помощью расширителя синхронизации можно использовать на каждом вычислительном модуле один внешний источник синхронизации (тактовый генератор);

• 4 удалённых канала прерывания (2 на блэйд-модуль);

• 10 каналов глобальной сети барьерной синхронизации (5 каналов GPIO на блэйд-модуль).

4. Процессор intel xeon серии 5600

В марте 2010 г. корпорация Intel официально представила новые процессоры для серверов, настольных компьютеров и встраиваемых систем. Семейство серверных CPU пополнилось линейкой Xeon 5600; эти процессоры изготавливаются по 32-нанометровой технологии с применением материалов с высоким показателем диэлектрической проницаемости (high-k) и транзисторов с металлическими затворами (metal gate). Процессоры Intel Xeon 5600 (Westmere-EP) оснащены поддержкой технологии HyperThreading и реализуют 8 и 12 вычислительных потоков на моделях с четырьмя и шестью ядрами соответственно. Присутствует также 12 Мб кэш-памяти третьего уровня и интегрированный контроллер памяти DDR3.

Рис. 4.1. Корпус серверного процессора Intel Xeon серии 5600

По заявлениям разработчиков, Xeon 5600 обеспечивают прирост производительности до 60% по сравнению с чипами Xeon 5500, изготавливающимися по 45-нанометровому техпроцессу. Новый модельный ряд включает модификации с шестью и четырьмя ядрами и максимальным значением рассеиваемой тепловой энергии 40, 60, 80, 95 и 130 Вт. Тактовая частота варьируется от 1,86 до 3,33 ГГц.

Линейка Advanced (с префиксом «X») состоит из моделей на 130 и 95 Вт. Как правило, шесть представленных моделей в классе будут использоваться в высокопроизводительных рабочих станциях, в которых просторные корпуса обеспечивают достаточно хорошее охлаждение. Три чипа класса Standard можно идентифицировать по префиксу «E», они отличаются тепловым пакетом 80 Вт, который уже лучше подходит для стоечных серверов 1U и 2U. Тройка экономичных моделей «L» ограничена тепловым пакетом 60 и 40 Вт. Эти процессоры работают на меньших тактовых частотах, но даже модель начального уровня обладает четырьмя физическими ядрами — прекрасный вариант для серверов начального уровня.

Новые серверные процессоры обладают повышенной энергетической эффективностью и поддерживают такие технологии, как Turbo Boost, Hyper-Threading и Intel Virtualization Technology (VT). Кроме того, в чипах реализованы средства обеспечения безопасности Trusted Execution Technology (TXT) и аппаратное ускорение шифрования по алгоритму AES (система AES-NI).

Рис. 4.2. Функциональные блоки кристалла процессора Intel Xeon серии 5600

Процессоры Intel Xeon серии 5600 основаны на архитектуре Westmere-EP. Она крайне схожа с архитектурой Gulftown, применяемой в процессорах для настольных систем. С переходом на 32-нм техпроцесс Intel решила не идти путём увеличения интеграции, добавляя новые ядра, а использовать его преимущества для расширения объёма кэша. В итоге был разработан шестиядерный процессор с 12 Мбайт общего кэша L3. Во всём остальном Westmere-EP по архитектуре очень похож на Nehalem-EP. Каждое ядро обладает 32 Кбайт кэша L1 для данных, 32 Кбайт кэша L1 для инструкций и выделенным кэшем L2 объёмом 256 Кбайт.