Pierwsze spotkanie
Już wstępna prezentacja przynosi ze sobą pewną konsternację – Thunder h2000M nazywa się równocześnie S3992, a Tyan używa tych oznaczeń zamiennie. Żeby dopełnić zamieszania, na okładce instrukcji użytkownika spotykamy nazwę Tiger, nie Thunder. Jak zwał, tak zwał, popatrzmy na samą płytę.
Na pierwszy rzut oka płyta jest ogromna – wykonano ją w standardzie Extended ATX, o wymiarach około 31×33 cm. Ale też musi się na niej zmieścić sporo – dwa gniazda Socket 1207 do procesorów AMD Opteron oraz aż szesnaście 240-pinowych gniazd DIMM zajmują łącznie przeszło połowę powierzchni płyty. A reszta? Popatrzmy na zestawienie wbudowanego w płytę wyposażenia i interfejsów.
Porty rozszerzeń:
- 2 gniazda PCI Express x16 (fizycznie x8),
- 2 gniazda PCI-X 133/100 MHz,
- 1 gniazdo PCI-X 100 MHz,
- 1 gniazdo PCI v. 2.3,
- 1 gniazdo SO-DIMM do kart TARO.
Interfejsy:
- 1 gniazdo FDD,
- 1 gniazdo IDE – ATA\100,
- 4 porty SATA 2,
- 2 porty szeregowe COM,
- 4 porty USB 2.0,
- 2 porty Ethernet 1 Gb/s,
- 1 port Ethernet 100 Mb/s.
Grafika:
- ATI ES1000.
- 32 MB DDR RAM.
Pewnym zaskoczeniem może być umieszczony na płycie wyświetlacz testu POST oraz przyciski Start i Reset. Tego rodzaju rozwiązania przywykliśmy widywać na płytach głównych przeznaczonych dla entuzjastów i overclockerów, okazuje się jednak, że mogą znaleźć zastosowanie również w konstrukcjach serwerowych, w których cenne jest każde ułatwienie diagnostyki przy ewentualnej awarii.
Podstawa, czyli chipset
Żadne tam nForce, układy ATI czy AMD – do konstrukcji profesjonalnej płyty głównej zastosowano również profesjonalny chipset – zestaw układów HT1000 i HT2000 firmy ServerWorks. Oopsss... byłej firmy ServerWorks. Firma ta została przejęta przez Broadcom, a układy otrzymały odpowiednio oznaczenia BCM5785 i BCM5780. Kontynuacja nazewniczego zamieszania, zasygnalizowanego wcześniej, czy może jego przyczyna?
HT1000 to stosunkowo prosty układ, zaprojektowany przede wszystkim jako towarzyszący układowi HT2000, jednak możliwe jest również jego samodzielne wykorzystanie.
Jak widać, układ jest przede wszystkim mostem pomiędzy ośmioliniowym łączem HyperTransport a interfejsami systemowymi PCI, PCI-X, SATA i IDE, a ponadto zawiera czteroportowy host USB 2.0 oraz porty LPC i SMBus, przeznaczone do komunikacji z układem obsługującym takie peryferia, jak mysz, klawiatura, porty szeregowe i kontroler FDD, a także z pamięcią flash zawierającą BIOS.
HT2000 jest układem bardziej złożonym. Tuneluje on 16-liniowy HyperTransport, łącząc go z szyną PCI-X, siedemnastoma liniami PCI-Express (rysownikowi „nie pasowało”, by to pokazać) i dwoma niezależnymi portami gigabitowego Ethernetu. Ośmioliniowe łącze HyperTransport przeznaczone jest do komunikacji z wcześniej opisanym „pomocniczym” układem HT1000.
Układ HT2000 może być wykorzystywany w konfiguracjach zawierających więcej niż dwa procesory – ServerWorks pokazuje również i taką wizję jego zastosowania.
Anatomia grzmotu
Znamy już podstawowe układy chipsetu, na którym oparta jest konstrukcja płyty Thunder (Grzmot). Popatrzmy, co z nich zbudowano.
Każdy z procesorów ma „własne” osiem gniazd pamięci, w których można umieścić do 16 GB, oczywiście przy wykorzystaniu buforowanych (rejestrowych) modułów DIMM DDR2 400, 533 lub 667. Łącznie w płycie można zainstalować pamięć RAM o pojemności 32 GB. "Wystarczy każdemu"! ;-)
„Kartę graficzną” stanowi układ ATI ES1000, uzupełniony 32-megabajtową pamięcią DDR, pełniącą rolę bufora ramki. Warto zauważyć własną pamięć grafiki - przywykliśmy do tego, że grafika na płytach głównych korzysta z systemowej pamięci RAM, ale w serwerze byłoby to nieporozumieniem. Określenia „karta graficzna” użyliśmy dlatego, że układ połączony jest z systemem przez szynę PCI.
Poprzez tę samą szynę dołączony jest układ 82551, obsługujący port Ethernet 100 Mb/s. Po co komu coś takiego, skoro HT2000 obsługuje dwa porty gigabitowe? Jeśli myślimy o zastosowaniu płyty w pojedynczym serwerze, rzeczywiście zbędny. Ale w sytuacji, gdy serwerów jest wiele? „Powolny” Ethernet jest przeznaczony do komunikacji z siecią zarządzania, zaś gigabitowe porty służą do normalnej pracy.
Układ National Semiconductors „Super I/O” obsługuje mysz, klawiaturę oraz porty szeregowe. I to już wszystko, jeśli nie liczyć zagadkowego gniazda SO-DIMM, połączonego z 64-bitowa szyną PCI-X. Cóż to takiego?
Na pewno w to gniazdo nie należy wkładać notebookowych modułów pamięci! Jest ono również gniazdem szyny PCI-X, o nieco ograniczonej funkcjonalności, a służy do korzystania z kart o wdzięcznej nazwie TARO. System TARO (Tyan Alternative RAID Options?) jest przeznaczony dla wybrednych użytkowników, którym nie będą odpowiadać zastosowane w płycie interfejsy SATA2 i umożliwia uzupełnienie konfiguracji o interfejs Ultra SCSI 320 czy Serial SCSI, można w nim również umieścić moduł zdalnego zarządzania. Tyan oferuje stosowną gamę kart TARO.
Strefa mocy i hałasu
Procesory AMD Opteron, nawet dwurdzeniowe, nie mają szczególnie wygórowanych wymagań energetycznych, więc ich zasilanie rozwiązano dość oszczędnie – dla każdego z procesorów przeznaczony jest zaledwie czterofazowy zasilacz. Jest to trochę zaskakujące, jeśli weźmiemy pod uwagę, że w wyższej klasy płytach głównych do PC stosowane są zasilacze nawet ośmiofazowe. Ale wygląda na to, że producent wiedział, co robi – maksymalna moc TDP, z jaką należy się liczyć, wynosi 125 W na procesor. Zasilanie samej płyty jest natomiast bardzo wymagające. Wolno do niej stosować jedynie zasilacze zgodne ze specyfikacją EPS 12V – producent ostrzega, że próba użycia zasilacza ATX 12V v.2.2 lub ATX GES może skończyć się zniszczeniem płyty.
Maksymalny pobór mocy przez płytę z procesorami wynosi około 300 W. To sporo, więc i o odprowadzenie ciepła zadbano dość starannie.
Płytę wyposażono w osiem przyłączy do wentylatorów. Wentylatory procesorów oraz Fan1 do Fan4 mają prędkość obrotową sterowaną przez system Smart Fan, a pracę wszystkich wentylatorów monitoruje układ nadzoru parametrów środowiskowych.
Zwróćcie uwagę na wskazywane prędkości obrotowe wentylatorów. Takie właśnie były one podczas naszych testów płyty w serwerze Tyan Transport GT24 - było czego posłuchać!
BIOS - zapomnijcie o OC!
Odwykliśmy już od zworek konfiguracyjnych, tymczasem na płycie znajdujemy zadziwiająco dużo zworek, służących do włączania-wyłączania takich urządzeń jak VGA i dodatkowy, 100-megabitowy Ethernet oraz ustalania trybów pracy szyny PCI-X i złącza SMDC/ASF2.0. Dlaczego zworki, zamiast ustawień BIOS-u? Tak jest prościej, zaś w przypadku serwera konfiguracja jest zwykle ustawiana jednorazowo. Nie oznacza to bynajmniej ubóstwa opcji konfiguracyjnych BIOS-u. Na próżno jednak szukalibyśmy w nim jakichkolwiek opcji „overclockerskich”. Żadnego przyspieszania szyny, zmian napięć i temu podobnych ekscesów – to jest serwer, który ma działać niezawodnie, a nie maszynka do wyciskania 0,5 FPS więcej!
Powitalny ekran BIOS-u jest bardzo skromny, a jego menu wyglada dość standardowo. Jednak pod wieloma pozycjami menu kryją się opcje raczej rzadko, jeśli w ogóle, wystepujące w PC. Cóż udostępniają opcje "zaawansowane"?
Jest tego całkiem sporo, ale nas chyba najbardziej zainteresuje okienko "CPU configuration".
Ot, informacje o procesorze. Obiecująco brzmiąca informacja o tym, że może on mieć zmieniany zegar nie oznacza bynajmniej, że to my możemy go zmieniać. Opcja GART error reporting jest przydatna dla tych, którzy będą płytę wykorzystywać w stacji roboczej z grafiką na PCI Express, a i to jedynie wtedy, gdy będzie ona służyć do pisania i testowania sterowników. Jedyna znajoma opcja to AMD PowerNow!
Zestaw opcji konfiguracji "zdalnego dostępu". W cudzysłowie, bo nie chodzi tu o odległość, a o dołączenie zewnętrznego terminala i korzystanie z niego zamiast konsoli systemowej (np. przy wyłączonej grafice na płycie).
Parametrów taktowania pamięci, podobnie jak procesora, też nie możemy zmieniać. Warto jednak zauważyć, że mogą one być różne dla każdego z węzłów procesorowych. Jest to dość istotne dla tych użytkowników, którzy zaczynają od jednego procesora, z planami dołożenia drugiego wtedy, kiedy okaże się potrzebny. Nie będzie problemu poszukiwania pamięci identycznych z zastosowanymi na początku.
System detekcji i automatycznej korekty błędów pamięci DRAM ECC to w serwerach do poważnych zastosowań rozwiązanie oczywiste. Warto spojrzeć na ciekawe opcje jego konfiguracji, jakie oferuje BIOS.
ECC nie tylko koryguje jednobitowe błędy odczytu z pamięci i wykrywa ewentualne błędy dwubitowe. W przypadku błędnego odczytu bitu procesor otrzymuje wartość poprawną, ale nie koniec na tym - poprawna wartość zapisywana jest również pod odczytanym z błędem adresem RAM. Opcja DRAM BG scrub umożliwia wykonywanie tej operacji "w tle", bez szkody dla wydajności systemu. Podobna opcja jest również dostępna dla ewentualnych błędów pamięci cache.
Trochę RAID-owania
W pamięci flash zawierającej BIOS zapisany jest również program obsługujący RAID SATA. Umożliwia on łatwe skonfigurowanie i inicjalizację macierzy RAID na poziomach 0, 1, 1+0 i 5. Proces jest prosty i intuicyjny. Przedstawiamy go na ilustracjach poniżej.
Niestety, z poziomu oprogramowania RAID wbudowanego w BIOS nie można odtworzyć macierzy po awarii jednego z dysków – do tego konieczny jest oddzielny program, dostarczany zresztą wraz z całym oprogramowaniem towarzyszącym. Podobne rozwiązanie, wymagające do odbudowy macierzy uruchomienia systemu operacyjnego, stosuje zresztą większość producentów. Warto o tym pamiętać przy konfigurowaniu serwera - nie należy raczej traktować macierzy RAID jako dysku systemowego.
Wydajność - o to chodzi!
Moc to nie tylko pobór energii i związana z nim emisja ciepła – to także wydajność. Jak przedstawia się wydajność serwera zbudowanego na płycie Tyan Thunder h2000M w typowych zastosowaniach serwerowych? Popatrzmy na wyniki oficjalnych benchmarków, porównując je z osiągami obecnie użytkowanego serwera PCLab.pl, wyposażonego w dwa procesory Intel Xeon DP 3,0 GHz "Nocona".
Wyniki osiągane w benchmarkach SPEC_CPU są zależnie przede wszystkim od zastosowanych procesorów - architektura systemu ma w nich drugorzędne znaczenie. Mimo to warto popatrzyć.
Dlaczego przewaga dwóch dwurdzeniowych Opteronów nad dwoma niewiele szybciej taktowanymi Xeonami jest tak niewielka? Okazuje się, że benchmark SPEC_CPU_2000 w części Cint nie jest poprawnie optymalizowany dla liczby rdzeni większej od dwóch i architektury NUMA. Dlatego między innymi został on wycofany i zastąpiony przez SPEC_CPU_2006. W SPECrate optymalizacja nie odgrywa taki istotnej roli, liczy się brutalna moc przetwarzania.
Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku operacji zmiennoprzecinkowych, które skądinąd, w przypadku serwera nieprzeznaczonego do zastosowań HPTC, nie mają zbyt wielkiego znaczenia.
Gdyby jednak ktoś mimo wszystko zechciał budować klaster, to zainteresują go wyniki SPECompL2001 - benchmarku pokazującego wydajność maszyny w systemie klastrowym, wykorzystującym Open MPL.
Benchmark SPECjbb2005 - aplikacje Javy. Przeszło trzykrotna różnica wydajności w tym benchmarku pokazuje, jak skuteczna jest obsługa równoległych wątków, nie tylko programów pisanych w Javie.
SPECweb2005 daje wyniki silnie uzależnione od wydajności podsystemu dyskowego. Ale przeszło dwukrotny wzrost osiągów powinien nam wystarczyć na najbliższe parę lat.
Jak byłoby z bliższymi Czytelnikom benchmarkami stosowanymi do PC? Nawet w przypadku zastosowania zamiast najszybszych Opteronów 2220 (2,8 GHz) układów Athlon 64 FX-74, taktowanych zegarem 3 GHz, uzyskiwana wydajność byłaby niższa od tej, jaką prezentuje znana naszym Czytelnikom platforma AMD Quad FX z dwoma procesorami Athlon 64 FX-74. Dlaczego? Z powodu stosowania wolniejszych pamięci, w dodatku buforowanych, co dodatkowo wydłuża czas dostępu do danych.
Wydajności, jak widać, wystarczy na długo. A gdy zacznie jej brakować i pojawi sie ponownie komunikat "Serwer jest przeciążony..."? Płyta Tyan Thunder h2000M dostarcza rozwiązania również i takiego problemu - można będzie w niej zainstalować czterordzeniowe procesory AMD "Barcelona". Perspektywa bardzo atrakcyjna!
Serwer Tyan Transport GT24 otrzymaliśmy od firmy Tyan.
Podziękowania dla firmy Wilk Elektronik za wypożyczenie nam pamięci DDR2 ECC, a także dla firmy Seagate za udostępnienie trzech dysków Barracuda 7200.10.