Het Open Compute Project is in het leven geroepen als nieuwe standaard voor servers die energiezuinig zijn, minder ruimte in beslag nemen en uiteindelijk kosten besparen.
Je zou er misschien niet meteen bij stilstaan, maar de standaardafmetingen van rackservers heeft een groot aandeel in de inefficiëntie van de huidige datacenters. Hoewel de rack-breedte van 19 inch al langer bestond, werd 30 jaar geleden de hoogte-eenheid (U) op 1,75 inch (4,445 cm) vastgelegd. Dit betekende dat fabrikanten en gebruikers serverracks konden aanschaffen waarvan ze zeker wisten dat de servers ook van andere fabrikanten in zouden passen.
Dit was zonder meer een belangrijke stap die veel voordelen had, maar uiteindelijk heeft het ook gezorgd dat er de ruimte relatief beperkt was, waardoor veel warmte zich ophoopte, met weer complexe koeloplossingen als gevolg. Daarnaast waren de racks ontworpen om op een verhoogde vloer te staan, waar kabels en de toevoer van koele lucht doorheen moest lopen.
Groei tot innovatie
In 2009 maakte Facebook een ongekende groei door. Het gaf miljoenen mensen een platform om foto’s en video’s te delen. Het bedrijf besefte dat het zijn infrastructuur moest herzien om de enorme toestroom van nieuwe gebruikers en gegevens te kunnen bolwerken en ook de kosten en het energieverbruik onder controle te houden.
Facebook startte een project om ’s werelds meest energie-efficiënte datacenter te ontwerpen, dat een ongekende schaalgrootte aankon tegen de laagst mogelijke kosten. Een klein team van ingenieurs besteedde de volgende twee jaar aan het volledig opnieuw ontwerpen en bouwen van een datacenter: software, servers, racks, voedingen en koeling. Het resultaat was 38% energie-efficiënter om te bouwen en 24% minder duur in gebruik dan de vorige faciliteiten van het bedrijf – en heeft geleid tot nog meer innovatie.
De Open Compute Project Foundation (OCP) werd in 2011 opgericht met als missie de voordelen van open source en open samenwerking toe te passen op hardware en het tempo van innovatie in, bij en rond de netwerkapparatuur van datacenters, (GPU-)servers, opslagapparaten en -toepassingen en schaalbare rackontwerpen snel op te voeren.
Open en bloot
Een belangrijk resultaat was de 21-inch Open Rack volgens de OCP-standaard. Het Open Rack is 60 cm breed – hetzelfde als zijn 19”-voorloper – maar 106 cm diep en 2,2 m hoog. Het staat op wielen en alle kabels worden aan de voorzijde ingeplugd, want aan de achterzijde zit de centrale voedingsrail. De stroom- en netwerkkabels komen uit het plafond, een verhoogde vloer is dus niet nodig. Het hoogteraster is 48 mm, 3,5 mm hoger dan de klassieke hoogte-eenheid.
Gewoonlijk zitten er drie naast elkaar geplaatste serversledes. De ruimte die hiermee wordt gewonnen, kan ten volle worden benut. Het is mogelijk om adapters te gebruikten om 19″-componenten te installeren, met name switches en routers. Voor datacentra zonder eigen stroombeveiliging is er ook ruimte om accu’s voor noodstroomvoorziening in te bouwen.
Zuinigheid
De energie-efficiëntie van het 21″-OCP-concept is gebaseerd op vier uitgangspunten: een centrale gelijkstroomvoeding, grotere maar minder ventilatoren, een hogere bedrijfstemperatuur en het verwijderen van zelden gebruikte of overbodige componenten zoals gesloten frames. Een centrale gelijkstroomvoeding verhoogt de kans dat de voedingen binnen een hoge efficiëntie-bereik werken. De OCP-specificatie schrijft een rendement van 94% voor bij een belasting van 20 tot 90%. Dit is aanzienlijk strenger dan de Platinum-specificatie van het 80-plus-initiatief, die een efficiëntie van ten minste 89% vereist.
Omdat de serverracks het mogelijk maken om grotere en daardoor minder ventilatoren te gebruiken, betekent het dat het minder energie kost om meer lucht te verplaatsten. Dankzij de toegestane aanvoertemperatuur tot 35 °C is het concept bovendien ideaal voor een algemene koeling. In geschikte locaties is het dan voldoende om serverracks in een hal te plaatsen waar er voldoende lucht wordt gecirculeerd. Een koelsysteem is dan hooguit nodig op een paar warme zomerdagen.
OCP-server van GIGABYTE
Met de toetreding van GIGABYTE tot de markt van 21″-OCP-hardware is het aanbod van open hardware flink uitgebreid met een reeks nieuwe producten van GIGABYTE. Terwijl tot nu toe vooral Facebook en het Open Compute Project bijdroegen aan de specificaties voor de hardware, zijn er nu meer producten voor het Open Rack verkrijgbaar.
RACKLUTION-OP is de server-productlijn van GIGABYTE gebaseerd op de OCP Open Rack-standaard.
RACKLUTION-OP is de server-productlijn van GIGABYTE gebaseerd op de OCP Open Rack-standaard. De producten zijn ontworpen voor een 21″ OCP-rack en zijn voorzien van een los PSU-systeem, waarbij elke servernode van stroom wordt voorzien door een bus-bar-systeem dat langs de achterkant van het rack loopt.
GIGABYTE T181-Z70 (rev. B00)
De GIGABYTE T181-Z70 ondersteunt tot vier PCIe GPU-kaarten met dubbele slothoogte. Het MZ71-OP0 Rev. 3.0 is geschikt voor de efficiënte AMD EPYC 7003-processorfamilie, die in het 7nm-proces worden vervaardigd, tot maximaal 64 cores bevatten, met 128 threads per processor en een TDP tot 225 watt hebben (cTDP tot 240 watt). Er kunnen 32 8-kanaals RDIMM/LRDIMM DDR4 DIMM’s op het moederbord worden ondergebracht. Verder beschikt hij onder andere over twee 1Gb/s BASE-T LAN-poorten, vier 2,5″ hot-swappable HDD/SSD-bays, twee low profile PCIe Gen3 uitbreidingspoorten.
Deze grafiek toont de gemiddelde energiebesparing die met RACKLUTION-OP is gerealiseerd in vergelijking met een vergelijkbaar traditioneel 19″-rack met 1U rack-mounts, beide uitgerust met Intel Xeon E5-2600 processoren.
De kleine grote voordelen
Het 21″-concept introduceert een aantal belangrijke verbeteringen. Door over te stappen op een centrale gelijkstroomvoeding en af te zien van veel kleine en dus inefficiënte en bovendien lawaaierige ventilatoren, wordt de energiebehoefte bij gebruik van moderne processors meetbaar verminderd. Bovendien is er een ruimtebesparing die in het 19″-concept moet worden betaald met hogere koelingskosten. Het afschaffen van de verhoogde vloer en een duidelijk bedieningsconcept dat alle poorten en inschuifeenheden naar de voorkant van het rack verplaatst, creëert nieuwe mogelijkheden voor het gebruik van bestaande ruimtes.
