A fondo: Así se está expandiendo la plataforma escalable Intel Xeon de servidor en servidor

Como “el mayor conjunto de avances en el sector de los centros de datos y procesadores de red de la última década”. Así es como ha introducido Intel su nueva familia de procesadores escalables Intel Xeon. La plataforma está compuesta por varios modelos, desde los Intel Xeon Platinum 8100 más avanzados a los Intel Xeon Bronze 3100 de nivel de entrada. Las otras opciones son Intel Xeon Gold 6100 y 5100 e Intel Xeon Silver 4100, cada una con sus propias configuraciones y características.

Lo que une a estos procesadores es que llegan al mercado para impulsar la próxima generación de negocios y casos de uso en un mundo que cambia a marchas aceleradas. La inteligencia artificial está introduciendo máquinas que razonan y se relacionan con total naturalidad con el ser humano, revolucionando la forma de entender la ciencia, las finanzas o el marketing. Ahora las cargas de trabajo son más exigentes que nunca. Y las necesidades de las empresas también se vuelven más complejas que nunca. La realidad virtual, el análisis de Big Data en tiempo real, el cloud computing, la virtualización, la informática de alto rendimiento, la hiperconexión de una sociedad cada vez más móvil… de una forma u otra, la tecnología va planteando retos al centro de datos que la propia tecnología tiene que resolver. Las empresas quieren ser digitales. Y los servidores reclaman herramientas para soportar todo lo que se les viene encima.

Primera plataforma para servidores creada desde cero

La propuesta de Intel en ese sentido es una arquitectura que rompe con el pasado. “El lanzamiento de Purley”, como se conoce a los nuevos procesadores, “ha supuesto el mayor rediseño de plataforma de los últimos tiempos”, relata Carlos Clerencia, director de Intel en España, insistiendo en la idea transmitida durante su presentación de que estos Intel Xeon son diferentes. ¿Por qué? Porque “tradicionalmente en Intel aprovechábamos arquitecturas del mercado de PCs mejorándolas y adecuándolas al mercado de servidores, y ésta es la primera plataforma que hacemos desde cero pensando en servidores”, responde el máximo responsable de la compañía en nuestro país a la pregunta de Silicon.es. “Y lo hacemos pensando en el servidor al completo, no solo la parte de computación, sino que estamos también integrando dentro de la plataforma, la parte de comunicaciones y la de almacenamiento”. Para su última creación, Intel usa una topología de interconexión de tipo malla.

Si se desgrana chip a chip, se comprueba que los Intel Xeon Bronze llegan hasta los 8 núcleos de CPU, con hasta 2 configuraciones de zócalos, y que ofrecen 1,5 TB de memoria. Los Intel Xeon Silver suben por un lado a 12 núcleos, también con un par de configuraciones de zócalos, y se quedan por el otro en los mismos 1,5 TB. Los Intel Xeon Gold alcanzan los 22 núcleos, duplican hasta las 4 configuraciones de zócalos y triplican hasta los 6 TB de memoria. Finalmente, los Intel Xeon Platinum se distinguen por sus 28 núcleos de CPU, sus más de 8 configuraciones de zócalos y sus 12 TB de memoria como máximo.

Más allá de su escalabilidad para impulsar desde cargas de trabajo de nivel básico a aplicaciones críticas, los nuevos Intel Xeon incluyen entre sus características las instrucciones Intel Advanced Vector Extensions 512 o AVX-512, la arquitectura Intel Mesh, la tecnología Intel QuickAssist para criptografía, el producto Intel Omni-Path Fabric sobre HPC o computación de alto rendimiento y las Intel Optane SSDs. Las extensiones vectoriales avanzadas permitirían mejoras de hasta 2X FLOPs/reloj en el ámbito de la informática de alto rendimiento, según Intel, mientras que en términos de almacenamiento Intel Xeon llega a procesar 5X más IOPS y a reducir la latencia un 70 % en comparación con las unidades de estado sólido con memoria exprés no volátil.

Rendimiento, seguridad y agilidad

La plataforma de Intel busca impulsar asimismo el rendimiento, la facilidad de gestión, la fiabilidad y la seguridad. “Los procesadores escalables Intel Xeon suponen un salto importante, para el que nos hemos centrado en tres características principales: prestaciones, seguridad y agilidad”, determina Carlos Clerencia. “En lo que se refiere a las prestaciones, hemos tenido que hacer un rediseño de la arquitectura”, explica. “El número de núcleos que estamos incluyendo dentro de la plataforma hace que la estructura de anillo actual que teníamos se quedara algo corta, y por eso hemos rediseñado en una estructura Mesh donde el nivel de comunicaciones entre procesadores ha mejorado muchísimo. El resultado, un rendimiento de media un 65 % superior a las arquitecturas anteriores”.

Para cargas de trabajo que tienen que ver con la inteligencia artificial, la mejora del rendimiento es de hasta un 2,2x respecto a la generación previa. Y ese incremento llega a 5X en ciertas cargas de trabajo OLTP o de procesamiento de transacciones en línea si se realiza la comparación con los sistemas actuales. Además de la arquitectura Mesh, aquí tienen que ver Intel AVX-512, Intel QuickAssist e Intel Omni Path. Se soportan 4,2X más sistemas virtuales y se ofrece un rendimiento 2,5X mayor para aplicaciones esenciales de red.

“En cuanto a la seguridad, un apartado en el que somos tradicionalmente exigentes y un tema muy candente en la actualidad, nos hemos centrado especialmente en dos aspectos”, continúa Clarencia. “Por un lado, en mantener las cargas de trabajo seguras, cerciorándonos de que desde el arranque de la plataforma sabemos exactamente qué cargas de trabajo están corriendo y que son las que tienen que correr. Y por otro, nos hemos asegurado de que los datos que están tanto en memoria como circulando por la plataforma están securizados”, apunta este directivo. “Se han mejorado las prestaciones de encriptación o de cifrado, siendo ahora capaces de hacer cifrado en tiempo real con un impacto inexistente prácticamente en el rendimiento, menos del 1 %”. En relación a la generación anterior, la mejora del rendimiento criptográfico es de hasta 3,1X. Y a nivel de tecnologías, Intel ha recurrido a Intel Key Protection.

Por último, Intel hace un guiño al centros de datos definidos por software y existe un enfoque hacia “la agilidad”. En este caso, tal y como especifica el director de Intel en España, “lo que pretendemos es que los administradores de sistemas sean capaces de hacer más con menos”. Esto es, “de dedicar menos recursos al mantenimiento y gestión de la plataforma, con lo que hemos dotado de arquitecturas de visión crítica en toda la gama de plataformas, desde las dos a las ocho vías. Se ha mejorado también el rendimiento de la virtualización, de tal manera que es más fácil migrar máquinas virtuales en caliente de una máquina a otra y somos capaces de meter un mayor número de máquinas virtuales por procesador. De este modo se reducen costes de licencias, de energía y espacio del centro de datos”.

Las propuestas de los fabricantes

Antes de anunciar la disponibilidad general de la plataforma escalable Intel Xeon, Intel llevó a cabo un programa de lanzamiento previo con el que vendió más de medio millón de procesadores. De modo que organizaciones como Amazon, BBVA, Broad Institute, Commonwealth Bank, Google, Microsoft, Montefiore, Technicolor y Telefónica ya los están utilizando. Mientras tanto, fabricantes de servidores como Atos, Cisco, Dell EMC, Fujitsu, HPE (Hewlett Packard Enterprise) y Lenovo han presentado sus alternativas basadas en los nuevos Intel Xeon.

Atos ha decidido combinar la experiencia en computación de misión crítica y mainframe de Atos High Performance con estos procesadores escalables para acometer la renovación de su cartera de servidores. Así, ha anunciado el blade de nueva generación Bull Sequana X1120 que acerca la última tecnología de Intel al mercado. Esta compañía también ha adelantado que usará los Intel Xeon para equipar el superordenador que va a sustituir al sistema Curie de 2011 del GENCI francés, siglas que corresponden al Gran Equipo Nacional de Supercomputación.

“Atos se centra en la transformación de data centers y en la aceleración de los negocios impulsada por el cloud, computación en memoria y Big Data, soportados por la inteligencia artificial y la seguridad, al tiempo que optimiza el TCO”, o coste total de propiedad, “del cliente. La combinación del nuevo procesador Intel Xeon Scalable con la experiencia única de servidores de Atos, crea una plataforma de computación de nueva generación que permitirá a las empresas dar respuesta a los nuevos requerimientos en analítica de datos, inteligencia artificial y Big Data, uniendo la computación de negocio crítico y HPC en un solo dispositivo”, destaca al respecto Arnaud Bertrand, que se encarga precisamente de la parte de Big Data y HPC en Atos.

Partiendo de Intel Xeon, Cisco ha hecho oficial su línea de servidores Cisco UCS M5 para centros de datos, que como su propio nombre indica supone la quinta generación en la historia de Cisco Unified Computing System. En su listado de servidores está incluidos el Cisco UCS B200 M5 Blade Server de pequeño tamaño para aplicaciones multicapa tradicionales o distribuidas, el Cisco UCS B480 M5 Blade Server para aplicaciones de misión crítica, intensivas en memoria o cargas de trabajo virtualizadas, el Cisco UCS C220 M5 Rack Server de dos sockets de alta densidad para propósito general, el Cisco UCS C240 M5 Rack Server optimizado para Big Data, almacenamiento definido por software y aplicaciones bare-metal y el Cisco UCS C480 M5 Rack Server de arquitectura modular.

Los sistemas de Cisco prometen incrementos de rendimiento de hasta un 86 % al enfrentarlos con la generación anterior. “La nueva generación de sistemas M5 refuerza aún más la agilidad y el rendimiento de la innovadora arquitectura unificada de Cisco acelerando las aplicaciones y reduciendo la complejidad”, asegura Liz Centoni, vicepresidenta sénior y directora general del Cisco Computing Systems Product Group, que indica que “a medida que las organizaciones ganan en competitividad mediante analítica en tiempo real y una toma de decisiones más rápida, necesitan también una nueva aproximación para el data center”.

En su caso, Dell EMC ha introducido la que es ya la decimocuarta generación de servidores Dell EMC PowerEdge pensando en las necesidades de innovación. Estos servidores llegan “para impulsar la transformación de TI de nuestros clientes”, indica Ashley Gorakhpurwalla, que preside la división de Soluciones de Servidores de Dell EMC y que considera el avance en infraestructura de sus soluciones “un hito en la actual economía digital. Con nuestra arquitectura cyber-resilient y con sus innovaciones de rendimiento”, dice, “conseguimos que las empresas liberen todo su potencial de negocio”.

Los nuevos Dell EMC PowerEdge han sido diseñados expresamente para los procesadores escalables de Intel, tanto para atender tareas tradicionales como para las nativas cloud. Con el salto de generación, avanzan en rendimiento, latencia y almacenamiento con hasta 12 veces más IOPS, hasta un 98 % menos de latencia en un clúster VMware vSAN y una mejora del 25 % en densidad, de acuerdo con los cálculos de sus creadores. También acelerarían la migración en vivo de máquinas virtuales hasta un 58 %. Dell EMC presume de ventajas como la automatización inteligente y la seguridad integrada.

¿Y Fujitsu? Aborda las demandas actuales con la gama PRIMERGY de doble y cuádruple socket y un modelo PRIMEQUEST business de ocho socket para bases de datos digitales, entornos de nube, aplicaciones ricas en datos, análisis en tiempo real, realidad virtual e inteligencia artificial. Ha dado a conocer varios productos. Se trata de PRIMERGY RX2530 M4 y PRIMERGY RX2540 M4 para temas como informática interna o colaboración y mensajería. De PRIMERGY CX400 M4 para VDI, HPC, cloud e hiperconvergencia. De PRIMERGY RX4770 M4 para los servicios de backend críticos. Y del sistema abierto de misión crítica PRIMEQUEST 3800 B. En todos los casos interviene la reciente revisión de Intel Xeon.

“La tecnología digital está en el corazón de la mayoría de las empresas. Se necesitan nuevas demandas tecnológicas y esto impacta enormemente en las infraestructuras existentes de los centro de datos”, observa Adriano Galano, director de Desarrollo de Negocio de Fujitsu. “A medida que las empresas necesitan reunir, almacenar” y “procesar más datos, también deben actuar más rápido y con más agilidad y flexibilidad”, reflexiona, y “los servidores son una parte esencial para la transformación digital”. Fujitsu propone con PRIMERGY y PRIMEQUEST “sistemas para todos los escenarios de uso, tamaños de empresa y cargas de trabajo. Sistemas que son capaces de ejecutar cualquier rendimiento que se necesite y preparar a las empresas para un gran futuro digital”. Y que “son el corazón” de las “soluciones integradas PRIMEFLEX y dan un paso hacia adelante en la implantación de potentes plataformas cloud, de virtualización, IaaS y consolidación”.

Quien también ha desgranado novedades es HPE. Esta compañía ha lanzado nuevos sistemas para computación de alto rendimiento e inteligencia artificial, que son el HPE Apollo 6000 Gen10 con tecnología denominada “de silicio de confianza”, HPE SGI 8600 o el primer sistema de creación conjunta desde la adquisición de SGI y HPE Apollo 10 Series. Dentro de esta tercera propuesta por parte de HPE aparece el servidor de una unidad de rack HPE Apollo sx40 Gen10 que cuenta con dos procesadores Intel Xeon de última generación, al igual que el sistema HPE Apollo pc40 Gen10.

“En la actualidad, los requisitos de HPC en los clientes van más allá de un rendimiento y de una eficiencia superiores. Los clientes también tienen cada vez más en cuenta la seguridad, la agilidad y el control de los costes”, declara Bill Mannel, vicepresidente y director general de la división de Soluciones para HPC e IA en Hewlett Packard Enterprise, que apuesta por “unos sistemas optimizados, gestión de la infraestructura y servicios para proporcionar una nueva experiencia informática” en un momento en el que los datos crecen sin parar y se reclama flexibilidad.

Lenovo se suma a los lanzamientos con la ampliación de sus productos de servidores, almacenamiento, redes, software y servicios para centros de datos. Ha desvelado las marcas ThinkSystem y ThinkAgile. La alternativa de Lenovo llega para aprovechar lo que considera “la revolución de la inteligencia”, con implicaciones en análisis, nube híbrida y aprendizaje automático, entre otros. Y para “potenciar la experiencia de cliente”, de acuerdo con Kirk Skaugen, presidente del Lenovo Data Center Group, en esta nueva realidad y con “soluciones para centros de datos más fiables, ágiles y de mayor rendimiento”. En Lenovo se muestran “confiados de que podemos capacitar a nuestros clientes para resolver sus problemas de negocio más arduos y convertirse en disruptores digitales en sus propias industrias”.

La cartera ThinkSystem está diseñada con los procesadores escalables Intel Xeon y proporciona bajo un mismo paraguas sistemas de almacenamiento y redes, pero también servidores. ThinkAgile, mientras tanto, ofrece soluciones definidas por software sobre la base de las plataformas ThinkSystem. Combinadas, las marcas ThinkSystem y ThinkAgile miran hacia el futuro con las máximas de agilidad y flexibilidad que acompañan también a las propuestas de la competencia, y a los propios procesadores Intel Xeon. Asimismo, apuntan a la simplicidad y la capacidad para racionalizar la infraestructura tecnológica.

El caso de la supercomputadora MareNostrum

El vínculo de los procesadores escalables Intel Xeon con la computación de alto rendimiento y los sistemas de gran potencia cobra forma en España con el superordenador MareNostrum al que ha contribuido Lenovo. Este sistema con vocación científica que es propiedad del Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación ha sido retocado. Ahora responde al nombre de MareNostrum 4 que, con capacidad para realizar 11.100 billones de operaciones por segundo multiplica por diez la potencia de MareNostrum 3. Esto lo convierte en el decimotercero más rápido del mundo, y el tercero de Europa. Aunque cuando esté completo mejorará aún más, hasta los 13,7 Petaflops.

Su bloque de propósito general cuenta con 48 racks con 3.456 nodos. Cada uno de esos nodos tiene dos chips Intel Xeon Platinum, con 24 procesadores cada uno, para un total de 165.888. “La recién lanzada plataforma x86 ThinkSystem nos proporciona diez veces más capacidad de procesamiento que la anterior supercomputadora MareNostrum”, destaca Sergi Girona, director de Operaciones del Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación. Esto permitirá al organismo “continuar con el tipo de investigación científica que mejora los esfuerzos de la humanidad para buscar nuevos conocimientos e impulsar el progreso”.