Phân biệt các dòng máy chủ Dell PowerEdge XS, XA, Standard

19/08/2023

115 lượt xem

Tóm tắt

Với thông báo gần đây về bộ vi xử lý Intel® Xeon® Scalable thế hệ thứ 3, Dell đã thông báo 2 mẫu khác nhau của R650 và 3 mẫu khác nhau của R750 để đáp ứng nhu cầu của khách hàng mới nổi. Tài liệu này được thiết kế nhằm làm nổi bật các yếu tố kỹ thuật của mỗi thiết kế và mô tả lý do mở rộng danh mục sản phẩm.

Ba lớp hệ thống này được thiết kế để tối ưu hóa cho các khối công việc khác nhau.

Thiết kế R750xa được tối ưu hóa cho môi trường tính toán nặng và để hỗ trợ điều này, nó đã được thiết kế cho hiệu suất làm mát tối đa với các khe gắn phía trước để sử dụng GPU và hỗ trợ cho các điểm thiết kế nhiệt CPU (TDP) lên đến 270W và 40 nhân. Các hệ thống R650 và R750 cũng được thiết kế cho môi trường tính toán nặng nhưng được thiết kế cho tính linh hoạt tối đa. Điều này bao gồm số lượng ổ đĩa tăng cường để cung cấp dung lượng lưu trữ tối ưu và CPU với các điểm thiết kế nhiệt TDP lên đến 270W và 40 nhân. Các hệ thống R650xs và R750xs được thiết kế cho các môi trường ảo truyền thống và hỗ trợ CPU với điểm thiết kế nhiệt TDP lên đến 220W và 32 nhân. hiệu suất trong môi trường Lưu trữ Định nghĩa Phần mềm như vSAN. Cả hai mẫu hỗ trợ tối đa 1TB bộ nhớ sử dụng DIMM 64GB.

Giới thiệu

Tối ưu hóa giữa chi phí, hiệu suất và khả năng mở rộng là một nhiệm vụ cân nhắc khó khăn khi thiết kế một máy chủ. Môi trường chủ yếu như ảo hóa đã xác định các điểm thiết kế tập trung vào số lõi, dung lượng bộ nhớ và mật độ lưu trữ để đạt được cấu hình lý tưởng. Sự xuất hiện của các công nghệ mới như Bộ nhớ Persistent đặt ra những yêu cầu bổ sung đối với thiết kế, và các ứng dụng mới nổi như Trí tuệ Nhân tạo (AI) và Học máy (ML) còn đẩy xa những thiết kế này hơn nữa.

Thách thức đối với các nhóm thiết kế máy chủ là tìm một sự cân bằng hiệu quả mang lại hiệu suất tối đa cho mỗi khối công việc/môi trường nhưng không gây áp lực quá mức lên khách hàng với chi phí không cần thiết cho các tính năng họ có thể không sử dụng. Để minh họa điều này, hãy xem xét rằng một máy chủ được thiết kế cho hiệu suất tối đa với cơ sở dữ liệu in-memory sẽ yêu cầu mật độ bộ nhớ cao hơn, trong khi một máy chủ được thiết kế cho AI/ML có thể hưởng lợi từ việc hỗ trợ GPU nâng cao và một máy chủ được thiết kế cho ảo hóa với lưu trữ định nghĩa phần mềm có thể hưởng lợi từ việc tăng số lượng ổ đĩa như được thể hiện trong biểu đồ dưới đây. Tất cả các công nghệ này có thể tận dụng thiết kế bộ xử lý mới và tất cả đều cần truy cập vào bộ nhớ, nhưng mỗi cái đòi hỏi một cách tiếp cận duy nhất để cung cấp tối ưu hóa.

	Virtualization	AI/ML	Database
Memory Capacity
GPU Support
Storage Capacity

Mặc dù về mặt kỹ thuật, việc xây dựng một hệ thống duy nhất có thể đạt được tất cả những điều này có thể là khả thi, kết quả cuối cùng sẽ đắt đỏ hơn để mua và có thể lớn hơn. Ví dụ, một hệ thống có khả năng cung cấp điện và làm mát cho nhiều GPU 400W cần có nguồn cung cấp điện lớn hơn, quạt mạnh mẽ hơn, không gian bổ sung (đặc biệt cho các GPU rộng gấp đôi) và CPU có số lõi cao. Ngược lại, một hệ thống được thiết kế như một nút ảo hóa có thể không cần những tối ưu hóa này. Cố gắng tối ưu hóa cho tất cả thường dẫn đến sự đánh đổi không chấp nhận được cho mỗi khía cạnh.

Để đạt được hệ thống tối ưu thực sự, Công nghệ Dell đang ra mắt 3 lớp máy chủ PowerEdge Rack hàng đầu trong ngành. Các mẫu “xa”, các mẫu “tiêu chuẩn” và các mẫu “xs”. Mẫu “xa” được thiết kế để tối ưu hóa trong môi trường AI/ML và để hỗ trợ điều đó, nó cung cấp sự tối ưu hóa về nguồn điện, làm mát và hỗ trợ GPU nâng cao. Các mẫu “tiêu chuẩn” linh hoạt đủ để cung cấp môi trường ảo hóa hoặc Cơ sở dữ liệu tối ưu hơn với việc thêm dung lượng lưu trữ và mở rộng bộ nhớ bổ sung bằng bộ nhớ DRAM hoặc Bộ nhớ Persistent (PMEM), và các mẫu “xs” được thiết kế cho ảo hóa chủ yếu với dung lượng ổ đĩa lớn, hỗ trợ CPU lên đến 32 nhân và dung lượng bộ nhớ hiệu quả về chi phí lên đến 1TB.

Tối ưu hóa Thiết kế Như đã đề cập ở trên, mẫu “xa” được tối ưu hóa cho GPU, các mẫu “tiêu chuẩn” được tối ưu hóa cho tính toán hiệu suất cao và các mẫu “xs” được tối ưu hóa cho môi trường ảo hóa. Dưới đây là một tổng quan về các khác biệt chính về tính năng:

Feature	R650xs	R650	R750xs	R750	R750xa
Height	1U	1U	2U	2U	2U
CPU	Up to 220W	Up to 270W	Up to 220W	Up to 270W	Up to 270W
Max Core Count	32	40	32	40	40
Memory slots	16	32	16	32	32
Drives supported	Up to 10 SAS/SATA or NVMe	Up to 10 SAS/SATA or NVMe + 2 optional rear mount drives	Up to 10 SAS/SATA or NVMe + 2 optional rear mount drives	Up to 24 with 16 SAS/SATA + 8 NVMe	Up to 24 SAS/SATA or NVMe or mixed + 4 optional rear mount drives
Intel® OptaneTM	None	Full Support	None	Full Support	Full Support
GPU Support*	None	None	Up to 3 SW	None	Up to 2 DW2 or 6 SW3
Boot Support	Boss2	Hot Plug Boss 2	Hot Plug Boss 2	Hot Plug Boss 2	Hot Plug Boss 2
Cooling	Cold Plug Fans	Hot Plug Fans	Hot Plug Fans	Hot Plug Fans	Hot Plug Fans
Power Supplies	Redundant 600W to 1400W	Redundant 800W to 1400W	Redundant 600W to 1400W	Redundant 800W to 2400W	Redundant 1400W to 2400W
Depth	749mm	823mm	721mm	736mm	837.2mm

¹Based on current 3rd Gen Intel® Xeon® Scalable processor family

²DW=Double Wide GPU

³SW=Single Wide GPU

While key specifications differ between models, much remains the same. It is important to note that all models support key features such as:

iDRAC 9 and OpenManage
OCP3.0 Networking options
PCIe 4.0 slots – up to 3 in the R650xx series and up to 8 in the R750xx series
PERC 11 RAID including optional support for NVMe RAID
3200MT/s Memory
Installation in standard depth racks

Thiết kế “xa”

Như đã đề cập ở trên, R750xa được tối ưu hóa cho việc hỗ trợ GPU nâng cao. Sự hỗ trợ này được thực hiện bằng cách di chuyển 2 lồng PCIe phía sau lên phía trước như được làm nổi bật trong hình dưới đây. Mỗi lồng này có thể hỗ trợ tối đa 2 GPU Rộng Gấp Đôi và trong trường hợp của NVidia A100, mỗi cặp có thể được kết nối với nhau bằng các cầu nối NVLink. Các khe PCIe bổ sung có sẵn ở phía sau của hệ thống. Khối lượng công việc GPU thường yêu cầu ít lưu trữ nội bộ hơn so với khối công việc chính, vì vậy với thay đổi này, lưu trữ nội bộ đã được đặt ở giữa phía trước của máy chủ và cung cấp tối đa 8 ổ SAS/SATA, NVMe hoặc sự kết hợp của các loại ổ đĩa. Tất cả các cấu hình này đều có sẵn với sự hỗ trợ tùy chọn cho RAID bằng cách sử dụng H755 mới dựa trên PERC11 (SAS/SATA) hoặc H755n (NVMe). Các bộ điều khiển RAID này được đặt ngay sau lồng ổ đĩa để tiết kiệm không gian và được kết nối trực tiếp vào Bo mạch chủ của hệ thống để đảm bảo tốc độ PCIe 4.0. Để chứa đựng những công nghệ mới này, độ sâu của khung máy đã được mở rộng thêm 101.2mm (so với R750 “tiêu chuẩn”) nhưng vẫn vừa vặn trong một tủ rack độ sâu tiêu chuẩn. Để đảm bảo mức độ hiệu suất cao nhất, mẫu này được cung cấp với sự hỗ trợ tùy chọn cho Thế hệ thứ 2 của Bộ nhớ Intel® OptaneTM, lên đến 32 khe DIMM và Bộ xử lý với tối đa 40 nhân.

Thiết kế “Tiêu chuẩn”

Các mẫu R650/R750 “tiêu chuẩn” đã được thiết kế để phục vụ tính linh hoạt cần thiết để đáp ứng một loạt khối công việc đa dạng. Với khả năng hỗ trợ một số lượng lớn ổ đĩa cứng (lên đến 12 trong R650 và lên đến 28 trong R750), những mẫu này cũng cung cấp các tính năng hiệu suất và độ tin cậy tùy chọn với bộ điều khiển RAID PERC 11 mới sử dụng bộ điều khiển RAID PERC H755 (SAS/SATA) hoặc H755n (NVMe) bao gồm tùy chọn “Dual PERC” với nhiều bộ điều khiển. Các bộ điều khiển RAID này được đặt ngay sau lồng ổ đĩa để tiết kiệm không gian và được kết nối trực tiếp vào Bo mạch chủ của hệ thống để đảm bảo tốc độ PCIe 4.0. Để đảm bảo mức độ hiệu suất cao nhất, các mẫu này được cung cấp với sự hỗ trợ tùy chọn cho Thế hệ thứ 2 của Bộ nhớ Intel® OptaneTM, lên đến 32 khe DIMM và Bộ xử lý với tối đa 40 nhân. Ngoài ra, cả hai mẫu này cũng hỗ trợ GPU nhưng trong mức độ ít hơn so với dòng “xa”.

Thiết kế “xs”

Khi thiết kế cho ảo hóa, một số yếu tố chính nổi lên. Yêu cầu lưu trữ thường phục vụ các hệ thống lưu trữ được định nghĩa bằng phần mềm (như vSAN), trong khi khả năng của một hypervisor để phân đoạn bộ nhớ và nhân tạo ra nhu cầu cân bằng giữa hai yếu tố này. Để đáp ứng những yêu cầu này, các thiết kế mới của dòng “xs” bao gồm hỗ trợ lên đến 16 khe DIMM, tương đương với 1TB DRAM khi sử dụng khe DIMM 64GB, CPU với tối đa 32 nhân và lưu trữ nội bộ lên đến 24 ổ đĩa (16 SAS/SATA + 8 NVMe – R750xs) hoặc 10 ổ đĩa (SAS/SATA hoặc NVMe – R650xs). Các thiết kế này gán 1 ổ cắm DIMM cho mỗi kênh cho phép khách hàng mở rộng với các cấu hình cân bằng. Các mẫu này cũng được tối ưu hóa để cung cấp mức chi phí hợp lý hơn. Mặc dù chi phí của một ổ cắm DIMM có thể trông có vẻ không đáng kể, tác động của việc giảm số lượng ổ cắm DIMM lại là lớn. Điều rõ ràng nhất là về nguồn điện và làm mát. Bất kỳ thiết kế nào cũng cần dành đủ “không gian trống” cho một cấu hình đầy đủ và bằng cách cắt đôi số lượng ổ cắm DIMM, ngân sách điện “xs” có thể được giảm xuống. Điều này lại giảm mức làm mát cần thiết, cho phép sử dụng quạt có giá hiệu quả hơn và có thể giảm chi phí bằng cách giới hạn hạn bịt và phần cứng khác được sử dụng để điều hướng luồng không khí. Điều này cũng giải thích tại sao một hệ thống “xs” có thể hoạt động trên nguồn cung cấp điện nhỏ nhất là 600W trong khi một hệ thống “tiêu chuẩn” yêu cầu tối thiểu 800W nguồn điện để hoạt động. Một tác động khác đến chi phí là việc tăng số lượng ổ cắm DIMM trong một hệ thống làm tăng độ phức tạp của thiết kế. Một ổ cắm DDR4 DIMM có 288 chân và bằng cách loại bỏ 16 ổ cắm khỏi thiết kế, cũng có 4.608 dấu vết điện đã được loại bỏ. Việc giảm số lượng dấu vết điện một cách như thế này cho phép bo mạch chủ được xây dựng với ít “lớp” hơn, chuyển đổi trực tiếp thành một chi phí thấp hơn. Xu hướng giá cả gần đây của bộ nhớ đã tạo ra cơ hội để đạt được hiệu suất, khả năng mở rộng và cân bằng xuất sắc với số lượng ít ổ cắm DIMM. Cụ thể, tỷ lệ $/GB của một ổ cắm DIMM 64GB đang phát triển để tương tự tỷ lệ của một ổ cắm DIMM 32GB. Điều này có nghĩa là khách hàng có thể đạt được sự cân bằng tương tự như đã đạt được với các thế hệ trước với ít ổ cắm DIMM hơn.