ARM setzt auf offene Standards als Fundament für Server-Innovationen

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ARM setzt beim Auf­bau des Soft­ware­öko­sys­tems für Ser­ver auf offe­ne Stan­dards und Open-Source, wobei als Fun­da­ment für kom­men­de Inno­va­tio­nen auf Sei­ten der Hard­ware die Ser­ver Base Sys­tem Archi­tec­tu­re Spe­ci­fi­ca­ti­on (SBSA) dient, wel­che vor­letz­te Woche auf dem Open Com­pu­te Sum­mit V vor­ge­stellt wur­de. Mit der SBSA soll die Kom­pa­ti­bi­li­tät zwi­schen den ein­zel­nen ARM-SoC-Her­stel­lern sicher­ge­stellt wer­den, sodass sich SoCs unter­schied­li­cher Her­stel­ler mehr oder weni­ger pro­blem­los aus­tau­schen las­sen. Dies ist ins­be­son­de­re des­we­gen ein wich­ti­ger Eck­pfei­ler, weil es im Ver­gleich zum x86-Ser­ver­markt deut­lich mehr Kon­kur­ren­ten gibt, deren ARM-SoCs für Ser­ver sich von­ein­an­der unter­schei­den werden.

Die SBSA spe­zi­fi­ziert, wel­chen Stan­dards die SoC-Platt­form und deren Firm­ware ent­spre­chen müs­sen. Zu den dar­in fest­ge­leg­ten Low-Level-Eigen­schaf­ten der SoCs gehö­ren Timer, Inter­rupt-Con­trol­ler und Per­for­mance-Coun­ter. Zudem wer­den mini­ma­le Hard­ware­an­for­de­run­gen für die Her­stel­ler von Firm­ware und Betriebs­sys­te­men defi­niert. Ver­ein­bart wird, dass die Tech­no­lo­gien den Indus­trie­stan­dards für Boot-Gerä­te ent­spre­chen sol­len und das sämt­li­che Kom­po­nen­ten beschreib- und ent­deck­bar sein müs­sen. Außer­dem soll es mög­lich sein das Betriebs­sys­tem und ggf. den Hyper­vi­sor über das Netz­werk zu star­ten. Obwohl sich die Anstren­gun­gen beim Auf­bau des Soft­ware­öko­sys­tems auf Linux und Open-Source-Soft­ware kon­zen­trie­ren, wur­de auch Micro­soft in die Erar­bei­tung der SBSA ein­ge­bun­den. Kon­kre­te Pro­duk­te haben die Red­mon­der bis­her aller­dings nicht für die ARM-Ser­ver angekündigt.

Zudem wird Lin­a­ro ein ein­heit­li­ches Open-Source-Paket aus UEFI-Boot­um­ge­bung, ARM­v8-Linux-Ker­nel (ab Ver­si­on 3.7) und den kom­pa­ti­blen Ent­wick­ler­tools sowie Anwen­dun­gen den Linux-Dis­tri­bu­tio­nen (Fedo­ra ARM64, Open­SU­SE ARM64 und Ubun­tu ARM64) zur Ver­fü­gung stel­len. Somit kön­nen Ser­ver­ad­mi­nis­tra­to­ren ihre gewohnt Umge­bung wei­ter­hin nut­zen, wäh­rend sich die Soft­ware-Ent­wick­lung auf nur eine ein­zi­ge Platt­form kon­zen­trie­ren muss – soweit zumin­dest die Theo­rie. Die betei­lig­ten Akteu­re zei­gen sich jeden­falls zuver­sicht­lich, dass sich die ein­zel­nen Puz­zle­tei­le recht­zei­tig zum Ver­kaufs­start der ers­ten ARM­v8-Ser­ver-SoCs zusam­men­fü­gen und ein ordent­li­ches Qua­li­täts­ni­veau errei­chen wer­den. Hilf­reich dürf­ten dabei die Ent­wick­ler­boards von AMD sein, wel­che ab März zur Ver­fü­gung ste­hen sol­len. Aller­dings hat hier natür­lich das x86-Öko­sys­tem einen über Jahr­zehn­te gewach­se­nen rie­si­gen Vorsprung.

Lin­a­ro wur­de ursprüng­lich vor 3½ Jah­ren als Zusam­men­schluss der Her­stel­ler von ARM-SoCs für den Kon­su­men­ten­markt mit dem Ziel gegrün­det, die Zer­split­te­rung zu redu­zie­ren. Seit Herbst 2012 hat sich inner­halb von Lin­a­ro die Enter­pri­se Group (LEG) aus 20 Fimen for­miert, um das not­wen­di­ge Soft­ware­öko­sys­tem für ARM­v8-basier­te Ser­ver auf­zu­bau­en. Hier arbei­ten die eigent­lich kon­kur­rie­ren­den Unter­neh­men zusam­men und stel­len eige­ne Soft­ware­inge­nieu­re (~200) ab, die in Voll­zeit an den Lin­a­ro-Pro­jek­ten arbei­ten. Aktu­ell steht Lin­a­ro an zwei­ter Stel­le in der Lis­te jener Orga­ni­sa­tio­nen, wel­che am meis­ten neu­en Code zum Linux-Ker­nel bei­steu­ern. Die Dif­fe­ren­zie­rung und das Kon­kur­rie­ren um Kun­den sol­len erst bei den ARM-SoCs statt­fin­den. Ob die­ser gemein­schaft­li­che Ansatz auch noch von Bestand ist, nach­dem das grund­le­gen­de Öko­sys­tem erar­bei­tet und ARM erfolg­reich im Ser­ver­markt eta­bliert wur­de, bleibt aber natür­lich abzu­war­ten. Im Augen­blick wird die­ser gemein­schaft­li­che Ansatz jeden­falls als gewinn­brin­gend für alle Betei­lig­ten angesehen.

Auf­bau­end auf die­sem gemein­sa­men Fun­da­ment haben ARM und sei­ne Part­ner als Visi­on für die Zukunft, dass sowohl die Ser­ver­pro­zes­so­ren als auch die Soft­ware auf­ein­an­der und auf spe­zi­el­le Workloads ange­passt wer­den, um so eine höhe­re Effi­zi­enz errei­chen zu kön­nen. Hier­für sei­en die ARM-basier­ten SoCs bes­ser geeig­net als sol­che auf x86-Basis, unter ande­rem weil sich hier anwen­dungs­spe­zi­fi­sche Beschleu­ni­ger leich­ter und schnel­ler inte­grie­ren las­sen sol­len. Somit kön­nen die Pro­zes­so­ren schnel­ler und fle­xi­bler auf neue Bedürf­nis­se im Rechen­zen­trum ange­passt wer­den – so zumin­dest die Visi­on. Auf Sei­ten der Soft­ware soll der Open-Source-Ansatz für eine höhe­re Wand­lungs­fä­hig­keit sorgen.

Als ers­ter wich­ti­ger Anwen­dungs­fall für ARM-Ser­ver-Pro­zes­so­ren wird der soge­nann­te Cold Sto­rage sein. Gemeint sind damit jene Ser­ver in den Mega-Rechen­zen­tren von Face­book und Co, auf denen ste­tig anwach­sen­de rie­si­ge Daten­men­gen gespei­chert und gesi­chert wer­den. Ein wei­te­res Bei­spiel sind Cloud-Anbie­ter, die ihren Kun­den eini­ge Giga­byte stets übers Inter­net erreich­ba­ren Spei­cher­platz bereit­stel­len. Für die­sen Anwen­dungs­fall ist die Rechen­leis­tung sowohl eines CPU-Kerns als auch jene des Pro­zes­sors ins­ge­samt weni­ger wich­tig, weil sie zumeist I/O‑limitiert sind. Gleich­zei­tig soll­ten jene Ser­ver güns­tig in der Anschaf­fung und im Unter­halt sein, denn es wer­den gro­ße Stück­zah­len benö­tigt. Der chi­ne­si­sche Such­ma­schi­nen­be­trei­ber Bai­du nutzt hier­für bereits ARM-Prozessoren.
Als nächs­tes wol­len die ARM-Part­ner Anwen­dungs­fäl­le für Hadoop (Big Data) und danach all­ge­mei­ne Web­diens­te ins Visier nehmen.

Auf Sei­ten der OEMs sind sowohl Dell als auch HP mit an Bord, die wohl ent­spre­chen­de Ser­ver auf den Markt brin­gen wol­len. Zudem setzt bei­spiels­wei­se AMD dar­auf, dass die ODMs die Ser­ver­steck­kar­te AMD Open CS‑A adap­tie­ren wer­den, deren tech­ni­sche Spe­zi­fi­ka­tio­nen im Rah­men des Open-Com­pu­te-Pro­jekts ver­öf­fent­licht wur­de. Des­sen Gegen­stück für den Sockel G34 ist laut AMD eine Erfolgs­ge­schich­te und aktu­ell das am häu­figs­ten ver­kauf­te Main­board für die Opteron-6300-Prozessoren.

Quel­len: ARM, AMD