Обзор ARM-сервера Huawei Taishan 200 / 2280 на процессоре Kunpeng 920: архитектура ARM внутри

Долгое время мир серверов на архитектуре ARM был закрытым клубом для крупнейших облачных провайдеров и гиперскалеров. Те 20-30% прироста энергоэффективности, которые обеспечивают Arm-сервера, в масштабах огромных ИИ-кластеров Google, Microsoft и Amazon, обеспечивают огромную экономию в долгосрочной перспективе, которая окупает все затраты на разработку и адаптацию собственных проприетарных Arm-решений. Когда все узнали об эффективности Arm, тема альтернативных серверов сдвинулась с мертвой точки. Компании вроде Ampere Computing стали двигателем прогресса, показав, что ARM-процессоры могут быть не просто энергоэффективными, но и мощными. Однако стоимость премиальных чипов Ampere всегда была и остается неподъемной для компаний малого и среднего бизнеса в РФ — им нужны доступные, широко тиражируемые платформы. Единственным выходом становятся серверные решения Taishan 200 Model 2280 от компании Huawei на базе Arm-процессоров Kunpeng 920. В этом обзоре специалисты компании ServerFlow расскажут вам, что из себя представляет этот передовой китайский сервер, какие компоненты в него входят и почему вам однозначно стоит задуматься над его покупкой.

Huawei Taishan 200 Model 2280 — это второе поколение серверов Huawei на собственных 64-ядерных ARM-процессорах Kunpeng 920. Это не экспериментальная платформа, а серийный 2U-сервер, предназначенный для коммерческих ЦОД высшего уровня. Нейминг может показаться не самым понятным, но на самом деле тут все просто: “200” указывает на второе поколение, а “2280” — на форм-фактор: 2U высотой и конфигурацию с 12 дисковыми отсеками. Это уже зрелое решение, пришедшее на смену первым, более скромным Taishan на базе Kunpeng 916. Хотя сам чип Kunpeng 920 был анонсирован в 2019 году, на сегодняшний день Taishan 200 Model 2280 является наиболее актуальным серверным решением Huawei на базе ARM-CPU, которое широко доступно в России. В нашем обзоре — топовая двухпроцессорная конфигурация этого сервера. В линейке есть и более простые модели с меньшим числом процессоров и каналов памяти, но у нас на руках именно флагманская модификация. Кстати, у Huawei есть и x86-серверы FusionServer на базе центральных процессоров Intel Xeon, но о них расскажем как-нибудь в другой раз.

Внешний вид сервера Huawei Taishan 200 Model 2280 не отличается “экзотикой”. Перед нами — классический 2U-сервер, у которого даже есть эстетичный безель, прямо как у серверов топовых компаний. 

Если безель снять, открывается прекрасный вид на 12 универсальных дисковых отсеков 3″5 под установку SSD или HDD, однако в нашей конфигурации отсутствует поддержка NVMe-накопителей через общий бэкплейн, поэтому работа возможна только с дисками SAS и SATA.

Справа расположены два стандартных USB-порта для флешек-носителей и сервисный порт, а также индикатор POST-кода и система индикации состояния. Бэкплейн подключается к RAID-контроллеру через SFF-8643 разъем (мини-SAS HD). 

Что касается подсистемы хранения, то здесь все устроено точно так же, как и в x86-серверах Huawei: можно использовать встроенные возможности процессора или устанавливать аппаратные контроллеры — никакой принципиальной разницы в организации хранилища между ARM и x86 тут нет.

Вот тут-то и начинает выделяться китайская экзотика. Материнская плата в Taishan 2280 — полностью проприетарное решение. Это не стандартный форм-фактор E-ATX или SSI-EEB, и установить в этот корпус какую-либо другую плату невозможно. Причем, эту плату никак нельзя назвать посредственной — напряжение с блоков питания выводится прямо на материнку, что является признаком сервера премиального уровня. Здесь нет отдельной платы-распределителя питания (Power Distribution Board, PDB), силовые цепи и преобразователи впаяны непосредственно на основную плату, что повышает надежность и эффективность работы сервера. Подобные решения можно встретить у лидеров рынка, например, у Supermicro в их флагманской линейке серверов A+. Еще одна характерная черта — отсутствие сокета для процессора. ARM-CPU Huawei Kunpeng 920 является BGA-чипом, поэтому он припаян к плате, что увеличивает плотность компоновки, улучшает теплоотвод и надежность.

Kunpeng 920, представленный в 2019 году, — это топовый серверный процессор Huawei на собственной модификации микроархитектуры ARMv8.2. Это 64-ядерное решение (в максимальной конфигурации, как в нашем случае), TDP которого достигает всего лишь 180 Вт. Уже здесь видно ключевое преимущество ARM в серверном сегменте: при 64 ядрах TDP остается на уровне, который x86-конкуренты достигают с меньшим числом ядер. Например, флагманы от Intel и AMD при схожем количестве ядер легко перешагивают порог в 250-300 Вт.

Секрет — в философии архитектуры ARM. Более простой набор инструкций позволяет создавать менее сложные и более холодные вычислительные ядра. Это не значит, что процессор слабый. Это значит, что он оптимизирован под высокопараллельные рабочие нагрузки, где важна общая пропускная способность, а не рекордная частота одного ядра. Kunpeng 920 работает на умеренных частотах (в районе 2,6-3,0 ГГц в турбо-режиме), обеспечивая идеальный баланс между производительностью и энергопотреблением.

Именно эти качества делают Kunpeng 920 отличным выбором для таких задач, как:

• Плотная виртуализация и контейнеризация.
• Веб-сервисы и кэширование прокси.
• Среды разработки и тестирования.
• Распределенные базы данных.
• Анализ данных начального уровня.

Однако для операций, требующих высокой тактовой частоты на ядро (например, развертывание 1С), этот процессор все таки не будет оптимальным решением. К слову, сервер Taishan 2280 на базе Kunpeng 920 уже неоднократно испытывался нашими специалистами в различных сценариях: от развертывания Bitrix до запуска Android, поэтому мы не по наслышке знаем о широком спектре применения передовой китайской Arm-платформы.

Конфигурация подсистемы памяти напрямую зависит от количества ядер. В нашей двухпроцессорной модели Taishan 2280 доступно 32 слота DDR4 DIMM, что является очень впечатляющей цифрой. Память работает в 8-канальном режиме (на каждый CPU, всего 16 каналов), обеспечивая максимальную пропускную способность. Важный технический нюанс — плата поддерживает модули памяти с тактовой частотой 2933 МГц. Это не самый распространенный стандарт, поэтому к подбору памяти нужно отнестись ответственно.

Максимальный объем оперативной памяти, который можно установить, зависит от типа используемых модулей. При использовании современных планок объемом 64 ГБ на слот можно достичь 2 ТБ RAM в одном сервере с двумя процессором. Это открывает возможности для развертывания масштабных баз данных или создания гиперконвергентных инфраструктур с огромным объемом кэша.

Для организации отказоустойчивых массивов в специализированный слот на материнской плате можно установить мезонинный RAID-контроллер Huawei SR450. Это аппаратный контроллер на базе чипа Broadcom SAS3508 (аналог классического LSI 9460), что в очередной раз подчеркивает — сервер ARM работает с абсолютно стандартными компонентами хранения. Он подключается через отдельный мезонинный слот, который на самом деле является обычным PCIe, но с модифицированным форм-фактором под установку RAID-контроллера. Другими словами, Huawei позволила вам сэкономить на доступных слотах, дав возможность установить RAID в более удобное место. Кроме того, драйверы под Huawei SR450 встроены в современные дистрибутивы Linux, что упрощает развертывание.

Гибкость расширения в Taishan 2280 обеспечивается двумя Riser-картами. Сервер поддерживает установку полноразмерных карт расширения в слоты PCIe 4.0 — суммарно с двух Riser-карт вы получите 4 PCIe 4.0 x16. На двух из Riser-картах присутствует по два дополнительных 8-pin разъемов питания, что позволяет устанавливать энергоемкие платы расширения: мощные GPU (например, для задач машинного обучения или визуализации), NPU-ускорители Atlas или FPGA-решения. В максимальной конфигурации можно установить до четырех карт расширения, превратив сервер в мощный хост для виртуализации с GPU-passthrough или в узел для ИИ-инференса.

! При установке GPU-драйверов Nvidia для Arm-систем, в сервер можно поставить даже топовые ИИ-ускорители H200 NVL.

Внутри корпуса, рядом с разъемами для дисковых корзин, можно заметить несколько непривычных разъемов формата Slimline. Они предназначены для подключения опциональной корзины под накопители формата U.2 (NVMe). В нашей конфигурации этой корзины нет, но сама возможность ее установки присутствует. Обычно такая корзина монтируется в пространстве над блоками питания, что позволяет максимально эффективно использовать доступный объем 2U-корпуса.

Напротив сетевого контроллера, на отдельной плате, расположен мозг управления сервером — плата BMC с контроллером Hi1710-Hi1711 от HiSilicon, дочерней компании Huawei. По сути, Huawei создала полноценный аналог популярных решений от Aspeed, которые доминируют на рынке x86-серверов, и не зависит от внешних поставок BMC-контроллеров. Плата снабжена своим набором разъемов для служебных интерфейсов — VGA, сетевой порт, последовательный порт и USB. Самое интересное, что эта плата — отсоединяемая. В случае выхода из строя чипа BMC или самой платы, ее можно заменить, не меняя всю материнскую плату целиком. Это упрощает обслуживание и ремонт топового китайского Arm-сервера.

Система BIOS и интерфейс удаленного управления IPMI в Taishan тоже не уникальна — все то же самое, что и в x86-решениях. В BIOS есть все необходимые настройки для управления питанием, виртуализацией, загрузкой и работой периферии. Управление через веб-интерфейс IPMI (интегрированный в BMC) также стандартно: удаленная консоль (KVM), мониторинг датчиков, логирование, управление питанием. Есть и специфичные настройки — управление порядком загрузки, поддержка загрузки по сети, настройка памяти, работы BMC.

В качестве сетевого интерфейса используется карта стандарта OCP 3.0 Mezzanine (либо совместимый FlexIO). Это современный, компактный и удобный форм-фактор, поддерживающий горячую замену. Карта вставляется в отдельный слот на материнской плате и фиксируется одним винтом. Удивительно, но в качестве сетевой карты используется не решение Intel или Broadcom, а продукт китайской компании Motorcomm на базе чипа YT8521SH, который поддерживает до двух портов 1 GbE для базового управления и обмена данными. Для более высокоскоростных сетей (10/25 GbE) необходимо устанавливать дополнительные карты расширения в PCIe-слоты или просто заменить OCP-карту.

При осмотре материнской платы бросается в глаза крупный нестандартный разъем CPU1 HYDRA2. Это особый интерконнект для межпроцессорного соединения в конфигурациях от двух до четырех сокетов. В таких моделях серверов процессоры соединяются друг с другом не только через плату, но и с помощью специальных кабелей, которые как раз и подключаются к разъемам CPU HYDRA. Это сугубо проприетарное решение Huawei, аналогов которому в платформах AMD EPYC или Intel Xeon вы не найдете.

Задняя часть сервера аскетична, но при этом функциональна:

• 1 × RJ‑45 Management LAN (BMC);
• 2 × USB 3.0;
• 1 × VGA (для локального управления);
• 4 × OCP-карты;
• 1 × RJ-45 COM-порт.

В нашем экземпляре установлены два модульных блока питания собственного производства Huawei мощностью 2000 Вт каждый. На первый взгляд может показаться, для сервера с TDP процессора 180 Вт такие мощные БП будут излишними. Однако такая мощность выбрана не случайно. Она учитывает максимально возможную конфигурацию: два процессора, полный комплект памяти, несколько мощных GPU-ускорителей. Запас по питанию — это всегда хорошо, он обеспечивает стабильную работу при пиковых нагрузках и повышает общий КПД системы. 

Кроме того, БП сертифицированы по 80 Plus Platinum, что подчеркивает их высочайшую надежность и готовность к использованию в критически важных инфраструктурах вашего бизнеса.

Huawei Taishan 200 Model 2280 — это зрелое, высококачественное серверное решение, которое ничем не уступает более популярным x86 серверам с жирной наценкой. Стоит ли его покупать? Однозначно стоит, но с четким пониманием целей. Это отличный выбор для задач, где важна плотность виртуализации, энергоэффективность и параллельные вычисления. Он идеально подойдет для развертывания облачной инфраструктуры хостинга веб-сервисов, работы с контейнерами или в качестве узла хранения и обработки данных. Главная загвоздка — софт. Huawei Taishan 200 Model 2280 свободно поддерживает портированные дистрибутивы Linux (например, CentOS, Ubuntu, openEuler, ALT Lunux), но с поддержкой проприетарного софта, вроде тех же VMware и Proxmox могут возникнуть сложности. Это тема для отдельного глубокого разговора, который мы поднимем в будущем. Если ваш стек технологий готов к переходу на ARM или уже его поддерживает, то Huawei Taishan становится мощным, сбалансированным и перспективным аппаратным фундаментом. Это не просто альтернатива x86, а конкурентоспособная платформа, которая в правильных руках сможет показать отличное соотношение цены и производительности.