Infrastrutture “Intel inside”

Presentare Intel è quanto meno superfluo: da sempre protagonista nell’evoluzione dell’It, la società ha una posizione primaria non solo nel campo dei microprocessori e dei semiconduttori in genere, ma con altre grandi aziende tecnologiche e consorzi industriali, anche nel campo degli standard e dei modelli d’impiego di tecnologie rivolte al mondo consumer come a quello enterprise. L’attenzione di Intel per il cloud computing si focalizza in due aree particolari: in primo luogo nello sviluppo di processori in grado di rispondere al meglio ai requisiti di efficienza energetica e capacità di virtualizzazione richiesti dalle infrastrutture cloud; in secondo luogo per lo sviluppo di soluzioni di ottimizzazione a livello di piattaforme e data center in grado di potenziarne l’efficienza nell’erogare servizi cloud e di ridurne il costo di ownership totale, comprensivo cioè dell’ammortamento del capitale investito e dei costi delle operazioni.
Sul fronte dell’efficienza energetica, della virtualizzazione e delle prestazioni delle Cpu, la grande svolta si è avuta nel marzo 2009 con l’introduzione della prima famiglia di processori basati sull’architettura Nehalem (dal nome in codice del progetto che Intel aveva in via di sviluppo sin dal 2001), cioè la serie Xeon 5500, che oggi equipaggia quasi tutta l’offerta server x86 ‘quad core’ e alla quale si è recentemente aggiunta la serie 5600 (sei ‘core) di cui diremo più avanti.
Le serie Xeon 5500 e 5600 indirizzano il mercato dei server dual socket general-purpose, dei sistemi HPc (High Performance Computing) e delle workstation per il mondo tecnico-scientifico. Un settore ampio e differenziato, per affrontare il quale sono offerti numerosi processori ottimizzati per diversi impieghi e applicazioni. Le soluzioni che caratterizzano questi processori di nuova generazione sono le tecnologie Turbo Boost e Hyper-Threading, che ne gestiscono la potenza; il sistema Power Gate, che ne controlla il consumo, e le varie funzioni che ne potenziano le prestazioni negli ambienti virtuali. Turbo Boost innalza temporaneamente il clock dei processori sia agendo su tutti i ‘core’ sia su una parte di essi; è quindi una tecnologia in grado di sopperire in modo flessibile a picchi elaborativi. L’Hyper-Threading abilita invece l’esecuzione simultanea di due thread per core potenziando l’elaborazione parallela in ambiente HPC. Quanto al Power Gate, agisce su entrambi i processori di un server dual-socket riducendo a valori minimi il consumo degli ‘idle core’, quelli che non stanno lavorando, e agisce inoltre su memoria e I/O controller, riducendone il consumo al minimo compatibile con il carico di lavoro in atto. Nel complesso, può ridurre del 50% il consumo d’energia rispetto a un server con chip di precedente generazione. Molto interessanti infine, per quanto riguarda le infrastrutture a supporto del cloud computing, sono le soluzioni di virtualizzazione. Tre, Intel VT-x, VT-c e VT-d, agendo sui processori, sulla connettività e sulla gestione dell’I/O rispettivamente permettono (secondo benchmark VMmark e misure interne Intel) di gestire le macchine virtuali con un aumento di più del doppio delle prestazioni e una riduzione del 40% il tempo di latenza rispetto ai precedenti Xeon 5400, mentre una quarta, VT FlexMigration, abilita l’estensione del pool delle risorse fisiche disponibili alle macchine virtuali ai server Intel-based di vecchia generazione.
Recentemente la famiglia dei processori Xeon è stata oggetto di due importanti annunci. Il primo in ordine di tempo, e al quale abbiamo già accennato, è il lancio della serie 5600, che affianca alla serie 5500 di cui si è detto un gruppo di nuovi chip presentati un mese fa. Questi, oltre ad essere i primi costruiti con la tecnologia di processo a 32 nanometri, supportano fino a sei core per processore e offrono nuove caratteristiche di sicurezza: Intel AES-NI e Intel TXT, che velocizzano le operazioni di crittografia e di decrittazione, aumentando la sicurezza delle transazioni senza penalizzare le prestazioni. Il secondo, e più importante annuncio, avvenuto pochi giorni fa, riguarda il lancio di un’intera nuova serie la 7500. La serie 7500 rappresenta l’ultima evoluzione dell’architettura Nehalem e viene presentata come il maggior salto prestazionale nella storia dei processori Xeon. È stata innovata l’architettura dei processori e della piattaforma e sono stati introdotti nuovi sottosistemi di gestione della memoria e dell’I/O e nuove funzioni di sicurezza e recovery. Il risultato è una famiglia di processori a otto core in grado di fornire oltre il 20% di prestazioni in più rispetto ai chip di precedente generazione e, soprattutto, di gestire una grande quantità di memoria: fino a un Terabyte di Ram ciascuno. Questo permette di caricare in memoria interi database o ambienti transazionali, accelerandone drasticamente l’accesso e l’uso da parte delle macchine virtuali ospitate sul server così equipaggiato.
Come si è detto, l’attività di Intel sulle tecnologie abilitanti il cloud computing si estende oltre lo sviluppo dei processori, indirizzando l’ottimizzazione di piattaforme e data center con soluzioni che comprendono prodotti hardware e software. Per esempio, Intel ha investito nel perfezionamento delle tecnologie di programmazione parallela, sviluppando software e firmware che permettono ai cloud services provider di sfruttare al meglio le capacità multi-core e multi-threading delle sue nuove famiglie di Cpu. Un altro importante campo di applicazione riguarda il consumo energetico a livello data center. Qui Intel ha sviluppato soluzioni come il Dynamic Power Node Manager e il Dynamic Power Data Center Manager, che controllano, rispettivamente, l’alimentazione dei sistemi in modo da ridurre, a parità di prestazioni, l’assorbimento di energia, e l’applicazione delle policy di gestione energetica generali ai singoli server.