🗊Презентация Серверная подсистема ЦОД. Перспективы развития. (Лекция 12)

Курс лекций

Сервер - компьютер, выделенный из группы рабочих станций для выполнения какой-либо сервисной (обслуживающей сеть) задачи без непосредственного участия человека. Сервер - компьютер, выделенный из группы рабочих станций для выполнения какой-либо сервисной (обслуживающей сеть) задачи без непосредственного участия человека.

Один из отцов-основателей Intel Один из отцов-основателей Intel Гордон Мур (1965г): «Число транзисторов на кристаллах микросхем будет удваиваться каждые полтора-два года».

Транзисторы

Уровень ведущего российского предприятия «Микрон-НИИМЭ» (компания «Ситроникс», г.Зеленоград) – 90 нм, планируемый уровень – 65 нм. Это соответствует первой двадцатке микроэлектронных фирм. Применение – банковские карты, микрочипы в биометрических паспортах. Уровень ведущего российского предприятия «Микрон-НИИМЭ» (компания «Ситроникс», г.Зеленоград) – 90 нм, планируемый уровень – 65 нм. Это соответствует первой двадцатке микроэлектронных фирм. Применение – банковские карты, микрочипы в биометрических паспортах.

Российский процессор «Эльбрус-8С»

Российский процессор «Байкал»

Если нельзя уменьшить длину затвора, попробуем увеличить скорость электрона. Для этого есть следующие пути: охлаждение процессора (жидкий азот, эффект Пельтье); полупроводники с более высокой подвижностью и скоростью электронов (GaAs, InP, InGaAs, GaN); сложные полупроводниковые структуры – гетероструктуры с селективным легированием (GaAs/AlGaAs); принципиально новые материалы и новые принципы работы транзисторов (вертикальные транзисторы на основе графена).

Квантовые компьютеры В 1980 году советский математик Юрий Манин предложил использовать квантовые системы для производства вычислений. Он основывался на трех отличительных особенностях квантовой механики: Состояние или положение частицы определяется только с какой-либо долей вероятности. Если частица может иметь несколько состояний, то она и находится сразу во всех возможных состояниях. Это принцип суперпозиции. Процесс измерения состояния частицы приводит к исчезновению суперпозиции. В обычных компьютерах информация и вычисления — это биты. Каждый бит — либо ноль, либо единица. Но квантовые компьютеры основаны на кубитах, а они могут находиться в состоянии суперпозиции, когда каждый кубит - одновременно и ноль, и единица. И если для какого-нибудь расчета обычным компьютерам нужно выстроить последовательности, то квантовые вычисления происходят параллельно, в одно мгновение.

Квантовые компьютеры Параллельность квантовых вычислений с кубитами заключается в том, что не нужно перебирать все возможные варианты состояний системы, а это именно то, чем занимается обычный компьютер.

Квантовые компьютеры 18 июля 2017г. физики из России и США совместно разработали и протестировали самый мощный в мире квантовый компьютер, основой которого является 51-кубитный чип.

Особенности: Особенности: на одном компьютере или сервере создается несколько т.н. виртуальных машин, в каждой из которых может быть своя среда - ОС, приложения, настройки и т.п. эти машины абсолютно изолированы друг от друга и ведут себя как обычные физические компьютеры. виртуальные машины по заданным правилам сами и без прерывания сессии пользователей «переезжают» с одного сервера на другой, всегда обеспечивая максимальную производительность и функциональность ЦОД в целом.

увеличение коэффициента использования аппаратного обеспечения - загруженность серверов повышается с 15-20 до 80%, что позволяет экономить на «железе»; увеличение коэффициента использования аппаратного обеспечения - загруженность серверов повышается с 15-20 до 80%, что позволяет экономить на «железе»; уменьшение затрат на замену аппаратного обеспечения - виртуальные сервера отвязаны от конкретного оборудования и при обновлении парка физических серверов не требуется повторная установка и настройка программного обеспечения; обеспечение высокой доступности - восстановление из резервных копий виртуальных машин занимает меньшее время и является более простой процедурой; повышение управляемости серверной инфраструктуры - существует ряд продуктов управления виртуальной инфраструктурой, позволяющих централизованно обеспечивать балансировку нагрузки и «живую» миграцию. экономия на обслуживающем персонале - необходимо меньшее число обслуживающих специалистов, хотя, возможно, более высокой квалификации; экономия на электроэнергии – расходы включают в себя расходы на электропитание как самих серверов, так и системы охлаждения.

Эволюция серверных систем. Блейд-серверы. Одноюнитовый сервер и блейд-сервер высокой производительности компании Dell. Особенности блейд-серверов: отсутствие кабельных соединений; возможность «горячей» замены; наличие специализированных модулей;

Достоинства блейд-серверов: