Uma mudança fundamental na arquitectura de servidores pode ser a chave para as empresas cortarem custos no centro de dados: a utilização de processadores gráficos e processadores ARM.
Durante 2012, uma mudança fundamental na arquitectura de servidor pode trazer eficiências energéticas capazes de suportar cortes importantes nos custos dos centros de dados: a conjugação de processadores ARM e chips gráficos.
Os processadores ARM de baixo consumo energético poderão estar em plena utilização nos centros de dados até 2013, apontam vários analistas. Conjugá-los com chips gráficos pode trazer melhorias de desempenho maciços e elevadas economias de energia, defendem.
Decorrem já várias experiências em torno da implantação dos referidos componentes processadores ARM em servidores. E os chips gráficos já são usados em alguns dos supercomputadores mais rápidos do mundo. A eficiência energética tem sido um dos factores determinantes na compra de um servidor, dizem os analistas.
Este ano, houve um aumento na implantação de servidores de alto desempenho em torno do modelo “hiper-escala” – no qual os servidores são densamente instalados para reduzir o consumo de energia, e aumentar a escala do desempenho. Para ir mais além, as empresas podem considerar a utilização de servidores com processadores ARM de baixo consumo, usados hoje na maioria dos tablets e smartphones.
“Os clientes estão a experimentar muitas tecnologias diferentes “, diz Jed Scaramella, gestor de investigações na IDC. O crescimento da cloud computing tem impulsionado parcialmente as vendas de servidores.
Muitos servidores x86 de duas “sockets” foram comprados para implantações de cloud computing em modelo “hiper-escala”. Este modelo também está a ser usado para aplicações tais como análise de dados e Business Intelligence.
Os servidores “mais densos” com processadores ARM podem ser uma alternativa às máquinas baseadas em tecnologia x86 nos próximos anos. Os gestores de TI vão estar focados na densidade e no menor consumo de energia como requisitos.
Analistas têm assinalado que uma agregação de processadores de baixo consumo pode oferecer processamentos mais eficientes de transacções em cloud computing (do que os tradicionais chips para servidores x86, como Xeon da Intel ou Advanced Micro Devices ‘Opteron). Os chips baseados em processadores ARM ficariam no entanto atrás dos chips x86 na execução de tarefas intensivas de dados, como as de bases de dados e de ERP (Enterprise Resource Planning).
Algumas empresas como a HP apresentaram, este ano, servidores experimentais com processadores ARM. E a Nvidia revelou que um supercomputador está a ser construído em Barcelona usando o chip Tegra 3, que tem uma CPU ARM de quatro núcleos, associado a processadores gráficos para acelerar cálculos científicos e matemáticos.
“O que aconteceu este ano é que começaram a aparecer roteiros e produtos (ndr: relacionados com processadores ARM). Tornou-se ‘real’, mas isso não significa que o processador vai ganhar quota de mercado em 2012”, disse Scaramella.
O impacto será mais perceptível em 2013, prevê Dan Olds, analista principal da Gabriel Consulting Group. Quase todos os fabricantes de servidor de grande porte estarão a experimentar processadores ARM, disse revela.
“Se é plausível o suficiente para a HP apostar nele, isso significa que é plausível”, disse Olds. “Depende do que se pensa sobre o roteiro desenvolvimento dos ARM em 64 bits”.
Os processadores ARM actuais suportam um endereçamento de 32 bits e também têm recursos de correcção de erro limitados. Com 64 bits, os computadores podem suportar maiores quantidades de armazenamento e de memória, característica benéfica para aplicações de utilização intensiva de dados.
No final de Outubro, a ARM apresentou a sua primeira arquitectura de microprocessadores de 64 bits, os ARMv8. Posicionou-a como componente para dispositivos como sensores e servidores de alta gama.
“Gráficos” ajudam na densidade
A ideia de conjugar processadores gráficos com os processadores ARM é também fascinante, confessa Olds. Os processadores gráficos estão a ser usados em muitos dos supercomputadores mais rápidos do mundo. São capazes de um desempenho muito mais rápido na execução de algumas aplicações do que as CPU tradicionais.
“A combinação ofereceria uma densidade muito maior, mais cálculos por watt e a custos mais baixos”, considera Olds. Segundo o mesmo, os processadores gráficos estão a ser cada vez mais usados para computação de alto desempenho nos sectores da energia, da farmacêutica, e dos serviços financeiros, média e outros sectores.
Mas os analistas concordam que a mudança de x86 para ARM pode ser um desafio devido a questões de hardware e software. As empresas lutam já com dificuldades na compra de muitos servidores disponíveis, incluindo máquinas de optimização da execução de cargas de trabalho que conjugam sistemas servidor, rede, armazenamento e software. Mudar para ARM pode ser perturbador e levar algum tempo a implantar apesar dos seus benefícios.
O CIO da Universidade Purdue, Gerry McCartney, concorda. Revela que a instituição tem investido muito na sua infra-estrutura de TI actual, e depende bastante de servidores x86. Muito do código usado pelos investigadores é escrito para conjuntos de instruções x86.
“E não querem mudar de software”, disse McCartney. Há alguns anos tentou mudar da arquitectura de sistemas x86 para outra, mas isso não se concretizou. A transição para uma nova arquitectura envolveria muitas dúvidas.
Mas a universidade provavelmente também não deve abandonar a arquitectura de x86 porque os processadores da Intel estão cada vez mais eficientes, explica McCartney. O supercomputador Carter Purdue, classificado como o 54º mais rápido do Mundo, proporciona mais desempenho por watt do que quatro supercomputadores com chips Intel instalados nos últimos quatro anos.
“Eu poderia livrar-me das quatro máquinas anteriores, e usar um quarto da energia consumida”, disse McCartney. Houve algumas melhorias modestas quanto ao espaço ocupado, revela, manifestando-se satisfeito com o consumo de energia.