Serwer wieloprocesorowy HP 9000 T500

HP 9000 T500 to jeszcze jeden system wieloprocesorowy typu SMP, który może stanowić podstawę systemu dedykowanego dużym odbiorcom komercyjnym. Zasadę jego działania można najlepiej zrozumieć na konkretnym przykładzie. Niech będzie nim komputeryzacja dużego banku w całości wykonana przez HP.

HP 9000 T500 to jeszcze jeden system wieloprocesorowy typu SMP, który może stanowić podstawę systemu dedykowanego dużym odbiorcom komercyjnym. Zasadę jego działania można najlepiej zrozumieć na konkretnym przykładzie. Niech będzie nim komputeryzacja dużego banku w całości wykonana przez HP.

T500 na użytek banku

Po sprecyzowaniu i przeanalizowaniu potrzeb banku zespół konsultantów HP zaproponował rozwiązanie oparte na wieloprocesorowych komputerach z serii HP 9000 model T500, odpowiadających mocą obliczeniową tradycyjnym maszynom mainframe i pracujących pod kontrolą systemu operacyjnego HP-UX. T500 mogą być konfigurowane w wersjach od jednego do dwunastu procesorów. W tym przypadku wybrano maszynę sześcioprocesorową o niebagatelnej mocy obliczeniowej 1500 TPS i 2110 tpmC (INFORMIX OnLine), której zwiększenie możliwe będzie poprzez łatwe dodanie kolejnych procesorów.

Tak wysoka wydajność przetwarzania jest związana z architekturą wewnętrzną komputerów T500, budową procesora i systemem operacyjnym. Zacznijmy od procesora. Jest to jednostka wykonana w technologii CMOS VLSI o architekturze Precision Architecture RISK (PA-RISK). HP stosuje procesory PA-RISK w swoich serwerach komercyjnych od początku lat 80. i obecnie proponowany PA 7100 z zegarem 90 MHz stworzony został na podstawie o doświadczeń naukowców pracujących w laboratoriach badawczych HP. Dzięki skali integracji wynoszącej 0,8 mikrona rozwiązano problem przegrzewania się procesora oraz umożliwiono zintegrowanie z nim w jednym module: pamięci Cache, 64-bitowego koprocesora zmiennoprzecinkowego oraz bufora translacji TLB (Translation Lokalside Buffer).

Architektura PA-RISK daje możliwość 64-bitowej adresacji pamięci wirtualnej z zakresem adresowania 256 TB. Bufor translacji TLB pozwala na zachowanie wywołanych niedawno translacji stron wirtualnych i w znaczny sposób przyspiesza przetwarzanie adresu wirtualnego na fizyczny.

W procesorach PA-RISK zastosowano technikę pipelining (łańcuchowania), dzięki której możliwe jest rozpoczęcie wykonywania kolejnej instrukcji przed zakończeniem poprzedniej. W PA-RISK 7100 łańcuchowanie jest pięcioetapowe i czyni z tego procesora silne narzędzie do obsługi systemów wielodostępnych.

Każdy procesor w serwerze T500 obsługiwany jest przez dwa superszybkie bufory Cache, każdy o pojemności 1 MB. Odpowiedzialne są one odpowiednio za instrukcje (Instruction Cache) i dane (Data Cache), minimalizując liczbę operacji sięgania do zasobów dyskowych i pamięci RAM. Bufory te charakteryzują się odwzorowaniem bezpośrednim, czyli ich zawartość jest zapisywana do pamięci systemowej tylko w przypadku wpisywania w nie nowych danych czy instrukcji.

Pamięć operacyjną RAM typu ECC o pojemości od 256 MB do 2 GB wyposażono w mechanizm wykrywania i poprawiania błędów jednobitowych oraz wykrywania błędów dwubitowych. Sprawna pamięć operacyjna wymaga równie wydajnego łącza z płytą główną.

Schemat działania

Na rysunku widzimy ogólny schemat architektury wewnętrznej serwera T500. Łączność procesorów między sobą, z pamięcią operacyjną i pamięciami dyskowymi realizuje szyna Processor Memory Bus (PMB) o przepustowości 1 GB/s. PMB podzielono na trzy części. Pierwszą z nich jest szyna danych Data Bus o 128-bitowej równoległej i dwukierunkowej ścieżce danych oraz 32-bitowej równoległej ścieżce adresowej. Podobnie jak pamięć operacyjna, szynę danych wyposażono w mechanizmy wykrywania i korygowania błędów (ECC). Widoczna na rysunku szyna podglądu Snooping Bus dedykowana jest automatycznej lub zdalnej (poprzez port diagnostyczny) konfiguracji i rekonfiguracji elementów systemu w zależności od stopnia ich obciążenia lub pojawiających się zakłóceń. Szyna serwisowa Support Bus obsługuje procesor kontrolny (Service Processor 68 000), który odpowiedzialny jest za diagnostykę systemu. Procesor ten monitoruje pracę serwera, przeprowadzając wiele testów (w tym testy wysokiego priorytetu HPMC - High Priority Machine Check), których wyniki zapisywane są na dysku lub dostępne on-line dla inżynierów systemowych HP. W tym miejscu warto wspomnieć o usługach serwisowych, z których skorzystał opisywany bank. Zdając sobie sprawę z potrzeby utrzymania komputerowego systemu bankowego w nienagannej formie, wykupiono tzw. serwis profilaktyczny (Predictive Support). Polega on na wyposażeniu serwera w oprogramowanie, które na podstawie szczegółowego monitorowania pracy systemu (procesorów, pamięci, dysków, urządzeń I/O) rozwiązuje wiele problemów, informując użytkownika systemu i specjalistyczną komórkę serwisu HP Response Center o podejmowanych działaniach, stanie systemu i ewentualnych problemach. Tego typu usługa pozwala na wczesne zlokalizowanie i usunięcie nieprawidłowości w systemie oraz na racjonalne planowanie rozwoju i konserwacji. Dostęp serwisu do maszyny zrealizowano w tym przypadku za pomocą linii dzierżawionej.


TOP 200