Des serveurs à base d'architecture ARM pour les futurs centres de données
Les processeurs ARM sont au cœur de nos smartphones, mais on envisage de plus en plus de les exploiter pour d'autres applications. Les principaux fabricants mondiaux les utilisent pour une nouvelle génération d'ordinateurs portables, alors que les ingénieurs commençant à développer l'informatique exascale sont séduits par leur efficacité énergétique. EUROSERVER parie également sur ce potentiel, mais cette fois pour construire les centres de données du futur tout en apportant un avantage concurrentiel à l'Europe. «Pour l'Europe, la solution ARM est certainement la plus prometteuse. Lorsque nous avons commencé à travailler sur ce projet, l'amélioration des capacités des processeurs ARM avait déjà éveillé l'intérêt de plusieurs détenteurs de licence de la technologie ARM travaillant sur des solutions de serveur, en particulier pour le marché des microserveurs. Même après avoir été acquis par SoftBank, ARM a toujours son siège social en Europe et sa propriété intellectuelle est européenne», déclare Isabelle Dor, ingénieur en R&D au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives et coordinatrice du projet EUROSERVER (Green Computing Node for European micro-servers). Malgré ce potentiel, les entreprises européennes n'ont développé aucune puce serveur à base d'architecture ARM. «Ces dernières années ont été plutôt turbulentes pour les systèmes à base ARM destinés au marché des serveurs», ajoute-t-elle. «Beaucoup sont apparus et ont disparu, et d'autres sont actuellement en vente, considérés comme non prioritaires ou ont été acquis.» Rapidement, EUROSERVER s'est positionné comme le premier et seul processeur européen destiné aux microserveurs. Il apporte des améliorations notables en termes d'efficacité énergétique, de rapport coût-efficacité et de ressources logicielles. Conçue pour être évolutive, la solution du projet s'articule autour de nanotechnologies au silicium, d'une architecture système de centre de données et d'innovations logicielles. Son élément de base, une carte de microserveur, est adapté pour des déploiements de cloud haute densité et de centre de données, ainsi que pour des applications embarquées dans les domaines du transport ou de l'infrastructure de télécommunications. Parmi les principales innovations du projet, on peut citer un système de mémoire évolutif baptisé UNIMEM, une technologie transparente de compression de la mémoire principale maximisant la densité et la bande passante de la mémoire externe, une nouvelle technologie de superviseur appelée MicroVisor, ainsi que des fonctionnalités logicielles avancées pour optimiser le partage de ressources et la communication au sein du système. «Notre architecture présente une structure innovante comprenant des nœuds de calcul interconnectés en 'îlots cohérents', ce qui permet d'obtenir un équilibre optimal entre le caractère local des données et l'efficacité du transfert», explique Mme Dor. «La structure interne du système sur puce a été organisée autour de plusieurs modules en silicium indépendants appelés 'chiplets', donc chacun correspond à un îlot. Le couplage entre ces micropuces se fait par des liaisons série haute vitesse utilisant un adressage natif de la mémoire.» Au total, 10 brevets ont été enregistrés ou déposés. La technologie MicroVisor est utilisée par des produits nouvellement commercialisés. ONAPP, l'un des partenaires du projet, collabore avec des chercheurs de premier plan sur des questions concernant les marchés potentiels. Le projet a également débouché sur la création de deux sociétés dérivées: KALEAO à Cambridge au Royaume-Uni, qui a des laboratoires en Crète et en Italie, et ZeroPoint Technologies à Chalmers en Suède. «KALEAO a créé une nouvelle génération unique de systèmes de serveurs web réellement convergents, qui se caractérisent par une faible consommation d'énergie et de bonne capacités informatiques. D'un autre côté, avec sa gamme de produit MaxiMem™, ZeroPoint commercialise les innovations du projet en matière de compression mémoire. La société prévoit que ses premiers produits, qui sont capables de tripler la capacité mémoire et la largeur de bande mémoire efficace, seront commercialisés d'ici l'été 2017», indique Mme Dor. Les services web, le commerce électronique et d'autres services courants d'informatique d'entreprise font partie des cibles visées. La plateforme KMAX, un serveur intégrant la solution OnApp de MicroVisor, est disponible préinstallée dans son édition Kaleao KMAX Appliance. Globalement, EUROSERVER fournit une base et un écosystème européens pour une approche évolutive, à faible consommation et économique de l'informatique. Plusieurs autres projets H2020 dans le domaine des technologies de base de l'informatique haute performance sont déjà alignés sur le concept d'EUROSERVER, et continueront à développer dans les années à venir les concepts fondamentaux proposés par EUROSEVER.
Mots‑clés
EUROSERVER, micro-serveur, ARM, informatique exascale, efficacité énergétique, centre de données, processeur, hyperviseur, UNIMEM, MicroVisor, KMAX