Платформы Supermicro на базе новых SoC Intel Avoton с 4- и 8-ядерными процессорами Atom

05.02.14

Avoton и Rangeley — кодовые названия серии платформ, представляющих собой однокристалльные системы (System-on-a-Chip, SoC), ядром которых является многоядерный процессор Intel Atom. Данные системы были специально разработаны для применения в серверах и различных сетевых устройствах в качестве замены решений на базе низковольтовых Xeon и предыдущих поколений процессоров Atom.

Системы Avoton/Rangeley выполнены по 22-нм техпроцессу и содержат все необходимое:

• процессорные ядра: 4 или 8. Каждая пара ядер имеет общий L2 кэш объемом 1МиБ.
• двухканальный контроллер памяти DDR3 с поддержкой ECC
• 16 линий PCI-E 2.0
• контроллер SATA (два порта SATA 3.0 и четыре порта SATA 2.0)
• четыре порта GbE
• четыре порта USB 2.0

Прямым конкурентом новых платформ являются однокристалльные системы с архитектурой ARM. Так что инженерам Intel пришлось работать над снижением теплопакета при одновременном наращивании производительности и функционала. Cущественного увеличения производительности удалось добиться за счет появления внеочередного выполнения инструкций и наращивания размеров кэша второго уровня.

Сравнительно небольшой объем оперативной памяти, отсутствие поддержки ECC и недостаточная пропускная способность для подключения периферии являлись одним из серьезных препятствий для серверного применения предыдущих платформ на базе Atom. Появление платформы S1260 (Centerton) c поддержкой 8ГБ ECC памяти и 8-ми линий PCI-E 2.0 было лишь промежуточным этапом. С появлением Avoton стали доступны 64ГБ ECC памяти и 16 линий PCI-E 2.0.

Платформа Rangeley отличается от Avoton наличие блока Intel QuickAssist Technology, который отвечает за аппаратное ускорение криптографии.

Компания Supermicro выпускает большое количество материнских плат и несколько готовых платформ на базе Avoton/Rangeley.

SYS-5018A-TN4

• Intel Atom 2750 SoC, 8 ядер, 22нм (Avoton, 2,4 ГГц / 2,6 ГГц, 20Вт)
• До 32GB DDR3-1600 ECC SO-DIMMs
• 1 слот PCI Express 2.0 x8
• 4x GbE LAN, VGA, USB 3.0, Serial Port, IPM
• два 3,5” диска SATA3 (опционально — 4x 2,5”)
• Одиночный блок питания 200Вт
• Разъем питания для Disk-on-Module (DOM)

SYS-5018A-FTN4

• Intel Atom 2758 SoC, 8 ядер, 22нм (Rangeley, 2,4 ГГц, 20Вт)
• До 32GB DDR3-1600 ECC SO-DIMMs
• 1 слот PCI Express 2.0 x8
• 4x GbE LAN, VGA, USB 3.0, Serial Port, IPM
• два 3,5” диска SATA3 (опционально — 4x 2,5”)
• Одиночный блок питания 200Вт
• Разъем питания для Disk-on-Module (DOM)
• Аппаратное ускорение криптографии при помощи Intel QuickAssist. Пропускная способность — 10Гбит/с (AES 128 CBC).

SYS-5018A-MLTN4

• Intel Atom 2550 SoC, 4 ядра, 22нм (Avoton, 2,4 ГГц / 2,6 ГГц, 20Вт)
• До 32GB DDR3-1600 non-ECC/ECC DIMM
• 1 слот PCI Express 2.0 x8
• 4x GbE LAN, VGA, USB 3.0, Serial Port, IPM
• два 3,5” диска SATA3
• Одиночный блок питания 200Вт
• Разъем питания для Disk-on-Module (DOM)

SYS-5018A-MLHN4

• Intel Atom 2550 SoC, 4 ядра, 22нм (Avoton, 2,4 ГГц / 2,6 ГГц, 20Вт)
• До 32GB DDR3-1600 non-ECC/ECC DIMM
• 1 слот PCI Express 2.0 x8
• 4x GbE LAN, VGA, USB 3.0, Serial Port, IPM
• 4 3,5” диска SATA3 с горячей заменой
• Одиночный блок питания 200Вт
• Разъем питания для Disk-on-Module (DOM)

SYS-5018A-MHN4

• Intel Atom 2758 SoC, 8 ядер, 22нм (Rangeley, 2,4 ГГц, 20Вт)
• До 32GB DDR3-1600 non-ECC/ECC DIMM
• 1 слот PCI Express 2.0 x8
• 4x GbE LAN, VGA, USB 3.0, Serial Port, IPM
• 4 3,5” диска SATA3 с горячей заменой
• Одиночный блок питания 200Вт
• Разъем питания для Disk-on-Module (DOM)
• Аппаратное ускорение криптографии при помощи Intel QuickAssist. Пропускная способность — 10Гбит/с (AES 128 CBC).

Производительность

Привлекательная цена и небольшое тепловыделение являются несомненными плюсама, но крайне низкая производительность всегда была слабым местом любых платформ на базе процессоров Intel Atom. Сейчас ситуация изменилась. Ниже приведены результаты теста SPECint_rate_base2006 (производительность на целочисленных операциях):

Старший Avoton C2750, конечно, уступает в 1,5 раза четырехядерным Xeon E3-1220v2 и E3-1230L v3. Но стоит вспомить разницу в цене и TDP (с учетом интегрированных в SoC четырех гигабитных сетевых интерфейсов). Младший C2350 сравнялся с самым "холодным" Xeon E3-1220L v3, выигрывая в TDP: 9Вт против 13Вт.

Самое главное — удалось обойти конкурентов в лице SoC на базе архитектуры ARM (известный SoC на базе ARMv8 64бит от Applied Micro) по такому важному показателю, как соотношение производительность/тепловыделение:

Детальный анализ производительности Avoton C2750 с использованием различных пакетов (Hardinfo и UnixBench) в сравнении с Xeon E3-1200 и Atom предыдущих поколений доступен здесь. Конечно, даже 8-ядерные новые Atom отстают от 4-ядерных Xeon E3-1200v3, но не стоит забывать про скромный (для SoC с 4-мя сетевыми интерфейсами и SATA контроллером) TDP в 20Вт.

Другие продукты для встраиваемых решений

Линейка продуктов на базе Avoton/Rangeley не ограничена пятью готовыми платформами. Материнские платы доступны отдельно: 4 в форм-факторе mini-ITX и 4 — μATX. Помимо стоечных корпусов существует компактный корпус под mini-ITX — Supermicro SC101i.

Для тех случаев, когда производительности Atom-платформ не хватает, есть уникальная линейка из семи mini-ITX плат с мобильными Core i3/i5/i7 на борту.