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- Módulo de alta potencia diseñado para las aplicaciones más exigentes de cálculo de alto rendimiento (HPC) e inteligencia de negocio (BI)
- Diseño innovador que ayuda a minimizar los requerimientos de espacio, reducir las demandas medioambientales y simplificar la gestión del sistema
- Puede configurarse con un máximo de 64 nodos en un sistema Cluster 1600: un supercomputador de 512 CPUs.
El excepcional potencial de rendimiento del p5 575 se debe a varios factores:
- El potente procesador POWER5 de IBM
- La tecnología de diseño de IBM, que conecta los ochos procesadores POWER5 con una fibra ancha y de alta velocidad
- El uso de memoria plana compartida muy entrelazada, que permite tener un gran ancho de banda de memoria sostenido
El dicho 'tiempo es dinero' define la economía actual del alto rendimiento. Las empresas relacionadas en el diseño de medicamentos, modelado de reservas petrolíferas, previsiones meteorológicas, simulación financiera y BI saben muy bien que la pérdida de tiempo puede traducirse muy fácilmente en oportunidades perdidas y la pérdida de ventaja competitiva. Como consecuencia, los laboratorios de investigación y las instituciones académicas necesitan tener los sistemas de alto rendimiento más avanzados que puedan acelerar los descubrimientos, reducir los plazos de comercialización y alojar datos corporativos más rápidamente, y todo ello manteniendo los costes bajo control.
El nodo de clúster IBM eServer p5 575 está especialmente diseñado para soportar estas aplicaciones de cálculo de rendimiento 'extremo' que requieren tanto un alto rendimiento de cálculo como un gran ancho de banda de memoria. El nodo p5 575 incluye ocho potentes procesadores IBM POWER5 1.9GHz. Cada procesador incluye 1.9MB de memoria caché L2 y 36MB de memoria caché L3 dedicados para ofrecer la mayor capacidad de cálculo de gran ancho de banda. Ningún sistema IBM de 8 vías iguala la potencia del nodo de clúster p5 575. Tampoco ningún sistema basado en procesadores POWER5 puede igualar la extraordinaria densidad que se consigue con 12 nodos de clúster p5 575 en un bastidor de sistema de 24 pulgadas. Comparado con su predecesor, el IBM pSeries 655, el p5 575 ofrece un rendimiento substancialmente mayor para aplicaciones que hacen un uso intensivo de ancho de banda de memoria.
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Mientras que otros nodos de clúster están orientados exclusivamente hacia los cálculos rápidos, el p5 575 hace mucho más que procesar números. Está diseñado para satisfacer las necesidades de una amplia gama de organizaciones que requieren no sólo un proceso rápido, sino también un acceso rápido y continuo a grandes cantidades de datos. Con casi 100 GBps de ancho de banda de memoria punta por nodo, el p5 575 puede ayudar a las organizaciones a llevar a cabo estudios oceanográficos, observaciones meteorológicas, cálculo de dinámica de fluidos, investigación energética y otros trabajos que consumen un gran ancho de banda y que requieren una transferencia, acceso y análisis rápido de grandes cantidades de datos.
Al igual que el p655, el p5 575 está diseñado para ser una excelente opción para muchas empresas como, por ejemplo, organizaciones de seguros, bancarias, financieras y comerciales, que han amasado una gran cantidad de información y que desean analizarla para obtener ventajas competitivas. Muchas de las funciones que convierten el p5 575 en una excelente opción para las tareas de ingeniería y científicas más exigentes también le permiten ser una alternativa ideal para almacenaje de datos y aplicaciones de servicio de datos de gran escala utilizando software IBM DB2 Universal Database para BI. El nodo se puede configurar de modo que sólo deba replicarse para ampliar un nodo.
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El p5 575 está diseñado para ofrecer un excepcional rendimiento con sus ocho procesadores POWER5 de 64 bits. Estos procesadores incorporan multi-threading simultáneo1, que permite ejecutar dos hilos de aplicación simultáneamente. El resultado es un mejor rendimiento en comparación con los anteriores sistemas basados en procesadores IBM POWER.
El rendimiento del manejo de entrada/salida (I/O) de datos se facilita de manera importante con las memorias caché L2 y L3 disponibles en cada procesador. Estas memorias caché ayudan a transferir más eficazmente la información desde la memoria de procesador hasta las aplicaciones, permitiendo al nodo de clúster p5 575 ejecutar cargas de trabajo de manera mucho más rápida que sus predecesores.
Para mejorar aún más el rendimiento del sistema, los módulos de memoria DIMM del p5 575 tienen ocho conexiones punto a punto con cada uno de los ocho procesadores, con una capacidad máxima de memoria de 32GB por procesador y una velocidad de transferencia de memoria punta de hasta 12.4 GBps por procesador o, lo que es lo mismo, casi 100 GBps en un nodo de 8 vías. Los módulos DIMM están muy próximos a los núcleos de procesador, reduciendo los retrasos por propagación de señal y disminuyendo los requerimientos de potencia y disipación de calor.
Cuando se compara con nodos de clúster de multiproceso simétrico (SMP) más pequeños implantados en clústers HPC, el p5 575 permite tener una mayor proporción de carga de trabajo comunicándose a través de veloces fibras SMP de gran ancho de banda y baja latencia, al contrario de lo que sucede con una fibra de conmutación basada en I/O. Esta configuración de sistema puede ofrecer un rendimiento global del sistema mucho mejor, a la vez que reduce la complejidad, mejora la capacidad de gestión y ayuda a contener los costes.
Opcionalmente, el p5 575 ofrece avanzadas tecnologías de sistemas IBM Virtualization Engine1 con capacidades de Micro-Particionamiento que ayudan a optimizar el uso de los recursos del sistema. Con IBM Virtualization Engine, se pueden ejecutar múltiples copias de sistemas operativos en el mismo procesador, ayudando a reducir el número de nodos de clúster y a minimizar los costes de licencias de software. La tecnología de Micro-Particionamiento permite subdividir los procesadores (hasta diez micro-particiones por procesador) para que pueda ejecutarse más trabajo en un único procesador. Al mismo tiempo, la tecnología de particionamiento lógico (LPAR) de IBM permite asegurar que los datos de aplicación que se ejecutan en una partición están protegidos de los datos de las demás particiones, proporcionando un alto nivel de seguridad e integridad de los datos y una mayor disponibilidad de las aplicaciones.
El nodo de clúster p5 575 ofrece un diseño y un formato innovador y elegante. Montado en un alojamiento 2U, el p5 575 modular permite a los usuarios implantar hasta 12 nodos en un único bastidor de sistema 42U.
Los nodos se pueden configurar con o sin soporte para dispositivos I/O externos e internos opcionales. El nodo 'de cálculo' incluye dos puertos Ethernet 10/100/1000 Mbps duales; dos controladores SCSI Ultra320 integrados dos puertos de Consola de Gestión de Hardware (HMC) para control del sistema, particionamiento lógico y funciones de servicio; y dos bahías de disco intercambiables en caliente que pueden alojar unidades de disco de 10K rpm ó 15K rpm. El nodo 'I/O' añade cuatro ranuras de adaptador PCI-X intercambiables en caliente y blind-swap de 133 MHz y un puerto hub RIO-2 para conectar un cajón I/O opcional.
En ambas configuraciones, el alojamiento único del nodo tiene cuatro módulos de componente, cada uno de ellos diseñado para satisfacer los requerimientos de un cálculo de alta densidad y alto rendimiento. Complementando al módulo I/O, el módulo de distribución de alimentación CC de gran eficacia se integra en la tapa del nodo. Este innovador sistema de alimentación se basa en circuitos incorporados y no en cableados externos, proporcionando una distribución más eficaz y fiable de la alimentación. La tapa con bisagras se abre fácilmente para acceder al módulo de procesador y memoria, que contiene los procesadores POWER5 y los módulos DIMM de la memoria de sistema.
El módulo de procesador y memoria es el corazón del sistema. El p5 575 incluye ocho procesadores POWER5, cada uno de ellos con 36MB de memoria caché L3 dedicada y conexiones punto a punto con hasta ocho módulos DIMM de memoria. Esta implementación ayuda a proporcionar un excepcional ancho de banda de memoria para soportar muchas aplicaciones HPC exigentes.
El módulo de refrigeración frontal tiene dos entradas de aire con rejillas de ventilación y dos sopladores de diseño personalizado con hélices de gran capacidad y motores de gran eficacia diseñados para tener una larga vida y un servicio más fácil.
El nodo de clúster p5 575 se puede ampliar dentro del alojamiento o se puede replicar dentro del clúster para satisfacer los crecientes requerimientos de carga de trabajo. Equipado con 1GB de memoria DDR1 en su configuración mínima, cada nodo puede ampliarse hasta 256GB. Dos unidades de disco intercambiables en caliente permiten tener una capacidad de almacenamiento comprendida entre 72.8GB y 293.6GB. Para tener una mayor capacidad de disco, la configuración de nodo I/O soporta un cajón I/O 4U a través de un puerto hub RIO-2 situado en la parte posterior del alojamiento. Cada cajón I/O puede contener hasta 16 bahías de almacenamiento en disco adicionales, sumando hasta 1.17TB de almacenamiento en disco. Dos nodos de clúster pueden compartir un único cajón I/O, conteniendo cada bastidor de sistema hasta cinco cajones I/O.
El p5 575 puede ampliarse de manera fácil y económica cuando aumenten los requerimientos de carga de trabajo. Cada bastidor de sistema aloja hasta 12 nodos de clúster p5 575. Las organizaciones pueden añadir bastidores de sistema para crear un clúster de sistemas formado por un número de procesadores comprendido entre 16 y más de 512. Los nodos de clúster se conectan entre sí mediante Ethernet estándar (10/100 Mbps ó 1 Gbps). El soporte de IBM eServer pSeries High Performance Switch está previsto para el segundo trimestre del año 2005.2
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Aunque el nodo de clúster p5 575 tenga un tamaño reducido, está repleto de funciones inspiradas en mainframe que ayudan a asegurar una alta fiabilidad, disponibilidad y servicio (RAS). El p5 575 incorpora un procesador de servicio que monitoriza continuamente las operaciones del sistema y que puede realizar acciones preventivas o correctivas para la rápida resolución de problemas. Sus capacidades First Failure Data Capture (FFDC) ayudan a identificar y anotar problemas antes de que se produzcan fallos del sistema. La tecnología de memoria de comprobación y corrección de errores (ECC)/Chipkill de IBM detecta y corrige errores que ayudan a evitar fallos costosos del sistema. Por último, sus capacidades de Desasignación Dinámica de Procesadores pueden identificar, en muchos casos, problemas potenciales de procesador, generar informes de error y desasignar procesadores antes de que fallen.
El sistema p5 575 incluye elementos estructurales que ayudan a asegurar una excepcional disponibilidad. Una alimentación redundante y back-up opcional por batería interna ayudan a los administradores a mantener en funcionamiento los nodos incluso en el caso de que se produzcan problemas de alimentación. En el caso de que falle un ventilador de refrigeración, el segundo ventilador aumentará su velocidad y el procesador de servicio del sistema puede iniciar una llamada de servicio.
El sistema de distribución y conversión de alimentación del p5 575, que adopta el diseño del servidor eServer p5 595, se basa en circuitos incorporados y no en cableado externo para distribuir la alimentación entre los componentes del sistema, con el objetivo de proporcionar una distribución más fiable y eficaz de la alimentación. Además, el p5 575 utiliza la avanzada arquitectura de conversión de alimentación distribuida a nivel de bastidor de IBM para maximizar la densidad del sistema, simplificar las conexiones de alimentación y proporcionar una disposición sólida y redundante de las fuentes de alimentación del sistema. Dos cables simples y universales, sin toma de neutro, conectan el bastidor del sistema p5 575 con la instalación eléctrica de un cliente en cualquier parte del mundo, sin necesidad de efectuar ajustes para personalizar la frecuencia o voltaje de las instalaciones eléctricas. Su soporte de tomas de alimentación de 200v a 240v, 380v a 415v y 480v de tres fases debe permitir al cliente disfrutar de un menor coste de la instalación eléctrica de los equipos y ayudar a mejorar la eficiencia energética. La capacidad que tiene el p5 575 para tolerar perturbaciones en la alimentación eléctrica es excepcional en comparación con muchos otros equipos informáticos, y su back-up opcional por batería puede ayudar al sistema a superar un momentáneo corte de suministro eléctrico sin necesidad de sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) grandes y costosos.
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El p5 575 incorpora funciones de automatización (Autonomic Computing) mejoradas de IBM. La autoprotección ayuda al p5 575 a determinar la causa de un error si se produce y puede reducir los largos plazos de servicio intentando recrear los errores posteriormente. Los errores se auto corrigen o los recursos se desconectan, pero sin que la disponibilidad del servidor se vea resentida. La función First Failure Data Capture de IBM proporciona información de los errores en tiempo real y hace posible determinar las piezas necesarias para arreglar el problema. El procesador de servicio tiene la capacidad para determinar qué pieza o componente debe repararse e iniciar una llamada de servicio para identificar las piezas que necesitan mantenimiento en un momento aceptable por el cliente.
Las capacidades de auto-reparación ayudan al p5 575 a superar las condiciones de error y continuar operando si se detecta un fallo. Esto se implementa mediante memorias caché ECC L2 y L3 y memoria principal, y mediante procedimientos de recuperación de errores soft de rascado de memoria, bit-scattering y bit-steering en la memoria principal. Bit-scattering dispersa bits por cuatro palabras distintas de memoria, permite la recuperación de errores de bit único y debe mantener en funcionamiento al p5 575 cuando la memoria Chipkill detecte un fallo. Bit-steering direcciona dinámicamente un bit hacia un chip de memoria de repuesto en el caso de que la tasa de fallos de memoria de dicho bit exceda un umbral dado. Si deben utilizarse todos los bits en el chip de repuesto, se invoca el procesador de servicio para solicitar un mantenimiento diferido en un plazo aceptable por el cliente. El rascado de memoria para los errores de bit único soft se realiza en un proceso de fondo para poder corregir los errores mientras la memoria está desocupada. Esto ayuda a evitar errores de múltiples bits.
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El nodo de clúster p5 575 puede ejecutar los sistemas operativos AIX 5L y Linux en el mismo nodo simultáneamente, para proporcionar la flexibilidad necesaria para soportar una gama completa de aplicaciones.
AIX 5L es el entorno UNIX corporativo de IBM especialmente adaptado para ofrecer un gran rendimiento de aplicación y con numerosas funciones RAS excepcionales. El sistema operativo AIX 5L ofrece mejoras en la tecnología Java, rendimiento Web y escalabilidad para gestionar clústers de todos los tamaños. Sus herramientas de gestión remota basadas en Web ofrecen a los administradores un control centralizado del sistema, permitiéndoles monitorizar recursos clave, incluyendo la disponibilidad de adaptador y red, estado del sistema de archivos y carga de trabajo de los procesadores.
El sistema operativo AIX 5L también incorpora Workload Manager, una herramienta de gestión de recursos que especifica la importancia relativa de las cargas de trabajo para equilibrar las demandas de las cargas de trabajo en competencia y mejorar los recursos del sistema. Workload Manager puede ayudar a asegurar la continuidad de la respuesta de las aplicaciones incluso durante picos en la demanda del sistema.
Con su soporte del sistema operativo Linux, el nodo de clúster p5 575 ofrece importantes oportunidades de ahorro de costes. Dado que Linux es una tecnología de código fuente abierto, sus licencias son más económicas que las de muchos sistemas operativos propietarios. En todo caso, Linux no compromete la funcionalidad. Con una creciente lista de aplicaciones Linux disponibles, proporciona libertad para utilizar las aplicaciones más adecuadas para las necesidades de la organización. El sistema operativo Linux está disponible en IBM y en determinados distribuidores Linux en paquetes que incluyen una serie de aplicaciones y herramientas de código fuente abierto. IBM tiene un firme compromiso con Linux y ofrece soporte y servicio expertos.
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IBM eServer Cluster 1600 es una solución de clúster muy escalable para entornos UNIX o Linux, incluyendo los sistemas operativos AIX 5L V5.2, AIX 5L V5.3, SUSE Linux Enterprise Server 9 (SLES 9) y Red Hat Enterprise Linux AS 3 (RHEL AS 3). Cluster 1600 se implementa mediante Cluster Systems Management (CSM) para clústers AIX 5L o Linux. CSM soporta opcionalmente otros programas de software para HPC, incluyendo:
- " Parallel Environment (PE) para AIX 5L—entorno de desarrollo y ejecución con una gran funcionalidad para aplicaciones de paso de mensajes en paralelo.
- LoadLeveler—software de equilibrado de cargas de trabajo y planificación de trabajos dinámico que soporta miles de trabajos en el clúster. LoadLeveler se soporta en AIX 5L V5.2, V5.3 y SLES 9.
- GPFS—sistema de archivos de disco compartido y de alto rendimiento, que proporciona un rápido acceso a los datos por parte de todos los nodos de un clúster. GPFS se soporta en AIX 5L V5.2, V5.3 y SLES 9..
- ESSL y Parallel ESSL—matemáticas para AIX 5L y Linux para mejorar el rendimiento de aplicaciones en serie, paralelo y científicas. Parallel ESSL se soporta en AIX 5L V5.2, V5.3 y SLES 9, mientras que ESSL se soporta en AIX 5L V5.2, V5.3, SLES 9 y RHEL AS 3.
- High Availability Cluster Multiprocessing (HACMP) para AIX 5L—ayuda a proporcionar un acceso continuo a los datos y aplicaciones mediante un failover de aplicación o base de datos a un servidor secundario, si falla el servidor de bases de datos o aplicaciones.
Los principales aumentos de productividad se proporcionan mediante Power Hypervisor, conjuntamente con los sistemas operativos más recientes. El usuario puede establecer particiones lógicas dinámicas (LPAR dinámico) que ejecuten sistemas operativos AIX 5L V5.2, AIX 5L V5.3 o SLES 9. El LPAR dinámico permite a los administradores reasignar recursos del sistema sin rearrancar el sistema o partición.
Si se selecciona AIX 5L V5.3, SLES 9 o RHEL AS 3 para una partición, el usuario puede beneficiarse de las ventajas que ofrece el multi-threading simultáneo de hardware, que puede proporcionar un aumento de hasta un 30 por ciento (basándose en proyecciones rPerf3) en la transferencia de procesador respecto a una operación de hilo único, en función de la naturaleza de las aplicaciones que se ejecutan en la partición. Es más, con AIX 5L V5.3 o SLES 9, el usuario puede obtener aún más flexibilidad con las tecnologías Virtualization Engine disponibles opcionalmente, que proporcionan Micro-Particionamiento, agrupaciones compartidas de procesadores y capacidades de I/O virtual.
El Micro-Particionamiento proporciona la capacidad para establecer hasta 80 LPARs en un único nodo p5 575, dividiendo eficazmente la potencia de cada procesador hasta en diez LPARs. Las agrupaciones compartidas de procesadores proporcionan un grupo de potencia de proceso que se comparte entre las particiones para mejorar la utilización y la transferencia, y que se puede cambiar dinámicamente para satisfacer entornos cambiantes. La I/O virtual permite compartir físicamente unidades de disco y adaptadores de comunicaciones, y ayuda a reducir el número de dispositivos caros y a mejorar la administración y utilización del sistema. También permite tener unas comunicaciones seguras y de alta velocidad entre las particiones para ayudar a mejorar el rendimiento.
Una capacidad adicional de Advanced POWER Virtualization soportada por AIX 5L V5.3 es Partition Load Manager, que proporciona un ajuste de recursos de partición automático y basado en políticas, que puede ajustar las asignaciones de CPU y memoria en respuesta a nuevas demandas de carga.
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El nodo de clúster IBM eServer p5 575 está diseñado para ser un módulo de alto rendimiento para la supercomputación. Con su alta transferencia de datos sostenida y su gran ancho de banda I/O, constituye una excelente opción para aplicaciones HPC de ingeniería y científicas, así como para funciones BI en organizaciones que necesitan transferir, acceder y analizar grandes cantidades de datos de una manera rápida. El innovador formato de alta densidad del nodo de clúster p5 575, sus capacidades opcionales de IBM Virtualization Engine con Micro-Particionamiento y su capacidad para ejecutar simultáneamente sistemas operativos AIX 5L y Linux, ayudarán a hacer más trabajo utilizando menos espacio físico. El completo conjunto de herramientas de gestión de clúster diseñadas para los sistemas operativos AIX 5L y Linux ayudará a proporcionar los medios para ensamblar y gestionar eficazmente un clúster. Además, con su fácil escalabilidad, el p5 575 estará preparado para crecer con los requerimientos de alto rendimiento de una organización.
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Si desea conocer mejor el nodo de clúster IBM eServer p5 575, puede ponerse en contacto con su representante de marketing de IBM o IBM Business Partner, o bien visitar las siguientes direcciones Web:
1 No soportado en AIX 5L V5.2.
2 Todas las declaraciones relativas a planes, direcciones e intenciones de IBM están sujetas a cambio o retirada sin previo aviso, y sólo representan objetivos.
3 rPerf (Relative Performance) es una estimación del rendimiento de proceso comercial relativo a otros sistemas pSeries. Se deriva de un modelo analítico de IBM que utiliza características de cargas de trabajo internas de IBM, TPC e índices de referencia SPEC. El modelo rPerf no pretende representar ningún resultado de índice de referencia público y no debe utilizarse razonablemente en este sentido. El modelo simula algunas de las operaciones del sistema como CPU, memoria caché y memoria. No obstante, el modelo no simula operaciones de disco o I/O de red.
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1Declaración de dirección: IBM tiene previsto proporcionar soporte para High Avalilability Cluster Multiprocessing V5.2 en p5 510 Express que ejecute AIX 5L V5.2 y V5.3 en el segundo trimestre del año 2005.
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