С тех пор как Raspberry Pi впервые появился в 2012 г. как проект для обучения школьников азам компьютерной техники, многое изменилось: были проданы миллионы устройств, появлялись новые модели, сформировалось сообщество энтузиастов. А с появлением 2-го поколения Raspberry Pi на чипах с процессорными ядрами ARM v8, система оказалась способна справляться и с серверными нагрузками, управлением Интернетом вещей (IoT), хостингом сайтов и другими более сложными задачами.

В частности, недавно появился проект 1U-сервера (стоимостью примерно $800) для размещения у поставщиков услуг колокации, предъявляющих достаточно жёсткие требования по энергопотреблению устройств (не более 120 В и 1 А), но зато предоставляющих услуги размещения сервера за плату от $30/мес. Этим и объясняется выбор плат Raspberry Pi, ведь они отличаются достаточно низким энергопотреблением.

Patrick Chauncey

Автор проекта, Патрик Чонси (Patrick Chauncey), сконструировал прототип сервера (точнее говоря, мини-кластера) с 16 Гбайт ОЗУ LPDDR4-3200, сетевым интерфейсом 1 GbE и SSD общей ёмкостью 1,2 Тбайт. В 1U-корпусе Supermicro CSE-512L-200B смонтированы 5 плат Raspberry Pi 4 (4 ядра Cortex-A72 1,5 ГГц) в кейсах Geekworm Armor Case, 5 SSD (Kingston A400 240G M.2), 5 боксов UGREEN M.2 для подключения SSD через USB 3.1 и неуправляемый 8-портовый коммутатор NETGEAR GS308.

Для аварийного хранения в случает отказа SSD, платы Raspberry Pi снабжены SD-картами на 32 Гбайт. Также применены переходные платы и релейные модули для коммутации питания, ШИМ-контроллер для вентилятора (Noctua NA-FC1) и монитор энергопотребления (Kill A Watt P4400). Программная часть основана на Raspbian Lite. Суммарная нагрузка при питании от сети 120 В составляет 0,018 А на холостом ходу и 0,035 А в рабочем режиме. С учётом системы охлаждения максимальная нагрузка не превышает 0,4 А (48 Вт).

Patrick Chauncey

Разработчик сравнивает получившийся сервер с другими решениями. Так, доступ к инстансам AWS T2.medium (2 vCPU@2,5 ГГц, 4 Гбайт ОЗУ) стоит $38/мес., то есть для 20-процессорного виртуального сервера стоимость составит $380/мес. Физический 12-ядерный сервер Dell R710 с двумя Intel Xeon E5649 (2,53 ГГц), 64 Гбайт ОЗУ и 16-Тбайт накопителем обойдётся в $668, будет потреблять до 160 Вт и займёт 2U. 1U-система HoneyComb LX2, имеющая 16-ядерный Arm-процессор LX2160A (2,2 ГГц), 64 Гбайт ОЗУ и 16 Тбайт накопитель, потребляет 40 Вт и стоит $1350.

Помимо базовой комплектации на сайте проекта перечислены и варианты решений на основе других плат, стоечных корпусов и боксов для плат, SSD и дополнительных опций, например POE. Автор также планирует пересмотреть кабельное хозяйство, перейдя на плоские провода и добавив плавкие предохранители, чтобы снизить опасность повреждения при коротком замыкании.

Patrick Chauncey

Существуют и другие реализации идеи применения Raspberry Pi в дата-центрах или для периферийных вычислений. Например, команда Techbase предлагает ClusBerry 9500-CM4 для индустриального применения, российский облачный провайдер Selectel предоставляет доступ к Raspberry Pi по цене VDS, а команда ресурса ServeTheHome выяснила, сколько Raspberry Pi нужно для того чтобы построить кластер, сопоставимый по вычислительной мощности со «взрослыми» Arm-серверами.

Компания TerraMaster анонсировала сетевое хранилище данных U4-111, ориентированное на корпоративных заказчиков. Новинка, выполненная в форм-факторе 1U, рассчитана на монтаж в стойку. При этом максимальная внутренняя вместимость может достигать 72 Тбайт.

В основе устройства — аппаратная платформа Intel Apollo Lake. Задействован процессор Celeron J3455 с четырьмя вычислительными ядрами, работающими на частоте 1,5 ГГц с возможностью повышения до 2,3 ГГц. Объём оперативной памяти в стандартной конфигурации составляет 4 Гбайт, в максимальной — 8 Гбайт.

Для установки накопителей доступны четыре отсека: могут применяться жёсткие диски или твердотельные модули типоразмера 3,5 и 2,5 дюйма с интерфейсом SATA 3.0. Вместимость каждого из накопителей может достигать 18 Тбайт. Хранилище оборудовано двумя сетевыми портами 1GbE (RJ45), а также одним портом 10GbE (RJ45). Кроме того, предусмотрены два разъёма USB 3.0.

Габариты TerraMaster U4-111 составляют 440 × 664 × 45 мм. В системе охлаждения применяются три 40-мм вентилятора. Продажи новинки уже начались: приобрести её можно за $800 без установленных накопителей. 

Компания TYAN анонсировала стоечные серверы Transport CX GC79-B8252 и Transport CX GC79A-B8252, предназначенные для использования в центрах обработки данных с высокой плотностью размещения оборудования. Новинки выполнены в форм-факторе 1U с применением аппаратной платформы AMD.

В основу серверов положена материнская плата S8252GM2NE-2T с возможностью установки двух процессоров EPYC 7002 в исполнении Socket SP3 с показателем TDP до 220 Вт. Доступны 32 слота для модулей оперативной памяти DDR4 суммарным объёмом до 8 Тбайт.

Модель Transport CX GC79-B8252 располагает четырьмя отсеками для 3,5-дюймовых накопителей с интерфейсом SATA и четырьмя отсеками для 2,5-дюймовых устройств NVMe. Модификация GC79A-B8252 получила двенадцать отсеков для 2,5-дюймовых накопителей NVMe U.2. Оба сервера также оборудованы парой коннекторов для модулей NVMe M.2.

Серверы наделены одним слотом расширения PCIe 4.0/3.0 x16 OCP 3.0 с возможностью установки карты FH/HL (полная высота/половинная длина). Есть двухпортовый сетевой контроллер 10GbE и дополнительный порт управления 1GbE.

Устройства снабжены тремя портами USB 3.1 Gen1 Type-A и аналоговым разъёмом D-Sub. Питание обеспечивают два блока мощностью 1200 Вт с сертификацией 80 Plus Platinum. 

Компания GIGABYTE объявила о доступности на российском рынке двух barebone-систем, S12-P04S и S12-P10R, которые выгодно отличаются от конкурирующих решений по целому ряду параметров. Обе базируются на одинаковой двухсокетной платформе Intel C621 для процессоров Xeon Scalable (LGA 3647) и одинаковом же 1U-шасси. Основное отличие в дисковых корзинах.

В случае S12-P04S это 4 × 3,5” SATA-3 c возможностью горячей замены + фиксированных 2 × 2,5” SATA-3 без таковой, а у S12-P10R — 10 × 2,5” SATA-3, все с горячей заменой. Обе модели также имеют на плате слот M.2 2280/2260 (PCIe 3.0 x4) для установки быстрого загрузочного накопителя. На плате имеется встроенный RAID-контроллер для SATA-накопителей, который можно настроить в BIOS/UEFI. Никаких дополнительный лицензий или ключей (как, например, ключ Intel vROC, который необходим исключительно для массивов из NVMe-накопителей) для его работы не требуется.

GIGABYTE S12-P04S

Для карт расширения FHHL есть слот PCIe 3.0 x8 с горизонтальным райзером, который, например, подойдёт для адаптера 10/25/40/50GbE в дополнение к набортным 2 × 1GbE (Intel i210AT) и выделенному 1GbE-порту для удалённого управления. Последний принадлежит привычному BMC-контроллеру ASPEED AST2500. Он, помимо прочего, включает интегрированную графическую карту (вывод 1920×1200@60 Гц), так что отдельный GPU докупать не придётся. Технически на плате есть и ещё слоты, но в силу высоты шасси задействовать их нельзя.

GIGABYTE S12-P10R

Из прочих интерфейсов есть пара USB 3.0 на передней панели, видеовыход VGA и ещё два USB 3.0 — на задней. Тут же видно ещё одно важное отличие S12-P04S от S12-P10R. У первого есть только один блок питания мощностью 650 Вт класса 80+ Platinum, а у второго — уже два (1+1) таких же БП. Отдельно стоит напомнить, что у GIGABYTE традиционная схема из двух БП подразумевает, что оба работают одновременно, но на половину мощности. Если же один выходит из строя, то нагрузка мгновенно переключается на оставшийся.

И это тоже даёт некоторую универсальность. Если машин много, то при поломке одной, как правило, проще изъять её из стойки целиком, продублировав другой (а с современной виртуализацией это совсем просто), поэтому удешевление платформы (4 диска + 1 БП) будет выгоднее. Если же серверов мало, то резервирование компонентов (много дисков и 2 БП) будет разумнее. Да, отдельная машина будет несколько дороже, но тратиться на полное дублирование не надо.

Основной платформы является плата C621-SD8 на чипсете Intel C621, которая рассчитана на установку двух LGA3647-процессоров Intel Xeon Scalable первого и второго поколений. Плата не самая новая, но её возможностей вполне достаточно. Каждому процессору полагается по четыре слота для модулей памяти DDR4-2133/2933 ECC (L)RDIMM суммарной ёмкостью до 1 Тбайт. Процессоры накрываются воздуховодом, перед которым стоит блоки из четырёх вентиляторов с ШИМ. Ещё один вентилятор обдувает область слотов PCIe.

По моделям CPU есть естественное ограничение в силу малых размеров шасси — TDP до 165 Вт. Однако в этот теплопакет вписываются даже 28-ядерные Platinum 8276 или Gold 6238R. Вообще, данная barebone-платформа оптимизирована одновременно для производительности и плотности размещения, оставаясь при этом универсальной, недорогой и экономичной с точки зрения энергопотребления. Типовые области использования: хостинг, веб-сервер, корпоративные системы и так далее.

Как и в прочих решениях компании, в данном сервере присутствуют некоторых характерные черты: подключение и замена компонентов, таких как дисковые лотки или вентиляторы, без необходимости задействования какого-либо инструмента; фирменное окружение BMC GIGABYTE Remote Management для комфортного удалённого управления сервером с помощью IPMI 2.0 и IP-KVM; интеграция в GIGABYTE Control Center для мониторинга, контроля и обновления всего парка серверов и так далее.

Причём по функциональности программные решения не отстают от более дорогих, «белых» брендов. В частности, тот же IP-KVM реализован с использованием HTML5-интерфейса, что позволяет, например, работать с BIOS/UEFI прямо в браузере. Кроме того, компания готова идти навстречу заказчикам — при определённом объёме закупок можно запросить более тонкую настройку параметров управления питанием, охлаждением и так далее под свои нужды, чем другие вендоры занимаются обычно только с гиперскейлерами и другими гигантами.

Особенность данных barebone-решений ещё и в том, что GIGABYTE в отличие от других вендоров с аналогичными решениями не навязывает готовые сборки с CPU и поставляет только Level 6. В нынешних условиях работы российской таможни это заметно упрощает прохождение границы и ускоряет получение машин, а, значит, и срок ввода в эксплуатацию систем.

К тому же это даёт свободу в выборе конфигураций, а готовое, собранное шасси, куда остаётся установить только RAM и CPU, опять же всё упрощает — не надо искать подходящий корпус и надеяться, что влезут все компоненты и что будут совпадать все разъёмы. А некоторый запас barebone-систем почти всегда имеется на складах компании в Нидерландах и у дистрибьюторов в Москве, что ускоряет исполнения заявок.

ASRock Rack анонсировала серверную платформу 1U4G-ROME. Главной особенностью новинки является поддержка до 4 полноразмерных графических ускорителей в компактном корпусе высотой всего 1U. При этом производитель уточняет, что графические ускорители с разъемом питания, находящимся на верхнем торце, не поддерживаются.

Платформа 1U4G-ROME, как нетрудно догадаться из названия, построена на базе процессора AMD EPYC 7002 (ROME), поддерживает установку одного процессора и до 8 модулей памяти DDR4-3200 RDIMM/LRDIMM. Для того, чтобы качественно охлаждать такой компактный сервер, внутри установлены 8 высокопроизводительных двойных вентиляторов типоразмера 40х56 мм.

За питание сервера отвечают два блока мощностью 2000 Вт каждый, которые работают по схеме 1+1. При такой плотной компоновке не осталось места для накопителей стандартных форм-факторов, поэтому ASRock Rack разместили на лицевой стороне сервера 8 отсеков для M.2 стандарта 22110/2280.

Решение получилось компактным и интересным, но довольно-таки специфическим. Данный сервер подойдет для компактных систем потоковой видеоаналитики или рабочих нагрузок ИИ, где не требуется больших ресурсов ЦП.

В связи с развитием периферийных вычислений вкупе с постепенным развёртыванием 5G-сетей на рынке появляется всё больше оборудования соответствующих типов. Поскольку такому оборудованию приходится работать в достаточно жёстких условиях, важную роль играет соответствие стандартам безопасности. Для сетевых систем существует стандартизация NEBS (Network Equipment Building System) и компания Supermicro первой на рынке представила периферийный сервер формата 1U, соответствующий требования NEBS Level 3.

Новинка носит название SuperServer 1029GQ-TRT-NEBS и существует в двух исполнениях, с суффиксами AC и DC в названиях, определяющими тип системы питания —  переменный или постоянный ток соответственно. Уникальным эти серверы Supermicro делает сочетание компактного форм-фактора 1U и возможностью установки сразу четырёх полноразмерных ускорителей NVIDIA Tesla V100 или V100S.

Иными словами, система периферийных вычислений на базе 1029GQ-TRT-NEBS может быть достаточно мощной и обеспечивать бесперебойную работу самых изощрённых сценариев машинного интеллекта, систем автоматического зрения, сценариев транскодирования видео в реальном времени и даже обработку игрового контента в дополненной или виртуальной реальности.

В своём классе и форм-факторе это самая мощная на сегодня система — существуют и более мощные решения, но все они используют более габаритные форм-факторы, либо не соответствуют стандартам NEBS. Как отмечает сама Supermicro, рынок активно демонстрирует потребность в подобного рода системах, которые можно назвать ключевыми для развития 5G-инфраструктуры.

В основе SuperServer 1029GQ-TRT-NEBS лежит системная плата X11DGQ с двумя разъёмами LGA 3647, поддерживающая Xeon Scalable второго поколения с теплопакетом до 205 Ватт и модули Intel Optane DCPMM. В корпусе высотой 1U можно разместить до четырёх полноразмерных PCIe-ускорителей, для продувки и отвода тепла используется 9 высокоскоростных вентиляторов диаметром 40 мм, позволяющих системе работать даже если температура внешней среды достигает +55 °C. В DC-версии поддерживается питание от сети постоянного тока напряжением 48 Вольт, мощность блока питания — 1300 Ватт.

Дисковая подсистема у SuperServer 1029GQ-TRT-NEBS достаточно скромная и включает в себя пару корзин «горячей замены» формата 2,5″ SATA/SAS, а также два внутренних отсека, также рассчитанных на установку дисков аналогичного формата. Но это неудивительно с учётом того, что данная модель — самая компактная в серии «вычислительных» серверов Supermicro. В эту серию также входят модели формата 2U, 4U и даже 10U, а самая крупная версия вмещает в себя до 20 полноразмерных ускорителей.

QNAP представила сетевые хранилища данных (NAS) корпоративного уровня TS-x53DU Series, рассчитанные на монтаж в стойку. Анонсированы модели TS-453DU, TS-853DU и TS-1253DU с возможностью установки соответственно четырёх, восьми и двенадцати накопителей типоразмера 3,5/2,5 дюйма с интерфейсом SATA 3.0.

Все устройства используют процессор Intel Celeron J4125. Этот чип семейства Gemini Lake Refresh содержит четыре ядра с базовой тактовой частотой 2,0 ГГц и возможностью повышения до 2,7 ГГц.

Стандартная конфигурация включает 4 Гбайт оперативной памяти DDR4. При необходимости объём ОЗУ можно удвоить. Предусмотрен слот расширения PCIe Gen2 x2, в который может быть установлен, скажем, адаптер для твердотельного модуля формата М.2.

Хранилища располагают двумя сетевыми портами 2.5 Gigabit Ethernet (2.5 GbE) с пропускной способностью до 2,5 Гбит/с. Кроме того, есть по два разъёма USB 3.2 Gen1 и USB 2.0 для подключения периферии. Наконец, упомянут цифровой интерфейс HDMI 1.4b.

Младшая из новинок, TS-453DU, выполнена в формате 1U, две другие — в формате 2U. Сведений об ориентировочной цене пока, к сожалению, нет. 

Микрокомпьютер Raspberry Pi изменил мир DIY-проектов, будучи недорогим, но при этом универсальным и достаточно мощным решением. Начиная с модели RPi 2 версии 1.2 эта плата получила процессор ARM v8, достаточно серьёзный для применения не только в любительских проектах.

С этого момента начался рост популярности мини-кластеров на базе Raspberry Pi.

Как оказалось, такие кластеры могут решать достаточно серьёзные задачи, особенно если состоят из Raspberry Pi четвёртого поколения, которое использует процессорные ядра ARM Cortex-A72. Мы рассказывали читателям о Cluster HAT и Turing Pi, предназначенных для организации микро-кластеров из менее мощных Raspberry Pi Zero, но существуют и более серьёзные решения. К таким можно отнести, например, BitScope Cluster Moduleu в серверном корпусе высотой 6U, содержащий до 144 активных узлов Raspberry Pi.

Представлены и более простые и доступные решения. Так, на сайте myelectronics.nl замечены модули для стандартной 19-дюймовой стойки. Такой модуль может содержать от одной до двенадцати плат Raspberry Pi. В варианте на четыре платы все порты, включая HDMI, оказываются выведенными на лицевую панель, что упрощает задачу организации межсоединений и хорошо подходит для таких задач, как установка видеостен.

Версия высотой 2U рассчитана уже на 12 плат Raspberry Pi, что даёт в сумме 48 ядер Cortex-A72 с частотой 1,5 ГГц и до 48 Гбайт оперативной памяти: достаточно мощное решение для задач, хорошо распараллеливаемых, но не требующих быстрого интерконнекта — в этом отношении даже последняя «малина» ограничена скоростью 1 Гбит/с. Эта версия требует хорошего охлаждения. Есть также гибридный вариант, позволяющий устанавливать одну плату Raspberry Pi и два модуля Intel NUC. Стоимость модулей MyElectronics варьируется от 39 до 199 евро.

Энтузиасты, не желающие тратить несколько десятков евро за металлическое крепление, предлагают свои варианты организации «малиновых» кластеров, требующие лишь наличия любого подходящего 3D-принтера.

Компания QNAP Systems анонсировала сетевое хранилище данных (NAS) TS-451DeU, рассчитанное на монтаж в стойку. Устройство ориентировано на офисы небольшого и среднего размера, а также аудио- и видеостудии. Шасси имеет высоту 1U, но малую глубину.

В основе новинки — процессор Intel Celeron J4025 с двумя вычислительными ядрами, функционирующими на тактовой частоте 2,0 ГГц (повышается до 2,9 ГГц в турбо-режиме). Объём оперативной памяти DDR4 в стандартной конфигурации составляет 2 Гбайт, в максимальной — 8 Гбайт.

Хранилище может быть оборудовано четырьмя накопителями типоразмера 3,5 или 2,5 дюйма. Для подключения служит интерфейс SATA 3.0 с пропускной способностью до 6 Гбит/с. Дополнительно предусмотрены два коннектора M.2 2280 для твердотельных SATA-модулей.

Устройство наделено двумя сетевыми портами 2.5 Gigabit Ethernet (2.5GbE). Для подключения внешнего оборудования доступны по два порта USB 3.2 Gen 1 и USB 2.0.

Новинка имеет размеры 43,3 × 430 × 294,9 мм и весит 4,15 кг без установленных накопителей. В системе охлаждения применены три вентилятора диаметром 40 мм. 

Компания QNAP анонсировала новое сетевое хранилище данных (NAS) — модель TS-451DeU, предназначенную для использования в бизнес-сфере.

Устройство выполнено в формате 1U и рассчитано на монтаж в стойку. При этом сервер имеет относительно небольшую глубину корпуса — 295 мм.

Основой служит процессор Intel Celeron J4025 поколения Gemini Lake Refresh. Чип содержит два ядра без поддержки многопоточности. Базовая частота составляет 2,0 ГГц, максимальная — 2,9 ГГц. Объём оперативной памяти DDR4-2400 равен 2 Гбайт или 4 Гбайт (расширяется до 8 Гбайт).

Поддерживается установка четырёх накопителей типоразмера 3,5 или 2,5 дюйма с интерфейсом SATA 3.0. Кроме того, предусмотрены два коннектора для твердотельных модулей M.2 2280 SATA.

Сервер располагает двумя сетевыми портами 2.5GbE. На тыльную панель также выведены два разъёма USB 3.0 и два порта USB 2.0. В системе охлаждения задействованы три 40-мм вентилятора. Заявленный уровень шума составляет 21,6 дБа. 

В качестве программной платформы применяется операционная система QTS 4.4.1. Информации о цене новинки пока нет.