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ハイライト

IBM System p5™ 575クラスター・ノードは、ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)アプリケーションに優れた能力を発揮し、技術問題の解決、医薬品開発、油層モデリング、気象予測、金融シミュレーション、ビジネス・インテリジェンス(BI)の分野に携わる組織に向いています。16個のCPUからなる小規模のクラスター構成でも、2,000プロセッサーを超える世界クラスのスーパーコンピューター構成でも使用できます。

System p5 575の特長として、2種類の強力なノードを選択できます。8コア・ノードには、単一コアのみをアクティブに使用する、デュアル・コア2.20GHz POWER5+ マイクロプロセッサーが組み込まれています。各プロセッサーは、HPCアプリケーションとBIアプリケーションのために、専用の1.9MBのL2キャッシュ、および36MBのL3キャッシュにアクセスできます。また、両方のコアをアクティブに使用する、デュアル・コア1.90GHzチップで構成される16コア・ノードも利用可能です。この場合、2つのプロセッサーは同じL2キャッシュとL3キャッシュへのアクセスを共用します。プロセッサーごとのキャッシュとメモリー帯域幅は縮小しますが、HPCアプリケーションの場合、16コア・ノードは8コア・ノードを最大60%上回る浮動小数点計算パフォーマンスを発揮します。

p5-575の超高密度パッケージ化により、単一のフットプリント内に200個近くのCPUが収まっており、他のどのIBM POWER5™ プロセッサー・ベースのシステムよりも高い並外れた密度を実現しています(単一の24インチ・システム・フレームに、12個の p5-575 16コア・クラスター・ノードをパッケージ化)。System p5 575は、POWER4™ の先行製品と比べてパッケージ化密度が大幅に向上しており、POWER5の先行製品と比べてもHPCアプリケーションの持続パフォーマンスが大幅に向上しています。

演算能力だけでない処理能力の向上

強力な構築済みビルディング・ブロックは、数値計算アプリケーションや高いメモリー帯域幅を必要とする幅広いアプリケーションの要求を満たすように調整されています。IBM System p5 575では、8コアおよび16コアの拡張p5-575 クラスター・ノードの導入により、さらに一歩大きな進化を遂げています。8コアと16コアのノードは、同じ画期的な洗練されたパッケージ、メモリー・サイジング、I/Oオプションをともに使用していますが、それぞれが特定のアプリケーション要件を満たすように調整されています。

8コア・ノードは、高速処理だけでなく、大量のデータへ迅速かつ連続してアクセスする必要があるお客様のニーズに対応するように設計されています。プロセッサー当たりのピーク・メモリー帯域幅が25GBpsを超える8コアp5-575は、大量のデータの転送、アクセス、および迅速な分析を必要とする、海洋研究、気象学、計算流体力学、エネルギー研究、データ・マイニングなど、帯域幅を集中的に使用するHPCアプリケーションに最適です。また、BIのためにIBM DB2® Universal Database™ ソフトウェアをお使いの保険、銀行、金融、小売などのお客様にも適しています。

1ノードに2倍のプロセッサー数を含む16コアp5-575は、8コア・ノードと比べて浮動小数点計算のパフォーマンスを大幅に強化しています。単一フレームのフットプリント内で1テラFLOPSを超えるパフォーマンスを達成しており、性能対価格比に優れています。8コア・ノードと実質的に同じメモリー容量と帯域幅が維持され、プロセッサー当たりのメモリーと帯域幅を実質的に削減した設計になっているため、16コアはメモリー帯域幅を集中的に使用するアプリケーションよりも、コンピューター支援エンジニアリング(CAE)など浮動小数点計算を主体とする科学技術処理に最も適しています。

傑出したパフォーマンスを発揮する高度なプロセッサー・テクノロジー

IBM System p5 575クラスター・ノードは、64ビット POWER5+ プロセッサーを使用して卓越したパフォーマンスを発揮するように設計されています。このプロセッサーは同時マルチスレッド化を採用しており2、2つのアプリケーション・スレッドを並行して実行できます。その結果、従来のPOWER™ プロセッサー・ベースのシステムと比べて、パフォーマンスが向上しています。ダイ・サイズの縮小、ページ・サイズの拡大など、POWER5+ プロセッサーの機能強化と、2倍を超えるピーク・メモリー帯域幅の拡大の相乗効果により、プロセッサー速度の増加による改善効果をはるかに上回るパフォーマンス向上を達成しています。

データ主体のパフォーマンスは、高速L2キャッシュとL3キャッシュによって強力に支援されます。これらのキャッシュにより、プロセッサー・メモリーからアプリケーションへの情報移動が一層効率化されるので、IBM System p5 575は従来製品よりもはるかに高速にワークロードを実行できます。

さらにシステム・パフォーマンスを強化するために、新しく利用可能になったDDR2メモリー DIMMは、それぞれのプロセッサー・チップに対して8つのPoint-to-Point接続を使用し、最大メモリー容量はノード当たり256GB、ピーク・メモリー・データ転送速度は200GBpsを上回ります。これは、DDR1メモリーを使用する従来のPOWER5 ノードの2倍を超えます。DIMMはサポートされるプロセッサー・コアと緊密な隣接関係にあるので、信号伝搬遅延が低減され、消費電力と発熱量が小さくなります。

これより小さな対称マルチプロセッシング(SMP)ノードがHPCクラスターに展開された場合と比較すると、8コアおよび16コアのIBM System p5 575ノードでは、きわめて高速で待ち時間の短い高帯域幅のSMPファブリック(I/Oベースのスイッチ・ファブリックではなく)を経由して通信できるワークロードの比率が高くなります。このシステム構成は、全体のシステム・パフォーマンスを大幅に改善するとともに、複雑さを軽減し、管理の容易性を向上し、コスト削減に役立つよう設計されています。

どちらのIBM System p5 575クラスター・ノードも、IBM Virtualization Engine™ システム・テクノロジーとオペレーティング・システムによって実装されるロジカル・パーティショニング(LPAR)テクノロジーを利用できます。これにより、プロセッサーは別々のワークロードを実行できるので、コストの削減に役立ちます。また、IBM System p5-575のパーティションはお互いに保護される設計になっており、高水準のデータ・セキュリティーと、アプリケーション可用性の向上を実現しています。

IBM System p5 575ノードは、Micro-Partitioning™ テクノロジーと Virtual I/O Server(VIOS)機能を備えた、Advanced POWER Virtualizationをオプションで提供しています。この機能により、ビジネスでのシステムの使用効率が向上するとともに、アプリケーションに必要なリソースを継続的に提供できるようになります。仮想化テクノロジーにより、複数のオペレーティング・システムを同じサーバーまたはプロセッサー上で実行できるので、必要なクラスター・ノードの数が減り、ソフトウェア・ライセンスのコストを削減できます。Micro-Partitioningテクノロジーを利用すると、複数の独立したAIX 5L™ と Linux® のワークロードを統合するためにプロセッサーを微調整できます。

フロア・スペースを最小限に抑え、信頼性を強化する画期的な設計

IBM System p5 575クラスター・ノードは、画期的な洗練された設計とパッケージ化を採用し、保守の容易さと柔軟性を高めています。すっきりした2UエンクロージャーにマウントされたモジュラーIBM System p5 575を使用すれば、42Uシステム・フレーム内で12ノードを展開できます。8コアおよび16コアのIBM System p5 575クラスター・ノードなら、同じフレームに混在して収容できます。独創的なノード・エンクロージャーには、4つのコンポーネント・モジュールがあります(I/Oサブシステム、DC電圧変換装置/カバー、プロセッサーおよびメモリー・プレーナー、および冷却システム)。これらのコンポーネントはそれぞれ、非常に厳しいハイパフォーマンス、高密度コンピューティングの要件を満たすカスタム設計を採用しています。

ノードの構成には、内部および外部の I/Oデバイスをサポートする構成、またはサポートしない構成があります。標準の「計算」ノード構成には、デュアル10/100/1000Mbpsイーサネット・ポート2つ、統合Ultra3 SCSIコントローラー2つ、システム制御用ハードウェア管理コンソール(HMC)ポート2つ、独立したサービス・プロセッサー、ロジカル・パーティショニング機能、およびホット・スワップ可能ディスク・ストレージ・ベイ2つ(10Krpmまたは15Krpmのディスク・ドライブを収容)が組み込まれています。「I/O」ノード・オプションは、133MHzホット・プラグ/ブラインド・スワップPCI-Xアダプター・スロット4つを追加し、管理者はこれらのスロットを使用して、ノードの稼働中にアダプターの修理、交換、または取り付けを行うことができます。また、オプションのI/Oドロワーを接続するためのRIO-2ハブ・ポート2つが追加されます。

効率の高いDC配電モジュールは、ノードのカバーに組み込まれています。この画期的な電源システムは、外部配線ではなく組み込み回路を使用し、信頼性と効率の高い配電を 行います。ちょうつがい付きのカバーは簡単に開くことができ、POWER5+ プロセッサーとシステム・メモリーDIMMを含むプロセッサーおよびメモリー・モジュールにアクセスするために便利です。この電源モジュールは、配電を常に最適に保つように設計された正確なインテリジェント・モニタリング機能と制御機能を組み込んでおり、障害が発生した場合にはノード・サービス・プロセッサーにアラート・データを提供します。

プロセッサーおよびメモリー・モジュールは、8個または16個のPOWER5+ プロセッサーを含むシステムの心臓部で8つのモジュールに配置されています。また、各モジュールにはL2キャッシュとL3キャッシュが備わっており、8つまでのメモリーDIMMに対してPoint-to-Point接続を使用します。この実装により、さまざまな要件の厳しいHPCアプリケーションをサポートする、きわめて高いメモリー帯域幅が得られます。

フロントエンド冷却モジュールは、吸気通風グリッド2つとカスタム設計のブロワー2つを備えており、大容量の羽根車と、保守の容易な長寿命設計の高効率モーターを使用しています。電源モジュールと同様に、ブロワー・システムにはインテリジェント・テクノロジーが採用されており、ブロワー速度を継続的にモニターして調整することにより、室温などのシステム稼働条件に合わせた補正を行うことができます。

エネルギー効率の高い、新しい冷却テクノロジー

IBMは、IBM System p5 575システムを対象に、設置に必要な冷却要件とエネルギー・コストの削減に役立つ新しい冷却テクノロジーを発表しています。以前は19インチ・ラックへの取り付け用に発表されていたCool Blue 6が、IBM System p5 575フレームにも利用できるようになりました。これは、データ・センターの運用に飛躍的な進歩をもたらすテクノロジーです。

3年掛けて開発されたCool Blueは、IBM Rear Door Heat eXchangerの名称です。この画期的な冷却システムは、大部分のデータ・センターにすでに設置されている空調システム用の冷水給水設備を利用して、サーバーの発熱量を最大55%削減するとともに、エネルギー・コストを最大15%削減するように設計されています。

Cool Blueのドアの内部にある冷水で満たされた密閉管が、フル装着のラック内で発生した熱を吸収し、データ・センター内に放出されないように熱を外部に移動します。

Heat eXchangerの改良された冷却機能により、IBM System p5 575はMFLOPSごとのキロワット数で表されるエネルギー効率に非常に優れています。エネルギー効率は、大規模なHPCシステムの環境保全コストと設備コストを抑制するためにますます重要になっている問題です。

簡単に、そして安価に行える拡張とスケールアウト

拡大するワークロード要件を満たすために、IBM System p5 575クラスター・ノードをシステム・フレーム内で拡張したり、クラスター内で複製したりすることができます。各ノードは、最小構成で1GBのメモリーを装備しており、最大256GBに拡張できます。2つのホット・スワップ可能ディスク・ドライブにより、ディスク・ストレージ容量は73.4GBから600GBまで拡張可能です。さらに大きなディスク容量が必要な場合は、「I/O」ノード・オプションを使用すれば、エンクロージャー背面のRIO-2ハブ・ポートを経由して4U I/O ドロワーがサポートされます。I/Oドロワーは、最大16の追加ディスク・ベイを備え、2.3TBの15Krpm追加ディスク・ストレージを収容します。2つのクラスター・ノードが単一のI/Oドロワーを共用でき、それぞれのシステム・フレームは5つまでのI/Oドロワーを格納します。

ワークロード要件の増大に伴って、 p5-575クラスターのスケールアウトを簡単に、高い費用対効果で行うことができます。それぞれのシステム・フレームは、最大12のp5-575クラスター・ノードを任意の組み合わせで収容します。システム・フレームを追加することにより、2ノードから128ノードまで(プロセッサー数16から2048)のシステム・クラスターを構築できます。ネットワーク接続のIBM System p5 575ノードは、HMCによって制御されます(HMCごとに最大32ノード)。クラスター内でのIBM System p5 575ノードのネットワーク接続方法は、使用されるクラスター管理ソフトウェアによって異なります。

Cluster Systems Management(CSM)for Linux環境は、イーサネット(10/100/1000Mbps)または4x InfiniBand相互接続をサポートします。CSM for AIX 5L環境の場合は、イーサネット、4xInfiniBand、または IBM eServer pSeries High Performance Switch(HPS)相互接続をHPCワークロードのサポートに利用できます。

HPSは、実績のあるIBM RS/6000R SP™ Switch2、および2種類サポートされるIBM System p5-575接続アプローチのテクノロジーとアーキテクチャーをベースとし、Cluster 1600環境でクラスター・ノードやLPARの通信帯域幅を大幅に拡大し、待ち時間を短縮しています。HPSは24インチ・フレーム用の4Uラック・ドロワーで、並列の相互接続通信チャネルを使用する統合スイッチ・ネットワークを提供し、銅線インターフェースと光インターフェースのスイッチ間接続をサポートします。信頼性・可用性・保守性(RAS)を高めるために、予備の電圧変換装置と電源配線が設けられています。

メインフレームの発想を生かした安心の RAS 機能

IBM System p5 575クラスター・ノードは小さなパッケージに収まっていますが、メインフレームの発想を生かした高いRASを保証する機能を満載しています。IBM System p5 575には、システムの動作を継続的にモニターし、迅速な問題解決のために予防処置や修正処置を行うことができる、組み込みサービス・プロセッサーが装備されています。First Failure Data Capture(FFDC)機能により、システム障害が発生する前に問題を識別し、ログに記録できます。IBMエラー検出および訂正(ECC)/Chipkill™ メモリー・テクノロジーが、メモリー・エラーを検出して訂正するので、コストのかかるシステム・クラッシュの防止に役立ちます。さらに、多くのケースでDynamic Processor Deallocation機能がプロセッサーの潜在的な問題を識別し、エラー報告書を生成し、障害が起こる前にプロセッサーの割り振りを解除することができます。

IBM System p5 575ノードの配電および周波数変換システムは、p5 595サーバーの設計から採用されており、配電の信頼性と効率を高めるために、外部配線の代わりに組み込み回路を使用してシステム・コンポーネント間の配電を行います。冷却ファンに障害が発生した場合は、第2ファンの速度が上がり、システム・サービス・プロセッサーはサービス呼び出しを開始できます。電源システムと冷却システムの全体にわたる幅広いモニターと制御の機能により、最適なノード・パフォーマンスが常に保証され、仕様外の条件やコンポーネントの障害が発生した場合に、サービス・プロセッサーがサービス呼び出しを開始できます。

IBM System p5 575システムは構造エレメントをフレーム・レベルで組み込んでおり、設備の電源に問題が発生した場合にも優れた可用性を保ちます。IBM System p5 575システム・フレームは、IBMの最先端のラック・レベル分散周波数変換アーキテクチャーを使用してシステム密度を高め、電源接続を単純化して、堅固な予備システム電源装置を配置しています。シンプルな無極性フリー汎用電源コード2本で、世界中どこでもIBM System p5 575システム・フレームをお客様の設備に接続でき、電力会社の電圧や周波数に合わせた個別の調整は必要ありません。200vから240v、380vから415v、および480vの3相電源入力のサポートにより、お客様は設備機器コストを削減でき、エネルギー効率を高めることができます。IBM System p5 575の電源障害に対する許容能力は、他のほとんどのコンピューティング環境と比べて傑出しており、さらにオプションのバッテリー・バックアップを使用すると一時的な電源中断に対処でき、大きくて高価な無停電電源装置(UPS)システムは必要ありません。

デュアル予備ラック・コントローラーとイーサネット・ハブが各IBM System p5 575システム・フレームに組み込まれており、HMCに接続された独立のデュアル・イーサネット・サービス・ネットワークによって、それぞれのドロワーに対してハードウェア・モニターと制御接続が提供されます。この高可用性配置により、すべてのノード、I/O拡張ドロワー、およびHPSに対するクライアント・システム・インターフェースがフレームの外部に置かれたコンソールに集中化され、ユーザーの環境はより静かに、快適になります。

信頼性機能を組み込み

IBM System p5 575クラスター・ノードには、IBM オートノミック・コンピューティングによる機能強化が組み込まれています。自己防御機能により、IBM System p5 575は発生と同時にエラーの原因を判別することができ、修理のときにエラーの再現を試みる時間を節約できます。エラーは自己訂正可能な場合もあり、またシステムを使用可能な状態に保ったままリソースがオフラインに変更されることもあります。IBMのFFDCは、リアルタイムでエラー情報を提供し、問題の修正に必要な部品の判別を可能にします。サービス・プロセッサーは、修理の必要な部品またはコンポーネントを判別でき、またお客様の受け入れ可能な時期に、サービス呼び出しを開始して保守に必要な部品を指示する機能を備えています。

自己修復機能により、IBM System p5 575システムは障害が検出された場合にエラー条件を解消し、動作を継続できます。この機能は、エラー検出および訂正(ECC)L2キャッシュおよびL3キャッシュ、それにメインメモリーによって実装されており、メインメモリー内ではビット分散、ビット・ステアリング、およびメモリー消し込みのソフト・エラー・リカバリー手順が行われます。ビット分散は、4つの異なるメモリー・ワード間でビットを分散させて、単一ビットのエラーをリカバリーできるようにし、障害がChipkillメモリーによって検出されたときにIBM System p5 575の稼働を維持します。ビット・ステアリングは、ビットのメモリー障害率が指定のしきい値を超えた場合に、予備メモリー・チップにビットを動的に送ります。予備チップのビットをすべて使い切った場合は、サービス・プロセッサーが呼び出され、お客様の受け入れ可能な時期に据え置き保守を要求します。ソフト単一ビット・エラーに対しては、メモリーのアイドル時にエラーが訂正されるように、メモリー消し込みがバックグラウンドで実行されます。この機能は、複数ビット・エラーの防止に役立ちます。

ビジネスに重要なアプリケーションのサポート

IBM System p5 575クラスター・ノードは、AIX 5LおよびLinux OSを同じノード上で並行して実行でき、ビジネスに重要なアプリケーションを含め、幅広いアプリケーションをサポートする柔軟性を備えています。

AIX 5Lは、アプリケーションのパフォーマンス向上のために調整されたきわめて強力なUNIX® 環境で、卓越したRAS機能を満載しています。AIX 5L OSは、Java™ テクノロジー、Webパフォーマンス、およびスケーラビリティーを強化しており、あらゆるサイズのクラスターの管理に対応します。Webベースのリモート管理ツールを使用したシステムの中央制御により、アダプターとネットワークの可用性、ファイル・システムの状況、プロセッサー・ワークロードなど、重要なリソースを管理者がモニターできます。AIX 5Lは、ワークロード・マネージャーも搭載しています。これは、システム要求のピーク時でもアプリケーションの即応性を保つために役立つリソース管理ツールです。

IBM System p5 575クラスター・ノードはLinux OSもサポートしているため、お客様のニーズに最適なオペレーティング・システムの選択が可能です。Linuxはオープン・ソース・テクノロジーなので、世界規模のLinuxコミュニティーがLinuxカーネルの拡張、情報提供、検証を行っており、プロプラエタリーOSよりも安価にライセンスを入手できます。Linuxを選択した場合、ユーザーはIBM System p5 575に組み込まれた機能、信頼性、およびスケーラビリティーの特長の多くを活用できます。また、オープン・ソース、IBM、およびサード・パーティー製の膨大な数のアプリケーションがLinux用に提供されているので、企業のニーズにぴったり合ったアプリケーションを自由に利用できます。Linux OSはIBMおよび一部のLinuxディストリビューターへの注文により入手可能で、一連のオープン・ソース・ツールとアプリケーションを含むパッケージとして提供されます。

IBM System p5サーバーをサポートする可用性が高いストレージを必要とするお客様は、IBM System Storage™ およびTotalStorage® の両ソリューションを使用すれば、その優れた機能を生かすことができます。IBMのSystem Storage研究所では、サーバーおよびストレージ・システムの複合ソリューションの高い信頼性とインターオペラビリティー、および合理的、効率的な実装を確認するために、クラスター構成を含むストレス環境のもとで広範囲のテストを行っています。ご使用のIT環境に対するお客様の厳しいニーズにも、IBM TotalStorage、System Storage、およびSystem p5 575サーバー・ソリューションなら、確実に満たすことができます。

クラスター管理を容易にするソフトウェア・ツール

Cluster 1600は、UNIX 環境またはLinux環境用のスケーラビリティーの高いクラスター・ソリューションで、最大128のIBM System p5 575クラスター・ノードを含む、System p5ノード、 eServer p5ノード、およびpSeriesノードのクラスターで構成されます。AIX 5L、SUSE Linux Enterprise Server(SLES)、およびRed Hat Enterprise Linux AS(RHEL AS)の各オペレーティング・システムがサポートされます。Cluster 1600は、CSM for AIX 5LまたはLinuxのクラスターによって実装されます。CSMは、そのほかに次に示すオプションのHPC用クラスター・ソフトウェアをサポートします。

TopSpin MPI(MVAPICH)を実行するLinux HPCワークロードのために4x InfiniBand PCIアダプターがサポートされ、また商用ワークロードのためにIPoIBもサポートされます。

使用可能なオペレーティング・システムと組み合わせてPOWER Hypervisorファームウェアを使用すれば、生産性を大幅に強化できます。また、AIX 5LもしくはSLESオペレーティング・システムを実行するユーザーが、ダイナミックLPARを確立できます。ダイナミックLPARにより、システム管理者はシステムやパーティションをリブートせずにシステム・リソースの再割り振りを行うことができます。

パーティションに対してAIX 5L V5.3、SLES、またはRHEL ASを選択すれば、ユーザーはハードウェア同時マルチスレッド化2の利点を生かすことができ、パーティション内で実行されるアプリケーションの性質によっては、プロセッサー・スループットが単一スレッド操作の場合よりも最大30%(rPerfの見積もりに基づく)向上します。さらに、Micro-Partitioning、シェアド・プロセッサー・プール、およびVIOSの各機能を提供するAdvanced POWER Virtualizationオプションを使用すれば、柔軟性が一層高まります。

Micro-Partitioningテクノロジーは、16コアp5-575クラスター・ノード上で最大160のマイクロ・パーティション(8コア・クラスター・ノードの場合は最大80)を確立する機能を備え、各プロセッサーの能力を最大10のマイクロ・パーティションに対して効率的に分割します。シェアド・プロセッサー・プールは、処理能力のプールを提供し、処理能力はプールに割り当てられたパーティション間で共用されるので、中断を生じることなく使用効率とスループットが向上します。VIOSは、ディスク・ドライブ、通信アダプター、およびファイバー・チャネル・アダプターの物理的な共用を可能にし、高価なデバイスの数を削減してシステム管理と使用効率を改善するために役立ちます。さらに、POWER HypervisorによってバーチャルLANが使用可能になり、パフォーマンスの向上につながる高速でセキュアなパーティション間通信が実現します。

AIX 5Lによってサポートされる、もう1つのAdvanced POWER Virtualizationの機能は、Partition Load Managerです。この機能は、ポリシー・ベースの自動パーティション・チューニングを実行し、パーティション間でCPUとメモリーの割り振りを調整できます。

スーパーコンピューティングに対応する8コアおよび16コアのビルディングブロック

大量のデータを迅速に処理するためにきわめて高いメモリー帯域幅が不可欠ならば、8コアのIBM System p5 575ノードを選択してください。高密度パッケージに凝縮された計算能力そのものが必要な場合は、16コア・ノードを選択してください。AIX 5LおよびLinux用に設計された広範囲のクラスター管理ツールのセットが、大規模なクラスターを組み立て、管理します。優れたスケーラビリティーとオプションのAdvanced POWER Virtualizationにより、System p5 575クラスターはお客様のハイパフォーマンスに対する要件の変化に柔軟に対応できます。

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