Facebook開放運算計畫釋出Yosemite：模組化的微型伺服器機殼設計

本周於美國舉行的OCP Summit 2015高峰會上Facebook 公佈其開放運算平台計畫（Open Compute Project, OCP）的新設計：採用SoC處理器的模組化微型伺服器機殼設計Yosemite。

Facebook工程師Hu Li指出，為解決像Facebook網站的大量運算需求，資料中心伺服器在硬體設計上有兩種方法，一是「垂直擴充」（scale up），即是持續擴充單一系統的運算能力。其次是「橫向擴充」（scale out），藉由一系列具備足夠運算能力的簡單機器不斷增加運算能力。雙插槽（2-socket, 2S）機型已是資料中心的主流運算平台，並逐漸變成垂直擴充的系統。雖然2S伺服器具備多顆高效能處理器而功能強大，且用途廣泛，但缺點是笨重又耗電，並不適合橫向擴充。隨著Facebook改進資料中心的基礎架構，我們發現到2S並不符合某些需求。為了建構能隨需橫向擴充的基礎架構，Facebook設計了一種包含系統單晶片（system on a chip, SoC）處理器機板（processor card）的模組化機殼，代號為Yosemite，並公佈給OCP的硬體製造夥伴。

兩年前Facebook就開始實驗SoC系統，當時市場上的SoC產品多半屬較為輕省化，著重於少量核心及省電，多數功耗在30W以下。Facebook一開始把36顆SoC處理器放入2U機櫃中，最後甚至加到每機架540個SoC。Hu Li指出，但由於此類處理器的單一執行緒效能太低，導致該公司Web平台出現嚴重延遲。根據實驗經驗，Facebook希望能保有模組化SoC系統架構下，於是使用更高耗電的處理器。

Yosemite專案將每個伺服器節點定義為可插拔的模組，每個模組都可安裝一顆65W TDP以下的SoC，多通道的標準化DDR DIMM記憶體插槽、最少一個本機SSD介面以及本機的管理控制器。

OCP並將模組介面標準化，讓其他相容的板卡及系統都能夠互通。該介面是由OCP的Group Hug微型伺服器介面延伸而來，以便能藉由PCI-E x16連接器增加更多I/O。

Yosemite系統包含4片SoC板卡，總耗電量最高400W，每張卡約可提供90W。為了簡化本模組化伺服器外部連接，Facebook也設計了一個可同時傳輸資料與管理流量的共享網路連結。

Yosemite可和Open Rack完全相容，Open Rack的單一機架最高可容納192張SoC伺服器板卡。Facebook希望藉由提交給OCP社群，壯大軟硬體生態體系。目前已有Mellanox計畫在下一代Connect X-4 OCP Mezzanine Card加入多主機支援。

事實上，OCP成員英特爾（Intel）也是該計畫背後的重要推手之一，就在Yosemite發表的同時，也同樣著眼於微型伺服器市場發表第一款採用Xeon處理器核心的SoC晶片產品Xeon D，在此之前英特爾用於微型伺服器的SoC使用的是Atom核心。

Open Compute Project原本是Facebook內部的一項計畫，旨在開放資料中心硬體的規格及最佳典範，以便以開放源碼的模式讓業者打造出更具成本效益與節能的資料中心硬體設備。現在已發展為業界聯盟，去年微軟也加入OCP，和Facebook一樣開始與業界分享伺服器設計。

除了Yosemite，在這次的OCP Summit 2015高峰會上還發表了OpenBMC網路管理軟體平台，以及FBOSS Agent。Facebook並宣布，由於OCP，讓他們過去三年來在基礎設施上省下了20億美元的成本，而且單單在去年一年之間，所節省下來的用電就足以供8萬戶家庭使用，而這些能源效益若換算為碳排放量則相當於路上少了95000輛車子。（編譯/林妍溱）