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Prototyp von The Machine
Prototyp von The Machine (Bild: Marc Sauter/Golem.de)

Ein großer Speicherpool für alle

Das macht HPEs The Machine Research Project etwas schwieriger, denn Intel ist mit Abstand führend im x86-Markt und im Serversegment auch. Abgesehen von den schnellsten CPUs hat der Hersteller auch Beschleuniger wie Xeon Phi Knights Landing, seit einigen Monaten zudem FPGAs plus einen optischen Interconnect und in Zukunft spezielle ASICs für Deep Learning im Portfolio. Es wird interessant, wie und wann Intel dem Projekt beitritt.

  • Prototyp von The Machine (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Unter dem Kupferblock sitzt der Switch, unter dem Kühler rechts davon das SoC. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Die reche Platine umfasst vier Memory Controller. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • HPEs Ausstellungsmodell von The Machine nutzt 32-GByte-DIMMs, der Prototyp aber 128-GByte-DDR4-Module. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Überblick zu The Machine (Bild: HPE)
  • HPE sieht The Machine als Zukunftsmodell. (Bild: HPE)
  • Erste Benchmarks klingen vielversprechend. (Bild: HPE)
  • Roadmap bis 2020 (Bild: HPE)
  • HPE zeigt The Machine. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
Roadmap bis 2020 (Bild: HPE)

Der ARM-Prozessor, den HPE im Prototyp verwendet, soll später einmal durch jedwede Art von Chip ersetzt werden. Egal ob ASIC, CPU, FPGA, GPU oder SoC: Sie würden dann auf einen gemeinsamen gigantischen Speicherpool zugreifen statt jeder auf seinen eigenen. Die Vorteile, so hat es HPE ausgerechnet, wären exorbitant. Die Präsentation reichte von 100- bis 8.000-facher Geschwindigkeit, wenngleich das neue Algorithmen erforderte. Bei Microsoft Exchange stiege die Leistung ohne signifikante Code-Änderungen um +50 Prozent, bei anderer Software halbierte sich die Rechenzeit und bei In-Memory Analytics mit Apaches Spark erzielte HPE gar Faktor 15.

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Wichtig ist daher vor allem das Ökosystem: Anwendungen müssen statt auf meist flüchtige Cache-, Memory- und Storage-Stufen auf den großen, nicht flüchtigen Speicherpool hin angepasst oder gleich neu entwickelt werden. Gleiches war für das Betriebssystem gedacht, das MachineOS. Bisher fahre HGE mit Linux aber sehr gut, patche den Kernel und programmiere Erweiterungen. Erst wenn hier etwas partout nicht funktioniere, werde man sich MachineOS zuwenden. Ohnehin wären für IoT-Geräte weniger Linux-Anpassungen notwendig als für das HPC-Segment, was in Zukunft auch dank Memory-Driven Computing bis in den Exascale-Bereich wachsen werde.

Open Source für das Projekt

Die Änderungen für den Linux-Kernel stellt HPE bisher zwar noch nicht bereit, das Unternehmen hat aber bereits mehrfach angekündigt, dass dies noch geschehen soll. Spätestens wenn HPE Produkte auf Basis der Forschungsarbeiten vertreibt, zwingt die GPL allerdings zu einer Offenlegung der Veränderungen.

Für Interessierte steht allerdings ein System bereit, das die Architektur von The Machine nachstellt, so dass mit der veränderten Arbeitsweise experimentiert werden kann. Hierzu werden virtuelle Maschinen aufgesetzt, deren Speicher in einem globalen Adressraum zusammengefasst wird.

Zusätzlich dazu arbeitet das Team von The Machine auch an einigen Basisbibliotheken und Werkzeugen, die vollständig auf den noch ungewöhnlich großen, nicht flüchtigen Speicher ausgerichtet sind. Dazu gehört ein Programmiermodell, um Daten zu speichern und direkt darauf zugreifen zu können, eine Key-Value-Datenbank oder auch eine Bibliothek, um Datenstrukturen wie Listen, Maps oder Graphen dauerhaft und wiederverwendbar im Speicher vorzuhalten. Der Code dazu findet sich auf Github, eine Übersicht zu den Open-Source-Projekten bei den HPE Labs.

Kein schnödes Produkt, sondern eine Zukunftsvision

The Machine Research Project ist für HPE der Wegbereiter, um die gewonnene Erfahrung und Technologie bis 2020 in möglichst viele der eigenen Produkte zu integrieren. The Machine hingegen ist auf absehbare Zeit oder vielleicht auch nie eine kaufbare Plattform wie ein Rack-Server. HPE stand laut eigener Aussage über 18 Monate vor dem Henne-Ei-Problem und beschloss, mit dem The Machine Research Project die Basis für eine neue Generation zu legen.

Oder wie es Andrew Wheeler, Fellow und VP der HPE Labs, ausdrückte: "Da war eine Möglichkeit, das symbolische Fenster - und wir haben es aufgestoßen." Im gleichen Atemzug sagte er aber auch, dass es von der Idee zu einem Prototyp und von dort zum skalierbaren Produkt ein beschwerlicher Weg sei.

 Bye bye Memristor, hello 3D-ReRAM

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SoniX 19. Dez 2016

Nun muss ich endlich mal antworten. Das erste Video habe ich schon vor Tagen angesehen...

ms (Golem.de) 04. Dez 2016

Mich interessiert: wieso?

Menplant 02. Dez 2016

+1 unterschätzte Serie Wie man in der letzten Staffel erfährt nutzt die Maschine aber...

IT-Kommentator 01. Dez 2016

Lol, war auch mein erster Gedanke ;)



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