“超ド級”8ソケットサーバー「ProLiant DL980 G7」のハードウェアを徹底解剖


　日本HPの「HP ProLiant DL980 G7」（以下、DL980 G7）は、Xeon 7500番台を最大8基搭載できるx86サーバーとして、仮想化による既存環境の統合など、多様な用途に利用できるサーバーだ。今回は、DL980 G7の各部分を、写真を使って、詳しく解説していこう。

■DL980 G7の全体像

　DL980 G7は、Xeon 7500番台を最大8CPU搭載し、最大2TBの大容量メモリを搭載できる、ハイパフォーマンスなサーバーだ。DL980 G7は、障害が許されない基幹サーバーとしても、x86サーバーの中では十分な性能と信頼性を持っている。

　DL980 G7は、高い性能、高い信頼性を実現するために日本HP独自のPREMAアーキテクチャを採用している。PREMAアーキテクチャは、Performance（性能）、Resiliency（回復力）、Efficiency（効率性）、Manageability（管理性）、Availability（可用性）の頭文字をとったモノだ。

DL980 G7の全面。大きさとしては、8Uを占有するサーバーだ。フロントの上段と下段にCPU、メモリモジュールが入っている。I/Oスロットは、背面に用意されている。本体重量は最大93kgと、このクラスの性能を持つサーバーとしては、軽い部類に入るDL980 G7の上ぶたを開けて、撮影した写真。右側にはHDDやDVDドライブなどがあり、その下にCPUモジュールがある。中央にファンがサンドイッチされたようなデザインになっている。左下にはI/Oスロット、左上には電源ユニットが入る
DL980 G7の背面。左側には電源ユニット、上にはI/Oユニット、下にはロープロファイルのI/Oユニットとノードコントローラが配置されているDL980 G7のスペック。ソケット互換のある次世代CPU「Westmere-EX（開発コード名）」へのアップグレードも保証されている

■最新のXeon 7500番台を搭載するCPU部分

　Xeon 7500番台は、1CPUあたり最大8コアを持ち、Hyper Threadingにより同時に16スレッド処理できる。つまり、Xeon 7500番台を採用した8CPUサーバーでは、64物理CPUコア、128スレッドをHyper Threadingで処理できる。

　Xeon 7500番台のCPUコアは、現在リリースされているNehalemに使用されているCPUコアと同じだ。CPUの1次キャッシュとしては64KB（命令キャッシュ32KB＋データキャッシュ32KB）、2次キャッシュとして256KBを持っている。

　3次キャッシュメモリに関しては、Xeon 5600番台のデザインとは異なり、CPUコアごとに3MBの3次キャッシュメモリを配置している。さらに、それぞれの3次キャッシュメモリをリング状のバスに接続し、トータル24MB（最大）の3次キャッシュメモリとなっている。

DL980 G7のCPUとメモリモジュール。手前にずらっと並んでいるのは、メモリモジュール。1段に4CPUが搭載されているため、1CPUあたり、2メモリモジュールが接続されている強大なヒートシンクの下にXeon 7500番台が配置されている
CPU周りの設計は、何かデザイン美を感じられるほどだ。やはり、サーバーの設計も建築などと同じように、シンプルな設計は、美に通ずるモノがあるのかもしれないDL980 G7のCPU部では、ヒートシンクを簡単に外して、CPUのメンテナンスができるように設計されている。このあたりは、メンテナンスのしやすさという気配りからだろう
CPUボードには、Xeon 7500番台とメモリモジュールが搭載されている

■2TBの大容量メモリを搭載可能にしたメモリ部分

　Xeon 7500番台は、最大16DIMMのDDR3メモリをサポートしている。このため、16GB DIMMを使用した場合は、1CPUあたり最大256GBのメモリがサポートされる。DL980 G7では、最大2TBのメインメモリを持つ“超ド級”のサーバーとなる。

　Xeon 7500番台は、メモリ専用のシリアル接続インターフェイス「Scalable Memory Interface（SMI）」をサポートしたIntegrated Memory Control（IMC）ユニットが2つ内蔵（合計4つのSMI）されている。

　SMIは、シリアルインターフェイスのため、そのままではDDR3メモリを接続できない。そこで、シリアル/パラレル変換の機能とメモリバッファの機能をもった、Scalable Memory Buffer（SMB）をSMIに接続して、パラレルに変換してから、DDR3メモリを接続する。

　SMBは、2本のDDR3メモリチャンネルをサポートしており、1チャンネルあたり2本のDIMMが使用できる。このため、1つのSMBで、合計4本のDIMMがサポートされている。

メモリモジュールは、上からはめ込み式になっている。レバーもあるため、はめ込みが緩くなることはないメモリモジュールは、ふたを開けるケースになっている。中央のヒートシンクの下には、メモリインターフェイスのシリアルとパラレルを変換するSMBが2個搭載されている。SMB1個で2チャンネル×2本（合計4本）のDIMMをサポートしている。このため、DL980 G7のメモリモジュール1つで、最大8本のDIMMが搭載できる
メモリモジュールの上ぶたの形状は、DIMMがしっかり固定できるようにガイドが付いている。このあたりも、細かな気遣いといえるさすがに、これだけのモジュールが並ぶと壮観だ
Xeon 7500番台では、もっともパフォーマンスが出せるのは、すべてのメモリスロットに同じ容量のメモリを搭載することだ。もし、すべてのメモリスロットにメモリを挿さない場合は、チャンネルごとに同じ容量のメモリを搭載する必要がある。メモリの容量をチャンネルごとに変えるなどの、アンバランスにすると、パフォーマンスが著しく落ちる

■高性能な8ソケットサーバーを実現したノードコントローラ

　日本HPでは、DL980 G7のために、スマートCPUキャッシングというアーキテクチャを独自開発した。このアーキテクチャは、2個のXeon 7500番台を一組のモジュールとして、それぞれのモジュールをHPが独自開発したノードコントローラを経由して接続する。

　ノードコントローラの独自開発により、DL980 G7は多くのベンチマークにおいて、x86サーバーとしての世界最高性能を記録している

DL980 G7の最大の特徴といえる、日本HP独自のノードコントローラ。ここにノードコントローラチップが4つ搭載されているノードコントローラは、Xeon 7500番台とQPIで接続されている。さらに、ノードコントローラ同士では、より高速なインターフェイスが採用されているため、ノード間でのトラフィックが詰まることはほとんどない
ノードコントローラもモジュール化されているため、簡単にメンテナンスできるDL980 G7は、2つのXeon 7500番台を一組のノードとしている。すべてのノードは、2系統のノードコントローラに接続されているため、特定のCPU間のトラフィックが増えれば、ノードコントローラが自動的に負荷分散をしてくれる

■高い拡張性を提供するI/Oユニット部分

　DL980 G7は、Xeon 7500番台のI/Oチップ「Boxboro（開発コード名）」が3つ搭載されている。このため、それぞれのチップごとにI/Oの組み合わせを変更することが可能だ。

　DL980 G7は、デフォルトでPCI Express×8が2本、PCI Express×4が3本搭載されたI/Oユニットが搭載されている。さらに、拡張I/Oユニットとして、PCI Epressか、PCI-Xが選択できる。また、ロープロファイルのI/Oスロットも追加できる。

　これだけ多数のI/Oスロットが用意されているのも、DL980 G7のメリットだろう。日本HPでは、PCI Expressを使用したSSDドライブなどでの利用が増えれば、と期待している。リード/ライトのIOPSが非常に高いSSDを採用すれば、データベースやHPCなどの分野でメインのストレージとして利用できる。

I/Oユニットもモジュール化されている。左側がメインI/OでPCI Express x8が2本、PCI Express x4が3本ある。もう1つのI/Oモジュールは、PCI Express 6本、あるいPCI Express 3本＋PCI-X 2本が選択できる。メインのI/Oユニットの下には、ロープロファイルI/O専用のI/Oユニットが取り付けられる。PCI Express x8が4本、PCI Express x4が1本となっている
ロープロファイルI/O専用のユニットもモジュール化されている。ユニットごと抜き差しすることができるXeon 7500番台のI/OチップとなるBoxboro（開発コード名）。このチップは、QPIでCPUと接続されている
ロープロファイルI/O専用ユニットは、ライザカードを使って、拡張カードを横に入れるようになっているDL980 G7の背面。I/Oスロット、電源ユニット、ロープロファイルI/O、ノードコントローラなどが配置されている
DL980 G7は、PCI Expressだけでなく、PCI-XなどのレガシーなI/Oにも対応可能

■80Plus Platinum対応の電源ユニットと冷却ファン

　DL980 G7は、内部に膨大な数の温度センサーを用意している。「センサーの海」ともいわれるほど内部に温度センサーを用意することで、サーバー内部のピンポイントで把握する事が可能になった。

　さらに、フロントパネルにSystem Insight Displayが用意されていることで、DL980 G7の本体前で、トラブルをチェックすることができる。リモート管理が前提のサーバーにおいては、現場でどこにトラブルがあるのかチェックできるのは便利だ。

DL980 G7では、80Plus Platinumの電源ユニットを採用している。80Plus Platinumは、電源の変換効率が90％以上と非常に高い効率を持っている

　DL980 G7では、80Plus Platinumの1200W電源が4基（リダンダント時は8基）搭載される。80Plus Platinumを採用することで、発熱ロスを抑え、効率のいい電源供給を行う。

モジュール化されているため、メンテナンスも容易にできる本体横に2つのファンが取り付けられるようになっている
DL980 G7では、ファンもモジュール化されているサイドから抜き出す設計になっているため、メンテナンスもやりやすい
ProLiantでも最大径のファンが使われているこのように、CPU部分とI/O部分の間にファンを置くことで、システム全体のクーリングが考えられている

■「センサーの海」やSystem Insight Displayなどで運用を支援

ProLiantシリーズは、「センサーの海」といわれるほど、内部に温度センサーを持っている。これにより、ファンの回転や給電を細かくコントロールして、冷やしすぎをなくし、電力消費量を抑えているDL980 G7は、内部にSDカードスロットを持っている。ハイパーバイザーをSDカードに入れて、ブートすることも可能だ
System Insight Displayは、システムのヘルスチェックをこのパネルから確認することができる。本体に内蔵されているので、ディスプレイなどを接続しなくてもトラブルが起こっている個所を簡単に確認できる。利用しないときは、本体に収納できる。System Insight Display（SID）では、サーバーのすべての主要なサブシステム（PCI I/O、メモリ、CPU、リダンダント冷却機能、インターロック、サーマルトリップ）を詳細に表示し、障害状況を表示する
管理モジュールであるiLO3のチップ。iLO3は、独立して動作するマイクロコンピュータが内蔵されている。このため、通電していれば、システムがシャットダウンしていても、システム管理がリモートから行える
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