(Microsoft PowerPoint - Power 720$8202-E4C$ \307\245\301\330\301\246\276\310\274\255 v2.2[1].ppt)

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경표 조
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전체 Power Systems 포트폴리오 1. IBM Power System Family 유연성과확장성을보장하는짜임새있는하드웨어및시스템소프트웨어제품라인업을제공 Blade 및 Rack-mounted 등고객요건에맞는다양한제품구비 Power 710 (8231-E1C) 3.0GHz 4core 3.55GHz 8core 3.

0GHz 4,6,8core Max 256GB PCIe Gen 2 Power 740 (8205-E6C) 3.3GHz 4,8core 3.55GHz 8,16core 3.7GHz 4,8core 3.7GHz 6,12core Max 512GB PCIe Gen 2 Power 750 (8233-E8B) 3.2GHz 8,16,24,32core 3.7GHz 4.8.12,16core 3.

4 전체 Power Systems 포트폴리오 1. IBM Power System Family 유연성과확장성을보장하는짜임새있는하드웨어및시스템소프트웨어제품라인업을제공 Blade 및 Rack-mounted 등고객요건에맞는다양한제품구비 Power 710 (8231-E1C) 3.0GHz 4core 3.55GHz 8core 3.7GHz 6core Max 128GB PCIe Gen 2 Power 730 (8231-E2C) 3.0GHz 8core 3.55GHz 16core 3.7GHz 8core 3.7GHz 12core Max 128/256GB PCIe Gen 2 PCI I/O drawer Power 720 (8202-E4C) 3.0GHz 4,6,8core Max 256GB PCIe Gen 2 Power 740 (8205-E6C) 3.3GHz 4,8core 3.55GHz 8,16core 3.7GHz 4,8core 3.7GHz 6,12core Max 512GB PCIe Gen 2 Power 750 (8233-E8B) 3.2GHz 8,16,24,32core 3.7GHz ,16core 3.7GHz 6,12,18,24core 3.6GHz 8,16,24,32core Max 512GB Power 770 (9117-MMC) 3.3GHz 4~64core 3.7GHz 4~48core Max 4TB PCIe Gen 2 Power 780 (9179-MHC) 3.92GHz 4~64core 4.14GHz 4~32core (Turbo-Core) 3.44GHz 4~96core Max 4TB PCIe Gen 2 Power 775 (9125-F2C) Blade PS700 ( Y) Blade PS701/702 ( Y) Blade PS703 ( X) Blade PS704 ( X) Power 755 (8236-E8C) 32core 3.6GHz Max 256GB 256core 3.84GHz/node Max 2TB/node Max 12 nodes/rack High Speed & Lowlatency Interconnect 3.0GHz 4core Max 64GB 3.0GHz 8/16core Max 128/256GB 2.4GHz 16core Max 128GB 2.4GHz 32core Max 256GB 3

5 Power Systems 기술 : C-Model에적용된새로운기술 1. IBM Power System Family Deliver new services faster 향상된 I/O 대역폭을통해서네트워크성능향상 I/O 어댑터당보다많은포트사용가능 Clock 속도향상 : Power 770 & 780 메모리지원용량확대 Deliver higher quality services 가상화환경에서 I/O 구성의유연성향상 Infiniband QDR 지원 향후출시될고속네트워크지원 : 16Gbps FC, 40GbE Hypervisor memory mirroring 으로가상화환경에서가용성극대화 : Power 770 & 780 Deliver services with superior economics 더적은수의어댑터로 I/O 가상화구현가능 I/O 확장모듈수량감소로취득 / 상면 / 에너지비용절감가능 최대 throughput 모델출시 : Power 780 w/ 96cores 4

6 5

130nm POWER5/5+ Hardware Virtualization for Unix & Linux Dual Core & Quad Core Md Enhanced Scaling 2 Thread SMT Distributed Switch + Core Parallelism + FP Performance + Memory bandwidth +

65nm POWER7/7+ Most POWERful & Scalable Processor in Industry 4,6,8 Core 32MB On-Chip edram Power Optimized Cores Mem Subsystem ++ 4 Thread SMT++ Reliability + VSM & VSX Protection Keys+

7 IBM Power Processor 기술로드맵 2. Power7 Processor Technology 프로세서자체개발및제조기술보유 POWER8 까지굳건한로드맵제시 POWER4/4+ First Dual Core in Industry Dual Core Chip Multi Processing Distributed Switch Shared L2 Dynamic LPARs (32) 180nm, 130nm POWER5/5+ Hardware Virtualization for Unix & Linux Dual Core & Quad Core Md Enhanced Scaling 2 Thread SMT Distributed Switch + Core Parallelism + FP Performance + Memory bandwidth + 130nm, 90nm POWER6/6+ Fastest Processor In Industry Dual Core High Frequencies Virtualization + Memory Subsystem + Altivec Instruction Retry Dyn Energy Mgmt 2 Thread SMT + Protection Keys 65nm POWER7/7+ Most POWERful & Scalable Processor in Industry 4,6,8 Core 32MB On-Chip edram Power Optimized Cores Mem Subsystem ++ 4 Thread SMT++ Reliability + VSM & VSX Protection Keys+ 45nm Power 7+ 32nm Faster Very large cache Accelerators POWER8 Most POWERful, Scalable and Exclusive Performance More Cores Larger Cache 4 th Gen SMT Reliability ++ Accelerators + more 22nm High Level design complete and in implementation phase IBM is the leader in Processor and Server design Binary Compatible & Increased Core Performance 6

8 2. Power7 Processor Technology IBM Power Processor 상세기술 Power5 Power5+ Power6 Power7 Technology 130nm 90nm 60nm 45nm Size 389 mm mm mm mm 2 Transistors 276 M 276 M 790 M 1.2 B Cores /6/8 Frequencies 1.65 GHz 1.9 GHz 4+ GHz 3-4 GHz L2 Cache 1.9MB Shared 1.9MB Shared 4MB/Core 256 KB/Core L3 Cache 36MB 36MB 32MB 4MB/Core Memory Cntrl 1 1 2/1 2 LPAR 10/Core 10/Core 10/Core 10/Core 7

Power7 Processor 특징 MC0 POWER7 CORE L2 Cache L2 Cache POWER7 CORE F A ST POWER7 CORE L2 Cache L3 REGION Local SMP Links L2 Cache POWER7 CORE POWER7 CORE L2 Cache L3 Cache and Chip Interconnect L2

9 Power7 Processor 특징 MC0 POWER7 CORE L2 Cache L2 Cache POWER7 CORE F A ST POWER7 CORE L2 Cache L3 REGION Local SMP Links L2 Cache POWER7 CORE POWER7 CORE L2 Cache L3 Cache and Chip Interconnect L2 Cache POWER7 CORE Remote SMP & I/O Links Power6 Binary 호환성유지 POWER7 CORE L2 Cache L2 Cache POWER7 CORE MC1 Cores : 8(4/6 core 옵션 ) Cores : 8(4/6 core 옵션 ) 567mm2 Technology 45nm lithography, Cu, SOI, edram 트랜지스터 : 1.2 B 2.7B의트랜지스터와동일한효과 edram 사용함에따른효과 8 개의 processor cores 12 execution units per core Core 당 4 Way SMT 지원 Chip 당 32 Threads 지원 L1 : 32 KB I Cache/32 KB D Cache L2 : 256 KB per core L3 : Shared 32MB on chip edram Dual DDR3 Memory Controllers 100 GB/s Memory bandwidth per chip Scalability up to 32 Sockets 360 GB/s SMP bandwidth/chip 20,000 coherent operations in flight 2. Power7 Processor Technology 8

10 Power7 Processor 디자인 2. Power7 Processor Technology Physical 디자인 8 core 와통합된캐시및메모리콘트롤러 P O W E R GX Core L2 Core Core L2 L2 L3 Cache Core L2 SMP FABRIC 4/6/8 Core options 45nm technology 4세대 SMP Fabric Bus SMT4 Support Features B U S L2 Core L2 Core L2 Core L2 Core New Power Bus Energy Optimized Design Multiple Memory Controllers DDR3 memory support Memory Interface Enhanced GX System Buses On-Chip L2/L3 Cache edram L3 Cache Industry Standard I/O 9

Ctrl L3 P O W E R GX Core L2 Core Core L2 L2 L3 Cache Core L2 SMP FABRIC Memory Cntrl

11 Power6 vs. Power7 Processor 2. Power7 Processor Technology L3 L3 Ctrl Alti Vec Core 4 MB L2 Core 4 MB L2 Alti Vec L3 Ctrl L3 P O W E R GX Core L2 Core Core L2 L2 L3 Cache Core L2 SMP FABRIC Memory Cntrl Fabric Bus Controller GX Bus Cntrl Memory Cntrl B U S L2 Core L2 Core L2 Core L2 Core Memory Interface GX+ Bridge Memory+ Memory+ Memory++ 10

edram(embedded DRAM) Technology 2. Power7 Processor Technology POWER7 은 32MB 의 OnChip L3 Cache 를제공합니다. Balanced Design/ 성능에서 L3 Cache가매우중요합니다. 외부 L3 대비 L3 Cache 접근지연시간이 1/6로감소 Chip 간 L3 대역폭이 2배확대.

12 edram(embedded DRAM) Technology 2. Power7 Processor Technology POWER7 은 32MB 의 OnChip L3 Cache 를제공합니다. Balanced Design/ 성능에서 L3 Cache가매우중요합니다. 외부 L3 대비 L3 Cache 접근지연시간이 1/6로감소 Chip 간 L3 대역폭이 2배확대. Core 간 32B bus 제공 L3 접근시 Off chip driver 또는 receiver를통하지않음 edram Cell POWER7에서사용된 edram의경우일반적인 SRAM과비슷한성능을내지만, 더작은공간만필요합니다. 일반적인 6T SRAM 메모리셀구성대비 1/3 공간필요 SRAM 대비 1/5의대기전원 SRAM 대비소프트에러비율이 250 배낮음 ( 최적의가용성 ) 15억개의트랜지스터개수감소 이렇듯, edram 을사용한 L3 Cache 는집적도는높이면서, 적은전력으로유지데이터를유지할수있을뿐만아니라, 소프트에러는감소하지만성능개선을가져올수있습니다. 11

2. Power7 Processor Technology Memory Channel Bandwidth

Cache 뿐만아니라, 향상된메모리기술인 DDR3 DIMM 기술을채택함으로써, 메모리성능을 Power6

Power5 Power6 Power7 Memory Performance : 2x DIMM Memory

13 2. Power7 Processor Technology Memory Channel Bandwidth Evolution IBM Power7 시스템은 edram 기술을이용한 32MB 의 OnChip L3 Cache 뿐만아니라, 향상된메모리기술인 DDR3 DIMM 기술을채택함으로써, 메모리성능을 Power6 시스템대비최대 2.46 배향상시켰습니다. Power5 Power6 Power7 Memory Performance : 2x DIMM Memory Performance : 4x DIMM Memory Performance : 6x DIMM DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 DDR3 12

14 2. Power7 Processor Technology Fully Optimized Power7 Module Packaging 2/4s Blades and Racks Single Chip Organic 2 또는 4개의소켓을지원하는플랫폼을위한 organic module 인프라통합, 분산기업환경및 SMB 시장위주성능, 확장성및가용성에적합한모델높은집적도, 낮은전력사용 High-End and Mid-Range Single Chip Glass Ceramic 최상의성능, 확장성및가용성을지원하는 glass ceramic 기업데이터베이스, ERP, CRM 및의사결정시스템에적합한디자인중요도가높은시스템과다양한가상화환경에적합 32개소켓까지확장성지원 Compute Intensive Quad-chip MCM 8 개의 MFLOP 엔진을가진 Quad-chip MCM 복잡한모델링시스템및대규모과학연산용시스템환경에적합 서버당 8 코어프로세스를 256 개까지확장할수있으며, 수천개의서버를네트워크클러스터로구성가능 (> PFLOP 이상지원 ) 13

15 14

16 IBM Power 720(8202-E4C) 3. 제품소개 Multi-core 를장착한시스템으로써전체시스템성능뿐만아니라단위코어당성능향상데이터에빠르게액세스하고응답시간향상적은수의서버로더많은작업을수행하며, 필요한서버및소프트웨어라이센스수가감소하므로인프라비용절감 Intelligent Threads 가워크로드의필요에따라많은 thread 사용 Active Memory Expansion 은보다효율적인메모리제공 비즈니스성장에따라워크로드를쉽게추가확장가능 AIX, IBM i, Linux 운영시스템을실행하는워크로드를통합하고시스템의전체기능을활용하므로인프라비용감소자원공유를통해예기치않은대량의워크로드처리제공 3 배이상개선된 Watt 당성능 Dynamic Energy Optimization 은성능과에너지효율성을극대화함에너지고효율적이며저탄소배출 15

17 IBM Power 720(8202-E4C) 3. 제품소개 특징 장점 최고의 POWER7 성능 RAS 기능광경로진단 (Light path diagnostic) PowerVM 가상화인텔리전트스레드 Active Memory Expansion AIX, IBM i, Linux 운영체제를선택할수있는유연성제공 데이터에빠르게액세스하고응답시간향상 더적은수의서버로더많은작업을수행하며, 필요한서버및소프트웨어라이센스수가감소하므로인프라비용절감 애플리케이션을중단없이실행하므로기업은비즈니스발전에주력 하드웨어문제점을쉽고빠르게진단하여서비스시간감소 비즈니스가성장할경우워크로드를쉽게추가가능 AIX, IBM i, Linux 운영체제를실행하는워크로드를통합하고시스템의전체기능을활용하므로인프라비용감소 자원공유를통해예기치않은많은양의워크로드처리제공 애플리케이션에적합한스레딩모드를선택하여성능최적화 기존자원으로더많은작업수행가능 기업의애플리케이션및비즈니스요구사항에가장적합한운영환경선택 혁신적인에너지관리기능으로에너지효율성대폭향상및에너지비용감소 한정된에너지로비즈니스를연속적으로운영가능 16

18 17

19 4. 제품 사양 Power 720 시스템 Size: 4U 구분 Power E4C POWER7 프로세서 모듈 (프로세서 카드 당 1개) 3.0GHz 4/6/8 Cores 소켓 Single Socket L2 cache 256KB/core L3 cache 4MB/core 메모리 4GB 256GB의 DDR3, Active Memory Expansion 디스크 드라이브 최대 8개의 SFF SSD (Solid State Drive) 또는 SFF SAS HDD (Hard Disk Drive) 지원 디스크 용량 최대 4.8TB (600GB 10krpm SFF SAS HDD x 6개) 미디어 베이 DVD-RAM용 Slim-line Bay 이동식 디스크 또는 테이프 드라이브용 Half-height Bay 8202-E4C 모델 I/O Interface PCI 어댑터 슬롯 표준 이더넷 통합 SAS 컨트롤러 PCIe Gen2 8x 5개 + PCIe Gen2 LP 4개(옵션) 10/100/1,000 Mbps 2포트 SAS DASD/SSD 및 DVD-RAM용 컨트롤러 1개(RAID 10 지원) RAID 5, 6을 위한 보호되는 175 MB 캐시 옵션 4-port 8Gbps FC 고성능 PCI 어댑터 (옵션) 2-port 10GbE 2-port 10Gbps FCoE Fibre Channel over Ethernet 2-port Infiniband QDR 18

20 4. 제품 사양 Power 720 시스템 Power E4C 구분 최대 2개의 PCIe 12X I/O 드로어 - 20개의 PCle 슬롯 I/O 확장 (옵션) 최대 4개의 PCI-X DDR 12X I/O 드로어 - 24개의 PClx 슬롯 최대 380개의 SFF 디스크 슬롯 기타 통합 포트 3개의 USB, 2개의 HMC, 2개의 시스템 포트, 2개의 SPCN GX 슬롯 (12X) GX++ 1개 기타 지원 가능한 PCI 어댑터 종류 SAS, SCSI, WAN/Async, USB, Crypto, iscsi Size: 4U PowerVM 기술 POWER Hypervisor LPAR, 동적 LPAR, 가상 LAN 메모리-메모리 파티션 간 통신 PowerVM Express Edition (옵션) 서버에서 최대 3개의 파티션 지원, VIOS, 통합 가상화 관리자 IVM, Dedicated Shared Resource Pool PowerVM Standard Edition (옵션) PowerVM Express Edition 기능에 Micro-Partitioning 프로세서당 최대 10개의 마이크로 파티션, 다중 공유 프로세서 풀 추가 PowerVM Enterprise Edition (옵션) PowerVM Standard Edition 기능에 Live Partition Mobility (LPM 및 Active Memory Sharing AMS 추가 Chipkill ECC 메모리 프로세서 명령 재시도 교체 프로세서 복구 RAS 기능 결함 모니터링이 포함된 서비스 프로세서 핫 플러그 형 디스크 베이 핫 플러그 형 및 이중화 전원 공급 장치와 냉각 팬 구성 요소의 동적 할당 해제 운영체제 고 가용성 지원 Warranty AIX, IBM i, Linux for POWER IBM PowerHA 제품 3년, 24 x 7 19

21 제품사양 구분랙 unit 높이크기너비깊이무게본체최대발열량운영전압운영주파수최대소비전력최대 KVA Branch Circuit Breaker Rack-mounted 형 4U 173 mm 440 mm 610 mm 39.5Kg 2,867 Btu/hour (max) 100 ~ 127 또는 200 ~ 240 V ac, 단상 47/63 Hz 840 watts (max) KVA (max) 20A maximum N/A 541 mm 688 mm 50 kg Tower 형 4. 제품사양 mm (tip foot 포함 ), 183 mm (tip foot 불포함 ) 20

22 제품사양 > 랙 / 타워 4. 제품사양 POWER7 Processor Offerings Cores/Socket PS700 Yes - - PS701/PS Yes Power 710/730 Yes Yes Yes Power 720/740 Yes Yes Yes Power Yes Yes Power Yes 4-core 3.0 GHz POWER7 Module 6-core 3.0 GHz POWER7 Module 8 core 3.0 GHz POWER7 Module Size: 4U 21

23 22

24 제품 Architecture Power 720 시스템 5. 제품아키텍처 1/2 P7 Sockets Memory Cards Fans Tape Fans 6/8 SFF Bays & DVD 23

25 Power 720 Express 전면부 5. 제품아키텍처 Tape Op Panel 8 SFF Bays DVD 24

Port Opt PCIe Riser Card 4 LP Gen2 slots GX++ Slot 1 1 2 3

26 Power 720 Express (8202-E4C 모델 ) 후면부 5. 제품아키텍처 Dedicated LAN port Or GX++ Slot2 PCIe Gen2 Slots SAS Port Opt PCIe Riser Card 4 LP Gen2 slots GX++ Slot SPCN Ports Power Supply 1 Power Supply 2 Serial Ports HMC Ports USB Ports 25

27 Power 720 Express 메모리카드 Memory Card 5. 제품아키텍처 Memory DIMMs DIMM Sizes: 2GB, 4GB, 8GB or 16GB 8 DIMMs 2 Buffer Chips Buffer Chip Buffer Chip Power 720 Up to 2 Memory Cards via Memory Riser Card Addition 26

5. 제품아키텍처 메모리규칙 for Power 720 Express First two DIMMs : Slot 6 and Slot 8 Next two DIMMs : Slot 5 and Slot 7 DIMM Slots 5, 6, 7 and 8 must be identical Next four DIMMs at

28 5. 제품아키텍처 메모리규칙 for Power 720 Express First two DIMMs : Slot 6 and Slot 8 Next two DIMMs : Slot 5 and Slot 7 DIMM Slots 5, 6, 7 and 8 must be identical Next four DIMMs at Slot 1, slot 2, slot 3 and slot 4 DIMM slot 1 DIMM slot 2 DIMM slot 3 DIMM slot 4 DIMM's at Slot 1, 2, 3 & 4 must be identical DIMM slot 5 DIMM slot 6 DIMM slot 7 DIMM slot 8 27

29 5. 제품아키텍처 Memory Riser Card 장착시메모리규칙 for Power 720 Express First two DIMMs: Slot 6 and Slot 8 on Card #1 Next two DIMMs: Slot 5 and Slot 7 on Card #1 Next four DIMMs at Slot 5, slot 6, slot 7 and slot 8 on Card #2 Next four DIMMs at Slot 1, slot 2, slot 3 and slot 4 on Card #1 Next four DIMMs at Slot 1, slot 2, slot 3 and slot 4 on Card #2 DIMM's on Card #1 can be different from DIMM s on Card #2 DIMM slot 1 DIMM slot 2 DIMM slot 3 DIMM slot 4 DIMM slot 1 DIMM slot 2 DIMM slot 3 DIMM slot 4 DIMM slot 5 DIMM slot 6 DIMM slot 7 DIMM slot 8 DIMM slot 5 DIMM slot 6 DIMM slot 7 DIMM slot 8 28

30 Power 720 (8202-E4C 모델 ) PCIe Gen2 구성도 5. 제품아키텍처 DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM DIMM SN SN SN SN POWER7 Chip #1 PCIe Expansion PCIe Gen2 PCIe Gen2 PCIe Gen2 PCIe Gen2 Power Supply 1 Power Supply 2 Anchor Card Op-Panel SPCN1 SPCN2 HMC1 HMC2 S1 S2 FSP GX++ Slot TPMD MUX P7IOC IO Hub 12X IB Ext SAS 8 SFF DASD SLIM DVD 6 SFF DASD SLIM DVD Opt Tape DASD BkPlane DASD BkPlane SAS Controller SAS Controller P7IOC IO Controller Hub USB PCIe Gen2 PCIe Gen2 PCIe Gen 2 PCIe Gen2 PCIe Gen2 PCIe Gen2 USB USB USB USB Ethernet RAID Card Battery 29

31 5. 제품아키텍처 Power 720 Express(8202-E4C 모델 ) PCIe 슬롯옵션 Slot # Description Speed Peak Bandwidth Card Size GX++ Slot 2 GX++ (From 1 st P7 Module) 2.5 GHz 10 GB/s simplex 20 GB/s duplex Full height/short card Slot 1 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Full height/short card Slot 2 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Full height/short card Slot 3 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Full height/short card Slot 4 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Full height/short card Slot 5 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Full height/short card Slot 6 PCIe Gen2 x4 5.0 GHz 2 GB/s simplex 4 GB/s duplex Full height/short card Slot 7 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Low Profile Slot 8 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Low Profile Slot 9 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Low Profile Slot 10 PCIe Gen2 x8 5.0 GHz 4 GB/s simplex 8 GB/s duplex Low Profile 30

32 5. 제품아키텍처 I/O 드로어옵션 Feature Name Description Max per IBM Link Max per System 5802 PCIe I/O Drawer 10 PCIe Gen1 Slots 18 SFF Bays PCIe I/O Drawer 10 PCIe Gen 1Slots No SFF Bays PCI-X I/O Drawer 6 PCI-X DDR Slots

33 32

34 제품특징 > POEWR7 멀티쓰레딩기법 >> SMT4 6. 제품특징 Single thread Out of Order S80 Hardware Muti-thread FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL Power5 2 Way SMT Power7 4 Way SMT 1.0 FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL No Thread Executing FX0 FX1 FP0 FP1 LS0 LS1 BRX CRL SMT1 SMT2 SMT4 Thread 1 Executing Thread 0 Executing Thread 2 Executing Thread 3 Executing 33

제품특징 > Active Memory Expansion 6. 제품특징 Power7 에추가된새로운기능으로, Active Memory Expansion 이있습니다. 이기술은할당된물리적메모리를압축영역과비압축영역으로나누어사용함으로써, O/S 에서메모리에서메모리사용시, 실제물리적으로할당된메모리용량보다더많은데이터를메모리상에올릴수있도록합니다.

35 제품특징 > Active Memory Expansion 6. 제품특징 Power7 에추가된새로운기능으로, Active Memory Expansion 이있습니다. 이기술은할당된물리적메모리를압축영역과비압축영역으로나누어사용함으로써, O/S 에서메모리에서메모리사용시, 실제물리적으로할당된메모리용량보다더많은데이터를메모리상에올릴수있도록합니다. 이기능은데이터압축 / 비압축수행하기위해추가적인 CPU 사이클을사용하기때문에, 메모리사용량은많지만 CPU 사용률에는여유가있는환경일때매우유용하게활용될수있습니다. 메모리상의데이터를압축실제메모리용량에더많은데이터저장가능 실메모리용량의최대 100% 까지메모리확장 True Memory True Memory True Memory Expanded Memory Expanded Memory Expanded Memory True Memory True Memory True Memory Expanded Memory Expanded Memory Expanded Memory 물리적메모리용량 Active Memory Expansion에의해확장된메모리용량 34

120 GB LPAR1 96 GB LPAR1 M M M M M M M M M M M M M M M M Scenario 1: 1 개의파티션내에서메모리를확장 (96 120 GB) M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M G G

36 6. 제품특징 제품특징 > Active Memory Expansion > 구성사례 Power7 에서는당장물리적메모리가부족하더라도, Active Memory Expansion 을이용하여추가적인메모리용량을확보할수있습니다. 이렇게추가된메모리는특정파티션의메모리를증설하거나, 또는물리적메모리증설없이도추가적인파티션을생성하는데사용될수있습니다. 120 GB LPAR1 96 GB LPAR1 M M M M M M M M M M M M M M M M Scenario 1: 1 개의파티션내에서메모리를확장 ( GB) M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M G G G G G G 약 25% 의확장을가정한경우 M M M M M M M M Scenario 2 : 1 개파티션의용량을그대로유지하면서도, 확장된메모리로추가적인파티션생성 ( = 144 GB) 96 GB LPAR1 M M G G 48 GB LPAR2 M M M M G G M M M M M G M G M M M G M G M G 물리적메모리 Active Memory Expansion 으로추가된메모리 M M M G M M M G M M G G 약 50% 의확장을가정한경우 35

제품특징 > Active Memory Expansion > 구성방법 6. 제품특징 AME 는별도의 feature 로구매되는옵션으로, AIX 6.1 에서제공하는 Active Memory Expansion Planning Tool 을이용하여적정확장계수 (Expansion Factor) 를산정한뒤, 그확장계수를하드웨어콘솔 (HMC) 를통하여입력하여구현합니다.

37 제품특징 > Active Memory Expansion > 구성방법 6. 제품특징 AME 는별도의 feature 로구매되는옵션으로, AIX 6.1 에서제공하는 Active Memory Expansion Planning Tool 을이용하여적정확장계수 (Expansion Factor) 를산정한뒤, 그확장계수를하드웨어콘솔 (HMC) 를통하여입력하여구현합니다. 이구현에는해당파티션의리부팅이필요하지만, 조절에는리부팅이필요하지않습니다. Active Memory Expansion을위해필요한요소들 Power7 server with firmware 7.1 & AME feature HMC( 하드웨어콘솔 ): V7R or later Active Memory Expansion license key AIX 5.3 TL10 SP5 or later Active Memory Expansion Modeled Statistics: Modeled Expanded Memory Size : 8.00 GB Expansion True Memory Modeled Memory CPU Usage Factor Modeled Size Gain Estimate GB 1.25 GB [ 19%] GB 1.75 GB [ 28%] GB 2.25 GB [ 39%] GB 2.50 GB [ 45%] GB 3.00 GB [ 60%] 1.46 Active Memory Expansion Recommendation: The recommended AME configuration for this workload is to configure the LPAR with a memory size of 5.50 GB and to configure a memory expansion factor of This will result in a memory expansion of 45% from the LPAR's current memory size. With this configuration, the estimated CPU usage due to Active Memory Expansion is approximately 0.58 physical processors, and the estimated overall peak CPU resource required for the LPAR is 3.72 physical processors. 체크시 On 5.5 물리적 8.0 max 36

38 제품특장점 > 가상화기술 IBM Power 시스템에는효율적인서버통합과운영을위하여메인프레임수준의시스템가상화기술을지원하고있습니다.. 단일 CPU 를 1/10 단위까지분할하여할당하는마이크로파티셔닝, 유휴 CPU 자원을실시간으로활용할수있는공유프로세서풀링기능, 파티션간의실시간자원이동을위한 DLPAR 기능, I/O 자원의가상화를위한 Virtual I/O 등을채택함으로써유연하고안정적인가상화환경구축을실현합니다. 6. 제품특징 POWER Hypervisor AIX6/7 Dynamic LPAR Micro-Partitions Multiple shared Processor Pools Virtual I/O Virtual LAN/SCSI Partition Mobility Active Memory Sharing LX86 Workload Partition Native Linux on Power Binary Linux x86 Applications ISV Binaries User Binaries AIX # 1 AIX # 2 Movement of the O/S and applications to a different server with no loss of service Virtualized SAN and Network Infrastructure mem ory u sage time Workload4 Workload3 Workload2 Workload1 Lx86 Feature Front End Optimizer Back End Linux OS(Red Hat or Novell SuSE) Workload Partition AppServer Workload Partition Web Workload Partition Workload Partition Web Workload Partitions Manager for AIX Workload Partition Billing Policy Shared NFS Storage Workload Partition Data Mining Workload Partition QA Power Processor pseries Server Platform 파티션자원의동적인재할당 하나의 CPU 를 10 개의서버처럼파티션할당 CPU 자원들을가상 Pool 로공유 가상 I/O 가상네트워크 박스간의파티션이동 공유메모리 X86 리눅스애플리케이션 Emulation 하나의 O/S 에여러개의 O/S 이미지생성 : PowerVM option 필요기능 37

EnergyScale 의주요기능은프로세서의성능과프로세서전력, 그리고시스템부하를동적으로최적화하는것으로서, 다음의기능들을포함합니다. 진보된 Green IT 기술 6.

39 제품특징 > Green IT 기술 > EnergyScale EnergyScale 이란 IBM 의등록상표로서, 진보된 Green IT 기술이며, 그두가지중요요소는 Power7 에내장된 TPMD(Thermal Power Management Device) 카드와소프트웨어 (Power Executive software) 입니다. 이기술은 IBM 의시스템관리콘솔소프트웨어인 IBM Systems Director 에서운용됩니다. EnergyScale 의주요기능은프로세서의성능과프로세서전력, 그리고시스템부하를동적으로최적화하는것으로서, 다음의기능들을포함합니다. 진보된 Green IT 기술 6. 제품특징 Power Trending Thermal Reporting Static Energy Saver Mode Dynamic Energy Saver Mode Energy Capping Soft Energy Capping Processor Nap Energy Optimized Fan Control Altitude Input Processor Folding 38

또한전원, 냉각팬, I/O 어댑터등의 hot plug 은물론, Power6 부터는 CPU/ 메모리를포함한빌딩블록의추가 / 정비도전체 box 의전원을끄지않고도가능해졌습니다.

40 제품특징 > 안정성 > Power7의고가용성설계 6. 제품특징 Power7 및 AIX 는전사적서버환경에필요한고가용성기능들을갖추고있습니다. Power 시스템의 RAS 개념은장애발생후신속처리가아닌, 메인프레임과동일한수준의장애발생미연방지에기초하고있습니다. 이에따라, IBM 특허기술인 Chipkill Memory 및 FFDC 등의 RAS 기능에 Hypervisor 및 Storage Key 등의메인프레임기술을추가하여그안정성수준을 Unix 이상으로높였습니다. 또한전원, 냉각팬, I/O 어댑터등의 hot plug 은물론, Power6 부터는 CPU/ 메모리를포함한빌딩블록의추가 / 정비도전체 box 의전원을끄지않고도가능해졌습니다. Operating System Hot patch Kernel Storage Keys Hot Plug/Removal Fans & Power Supplies Hot Plug/Removal PCI-X & PCIe Adapters I/O Drawers Hot Plug/Removal Disks Hot Add I/O racks Memory Chip Kill technology with Bit-steering Processors Dynamic De-Allocation Packaging Instruction Retry Alternate Processor Recovery Dual Clocks 770/780 Concurrent Add : 770/780 Eliminates Upgrade outages Concurrent Service 770/780 Eliminates Repair Outages Passive backplane No active components First Failure Data Capture Help eliminates intermittent failures Hypervisor Mainframe technology Mobility Partition Mobility WPAR Mobility 39

41 6. 제품특징 제품특징 > 일원화된관리도구 > IBM System Director IBM Director 는하나의일관된뷰를통해물리적인시스템에서부터가상화이미지까지용이하게관리할수있는통합콘솔 S/W 이며, 그주요기능은다음과같습니다. 플랫폼관리도구의통합 하나의일관된교차플랫폼관리도구 웹기반인터페이스를통해간소화된태스크 하나의콘솔에서여러시스템을관리통합물리및가상관리 물리및가상자원의탐색과인벤토리 플랫폼자원의구성과프로비저닝 플랫폼자원의상태, 건전성및모니터링 서버자원토폴로지의시각화 실행중인워크로드의중단없이시스템간에가상서버를이동플랫폼업데이트관리 펌웨어및 O/S 업데이트의입수, 배포및설치를위한간소화된일관된교차플랫폼도구산업표준기술을활용 IBM Power, System z, NT, 스토리지에대한광범위한지원 System Director가관리하는가상서버및호스트 가상서버및호스트맵화면 서버모니터링요약화면 서버모니터링 CPU 상세화면 40

42 Scaling on Power7 (LPAR) 6. 제품특징 IBM i Release Max Cores & Threads Supported AIX Release/TL Max Cores & Threads Supported Power6 Mode Power7 Mode Power6 Mode Power7 Mode IBM i /64 32/128 AIX /128 N/A Special Support 64/128 32/128 AIX 6.1 TL2, TL3 64/128 N/A AIX 6.1 TL4 64/128 64/256 IBM i /64 32/128 AIX 6.1 TL5 64/128 64/256 Special Support 64/128 64/256 AIX / /

43 Scaling on Power7 6. 제품특징 Linux Max Cores & Threads Supported Power6 Mode Power7 Mode RHEL 5(Updates newer than U4) 64/128 N/A SLES 10 SP# and newer 64/128 N/A SLES 11(All Service Packs) 64/ /1024 RHEL 6(Next major RHEL version) 64/ /

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45 Power 720 서버성능 7. 제품성능 성능요약 4-core 6-core 8-core CPW 23,800 34,900 46,300 rperf

Commercial Processing Workload(CPW) 성능 POWER5 서버대비최대 6배이상의시스템성능을제공합니다. 1.6 배이상의코어대코어성능 POWER6 시스템대비최대 2.5배이상의성능을제공합니다. 1.26 배뛰어난코어성능 CPW 7.

46 Commercial Processing Workload(CPW) 성능 POWER5 서버대비최대 6배이상의시스템성능을제공합니다. 1.6 배이상의코어대코어성능 POWER6 시스템대비최대 2.5배이상의성능을제공합니다 배뛰어난코어성능 CPW 7. 제품성능 POWER5 POWER6 POWER7 200, , ,000 50,000 0 i525 1-cores i525 2-cores i550 4-croes Power520 4-cores Power550 8-cores PS720 8-cores Power cores Power cores POWER5 POWER5 POWER5 POWER6 POWER6 POWER7 POWER7 POWER7 45

47 POWER7 더욱향상된성능 80,000 CPW 7. 제품성능 60,000 40,000 20, POWER5 550 POWER5 520 POWER6 550 POWER6 720 POWER7 740 POWER7 단일코어 CPW 3,800 4,300 5,950 46

48 Power Systems rperf 성능비교 7. 제품성능 3,000 2,500 2,000 1,500 1, PS701 PS * * Measured as 4 x 64-way LPARs 47

49 POWER6 : POWER7 720 Express 성능수치 7. 제품성능 POWER6 POWER Single Socket Dual Socket /

50 Power Systems Express Server 7. 제품성능 지속적으로발전하는시스템성능 POWER7 익스프레스서버들은더뛰어난시스템성능을제공합니다. POWER5 기반의서버보다 4배이상 POWER6 기반의서버보다 2배이상 rperf POWER5 POWER6 POWER7 P5-510Q 4-cores P5-520Q 4-cores JS23 4-cores P5-550Q 8-cores Power520 4-cores PS700 4-cores JS43 8-cores P5-560Q 16-cores Power550 8-cores PS701 8-cores Power720 8-cores Power710 8-cores Power cores PS cores Power cores Power cores Power cores POWER5 POWER5 POWER6 POWER5 POWER6 POWER7 POWER6 POWER5 POWER6 POWER7 POWER7 POWER7 POWER6 POWER7 POWER7 POWER7 POWER7 49

51 Power 710 ~ Power 750 의에너지효율성 POWER7 익스프레스서버의성능 / 와트비교 POWER5 서버대비 4배이상 POWER6 서버대비 2~3배이상 7. 제품성능 rperf/kwatt POWER5 POWER6 POWER P5-510Q 4-cores P5-520Q 4-cores P5-550Q 8-cores Power520 4-cores P5-560Q 16-cores Power550 8-cores PS720 8-cores Power710 8-cores Power cores Power cores Power cores Power cores POWER5 POWER5 POWER5 POWER6 POWER5 POWER6 POWER7 POWER7 POWER6 POWER7 POWER7 POWER7 50

52 Power Systems Express Server 7. 제품성능 Power 720은향상된코어당성능을제공 p5-520 보다두배좋은코어당성능과, Power 520 보다도 21% 뛰어남 뛰어난에너지효율성을제공하는 Power 720 p5-520 보다 4배, Power 520 보다와트당성능비가 2.5배좋다. Performance per core Performance per watt P5-520Q Power 520 Power 720 P5-520Q Power 520 Power

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54 경쟁사비교 > 원천기술 8. 경쟁사비교 제품로드맵은고객의장기적인투자자산보호를위해매우중요합니다. 현재사용하고있는애플리케이션과관리인력, Skill Set에크나큰영향을줄수있기때문입니다. IBM은제품중심기술인프로세서를자체보유하고있으며, 이를기반으로 O/S, 플랫폼을모두생산하고있습니다. 외부적인요인에인한영향없이자체적인계획을가지고향후제품의기술개발로드맵과출시일정을명확하게제시하고, 약속을수행할수있는유일한업체입니다. 프로세서에대한원천기술보유 IBM Power4 Power5 Power6 Power7 Planned Power8 * PA-RISC Itanium Montecito Montvale Tukwila HP ALPHA VAX Itanium **** Intel 출시계획실제출시된연도연기된기간 Clock Speed yrs 1GHz yrs 1.6GHz yrs 1.66GHz yrs ~2GHz? ** *** **** 53

55 경쟁사비교 > 아키텍처 8. 경쟁사비교 IBM은 MCM내 chip간 /MCM간에는 64-way Distributed Switch Architecture를통해연결되어다양한 path를확보하고있어 latency가줄어성능이우수한구조를가집니다. 이는 cell 단위로별도의 controller chipset을가지는경쟁사제품들과달리, 프로세서개수가늘어날때거의선형적인성능향상을보여주는비결입니다. 반면경쟁사의경우 cell board내에서는 cell controller(sx1000/sx2000) 를통해, 그리고 cell board간에는 xbar switch(cell 0 ~ cell 3내 ) 또는, 2개이상의 xbar switch를거쳐야다른 cell에연결되므로확장에따른근원적인성능한계가상존합니다. 아키텍처의우월성 M M M M I/O I/O I/O I/O Interconnect P P P P P P P P Shared Everything 디자인 (p/i/z Series) 모든리소스간의경로가동일 dynamic workload에최적화가능 - Database & transaction processing - Mixed and random workloads 파티션구성단위의세분화가능 Investment in design, manufacturing M P M I/O Interconnect P P I/O Modular Building Block 디자인 (HP, SUN) 리소스간의경로에차이발생 building block들간의연결로서버확장 P 확장에따른 latency 구간발생 M P M I/O Interconnect Point to point crossbar interconnect P P I/O P 54

56 경쟁사비교 > 아키텍처 8. 경쟁사비교 기본적으로메인프레임의아키텍처를따릅니다. (LPAR, dynamic CPU sparing, chipkill ) 다양한이중화전략을채택하고있습니다. ( 메모리, 냉각장치, 전원장치, 각종 Line 의 loop 화 ) 장애가발생하기전에장애를감지하고처리하여서비스중단이발생하지않도록하는것에집중합니다. 예 ) CPU 에장애가발생하는일은거의없다. 혹시발생하더라도사람의개입없이스스로대처한다. 잦은하드웨어장애를인정하고, 대신그의신속한복구에초점을둡니다. 예 ) CPU 에장애가발생할수있다. 그러나온라인중에 Board 교체가가능하다. 낙후된 Technology 를오히려앞선기술인양포장 npartition 의전기적분리를강조하지만, vpar 나 VM, N1 container 기능개선에오히려많은노력을기울이고있음. 55

57 경쟁사비교 > 가상화기술비교 8. 경쟁사비교 항목 IBM HP 동적 Reconfiguration DLPAR toolset을통해 Workload Base, Schedule Base로자동화지원 ( 수초내에자원할당완료가능 ) Rebooting 필요없음 동적 CPU Reconfiguration 가능하나 I/O interrupt처리의문제로 bound CPU인경우에는동적재구성못함.( 즉 unbound 된 CPU만 ) I/O 자원은불가 파티션자원 Granularity 1 CPU 세분화하여활용가능 (1/10 단위 - 마이크로파티션 ) 256MB 단위로메모리증설가능 (16MB 최소 - micro 파티션 ) 물리적 CPU 단위로증가하나 2 개단위로구성할것을권장 최대파티션수 코어당최대 10개지원서버당최대 16개지원 (npar 기준 ) 자원공유의 Flexibility 파티션구성의용이성 Virtual LAN/IO 서버파티션을통해물리적자원의가상통합구성가능 (AIX 5.3 기준 ) Firmware 상에서자원할당이가능하므로, 실질적인 CPU, Memory 의물리적제약이거의없음파티션간 High Speed 버스를통한메모리통신을하여신속한 data 이동가능 vpar 구성은 npar 기반으로이루지기때문에근본적구성한계가있게됨. npar가 CELL 단위이므로 vpar도구성에대한제약을받게됨 Partition별로 I/O Chassis가하나이상존재해야하는데 I/O Chassis는여러 Partition간공유불가 npartition 내부에서최상의 cell to cell memory 성능을위해 cell 들이하나의 Crossbar Chip연결되야함실제 1 Crossbar Chip에 4 개의 cell만연결가능하므로, 4개이상의 cell을 1 npartitions에연결시성능저하요인 파티션오버헤드 파티션운영담당하는하이퍼바이저 2% 미만으로차지파티션구성 / 개수에관계없이일정한성능제공가능 IVM은모든자원사용시 Host O/S를거쳐야하므로과도한오버헤드발생에따른심한성능저하발생 실운영환경에적용어려운이유 56

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59 가상화기술발전방향 파티셔닝기술은시스템보드 base의물리적파티션에서 Firmware단의 address mapping에의한논리적파티셔닝으로, 또버츄얼파티셔닝으로발전하였습니다. 펌웨어를기반으로모든자원을가상화함으로써, 완벽한보안과안정성을바탕으로진정한의미의버츄얼파티셔닝기능을제공하는서버는 IBM Power System과 System Z가유일합니다. 9. 가상화 가상화기술발전방향 물리적파티셔닝 논리적파티셔닝 버츄얼파티셔닝 CPU Memory I/O 상호연결 CPU Memory I/O CPU Memory I/O CPU MEM 파티션 파티션 파티션 O/S 1 O/S 2 O/S 3 파티션 1 파티션 1 CPU 파티션 3 O/S 1 O/S 2 Building Block, 시스템보드 ( 독립적인패키지, 보드형태 ) 파티션간고속 path 연결 I/O Address mapping mechanism 에의한자원할당 2 복수개의 LPAR 가하나의 CPU 자원을공유 Mainframe 과동일한 Technology 적용 강력한 S/W, H/W Fault 격리세밀한자원할당어려움파티션간내부자원공유불가 시스템통합시 TCO 절감 p5 RAS 고가용성제공 Appl. 의장애로인한피해확장방지 고도의자원할당가능 58

60 IBM 가상화기술역사 한국 IBM 은지난 40 년간가상화기술을선도적으로구현해왔으며, 수많은원천기술을보유하고있어경쟁사와상당한기술격차를나타내고있으며시장에서최고로평가받고있습니다. 9. 가상화 IBM Advanced Power Virtualization 이 LinuxWorld 2006 에서 Product Excellence 수상 하이퍼바이저개발 메인프레임상에논리적파티션기술적용 유닉스서버최초로논리적파티션지원제품출시 유닉스서버최초로마이크로파티션기술구현 최초물리적파티션지원서버출시 ES/9000 발표 ( 물리적파티션지원하는마지막메인프레임 ) Power LPAR 디자인시작됨 유닉스서버최초로동적자원재분배기능지원 유닉스서버최초로파티션모빌리티기술적용 IBM의가상화기술리더십과기술격차 물리적 / 소프트파티션기능지원서버출시 Itanium 서버에서 CPU 에한하여동적자원재분배지원 애플리케이션파티션지원 (IVM) 59

61 9. 가상화 IBM 가상화기술의발전방향 IBM 은가상화기술에대한업계 leadership 을가지고있습니다. 향후가상화발전방향에대한명확한 roadmap 을가지고있으며지속적인기술투자로앞선가상화기술을실현하고있습니다. 서버자원의통합및재할당을통해운영의효율성을높임서비스요구량및트래픽의폭발적증가에도유연히대처할수있는서비스확장성강화 자원의효율적운영을통한시스템운영비용절감 물리적인자원의재구성없이다양한비즈니스요구에맞는자원의최적화하여구성 POWER4 POWER5 POWER6 POWER7 LPAR Micro Partitioning Virtual I/O Server PLM 동일시스템내동적자원공유 CoD Workload Partition Live Partition Mobility Active Memory Sharing N-Port ID Virtualization Active Memory Expansion Systems Director 에의한관리기능강화 분산시스템환경물리적시스템통합논리적시스템통합및 Simplification 통합환경에서의자원이동및공유 Industry Standard IBM Leadership 60

62 Power Systems 가상화기술개요 IBM Power 시스템에는효율적인서버통합과운영을위하여메인프레임수준의시스템가상화기술을지원하고있습니다. 단일 CPU 를 1/10 단위까지분할하여할당하는마이크로파티셔닝, 유휴 CPU 자원을실시간으로활용할수있는공유프로세서풀링기능, 파티션간의실시간자원이동을위한 DLPAR 기능, I/O 자원의가상화를위한 Virtual I/O 등을채택함으로써유연하고안정적인가상화환경구축을실현합니다. 9. 가상화 POWER Hypervisor AIX6/7 Dynamic LPAR Micro-Partitions Multiple shared Processor Pools Virtual I/O Virtual LAN/SCSI Partition Mobility Active Memory Sharing LX86 Workload Partition Native Linux on Power Binary Linux x86 Applications ISV Binaries User Binaries AIX # 1 AIX # 2 Movement of the O/S and applications to a different server with no loss of service Virtualized SAN and Network Infrastructure mem ory u sage time Workload4 Workload3 Workload2 Workload1 Lx86 Feature Front End Optimizer Back End Linux OS(Red Hat or Novell SuSE) Workload Partition AppServer Workload Partition Web Workload Partition Workload Partition Web Workload Partitions Manager for AIX Workload Partition Billing Policy Shared NFS Storage Workload Partition Data Mining Workload Partition QA Power Processor pseries Server Platform 파티션자원의동적인재할당 하나의 CPU 를 10 개의서버처럼파티션할당 CPU 자원들을가상 Pool 로공유 가상 I/O 가상네트워크 박스간의파티션이동 공유메모리 X86 리눅스애플리케이션 Emulation 하나의 O/S 에여러개의 O/S 이미지생성 : PowerVM option 필요기능 61

63 9. 가상화 IBM의파티셔닝 Dynamic LPAR( 논리적파티셔닝 ) 는 SMP 시스템을다수의파티션으로나누어, 각파티션에필요한프로세서, 메모리, I/O 자원을할당하여, 별도의 Operating 시스템이미지를운영할수있는기능을제공합니다. 이기능은서버의 Firmware 와 HMC Console 에서운영되는 Management Function 플랫폼에의해제공됩니다. 각각의파티션들은시스템운영도중에동적으로 CPU 개수, 메모리용량, PCI Slot 개수등을변경할수있습니다. 파티션개수 : 최대 254 개 CPU : CPU 당 10 개까지세밀화된 Micro 파티션가능 메모리 : 16MB 단위로할당가능 I/O : 1 PCI Slot, Virtual I/O 기능제공 한파티션내의애플리케이션이나 O/S 의장애는다른파티션의운영에영향을미치지않습니다. 25 년동안발전해온 IBM Mainframe 의 LPAR 기술적용 Power5 부터는 1 개 CPU 도 10 개까지파티셔닝가능 62

64 9. 가상화 IBM의파티션특징및장단점 Firmware 기반의 H/W 방식의파티션이라안정적이고파티션간의간섭이없습니다. Partition단위가작다 (CPU 1개단위, Memory 16MB 단위 ) Processor와 I/O Path의공유가가능합니다. Server의 Rebooting없이동적으로자원 (CPU, Memory, I/O Slot) 을할당할수있습니다. Partition 을관리하기위해일부의자원 (Memory) 을사용합니다. Partition 간의부하에따른자원조정이자동 / 실시간으로되지는않으며, S/W 또는사람의제어를받아야합니다. 여러개의 Partition 이하나의 Processor 를공유할수있습니다. Processor 의활용률을높일수있습니다. Virtual I/O 를이용함으로써 I/O Adapter 및 Internal Disk 의개수를줄여전체적인비용을절약할수있습니다. Processor 의 1/10 단위로 Partition 을구성할수있고최대 254 개의 Partition 을구성할수있습니다. Virtual Processor 및 Dedicated Processor 를모두이용할수있습니다. Shared Pool 에있는 Processor 를동적, 실시간으로할당하여사용할수있습니다. Micro Partition 은서버의자원을최대한활용하기위한기술로서 Main Frame 에서오래전부터사용중인기술을 Power Systems 에적용한새롭게적용한기술입니다. 63

가상 I/O 서버 ( 디스크공유기술 ) 하나의물리적드라이브가다수개의논리드라이브로보임 : 각각의논리드라이브에해당하는논리적단위장치번호 (LUN) 부여동일파티션내에서가상어댑터와물리어댑터를혼합하여구성가능 SCSI 및 Fiber Channel 어댑터지원 AIX V5.3, V6.1 및 IBM i V6.1, V7.

65 가상 I/O 서버 ( 디스크공유기술 ) 하나의물리적드라이브가다수개의논리드라이브로보임 : 각각의논리드라이브에해당하는논리적단위장치번호 (LUN) 부여동일파티션내에서가상어댑터와물리어댑터를혼합하여구성가능 SCSI 및 Fiber Channel 어댑터지원 AIX V5.3, V6.1 및 IBM i V6.1, V7.1 및리눅스파티션지원가상 I/O 서버의이중화를통해 VIOS, 어댑터, 케이블중어느곳에장애가발생하더라도안정적인서비스지속 9. 가상화 가상 I/O 서버 #1 AIX Linux AIX 하이퍼바이저층위 가상 I/O 서버 #2 1A 2A 3A 4A 5A SCSI Fibre A 2A 3A 4A 1B 2B 3B 4B 5B 2B 3B 4B B SCSI Fibre Mirror Mirror Mirror Mirror Mirror 하이퍼바이저층위 A A A A A 64

66 가상 I/O 서버 (Ethernet 공유기술 ) 표준이더넷 (O/S에서의 TCP/IP 구성은물리어댑터와동일함 ) IP 포워딩 / 브릿징등의기능을가상 I/O 서버파티션에서제공파티션당중복연결구성가능고유의가상 MAC 어드레스부여하여서버외부와의통신지원가상 I/O 서버의이중화를통해 VIOS, 어댑터, 케이블중어느곳에장애가발생하더라도안정적인서비스지속 9. 가상화 AIX AIX Linux 가상 I/O 서버파티션 #1 TCP/IP 스택 TCP/IP 스택 TCP/IP 스택 TCP/IP 스택 TCP/IP 스택 가상 I/O 서버파티션 #2 하이퍼바이저 가상네트워킹 가상네트워킹 R 가상이더넷 B IP 네트워크 65

67 마이크로파티션 ( 공유프로세서파티션 ) 1 개의 CPU 용량을 time slicing 방식에의해최대 10 개까지쪼개어사용함으로써, 필요한시스템용량만큼만파티션구성을함으로써이를통해자원의효율적사용및비용절감을기대할수있습니다. 1 개의 CPU 용량은 1.0 EntC 주 ) 로표현하며, 마이크로파티션은최소 0.1 EntC(Entitled Capacity) 부터구성하고 0.01 EntC 단위로조정이가능합니다. 9. 가상화 파티셔닝옵션 마이크로-파티션 : 최대 160개 (16코어의경우 ) 마이크로-파티션과동적 LPAR의조합 동적 LPAR 전용프로세서 마이크로 - 파티션 6 개 CPU 공유풀 하드웨어관리콘솔 (HMC) 을통하여구성논리적프로세서의수 최소 / 최대 AIX 5L V5.2 AIX 5L V5.3 AIX 5L V5.3 Linux AIX 5L V5.3 Linux IBM i V6.1 사용가능용량 (Entitled Capacity) CPU의 1/100 단위 최소 CPU의 1/10 이상변동가중치 잉여용량의 % 몫 ( 우선순위 ) 제한 (capped) 또는비제한 (uncapped) 파티션 사용가능용량 최대 최소 하이퍼바이저 마이크로 - 파티셔닝테크놀로지를사용하면각각의프로세서를최대 10 개까지의 가상서버 로 나누어쓸수있게되며, 따라서 Unix 및 Linux 애플리케이션통합에유용합니다. 66

시스템은 idle 한상태여도 capped partition 은 100% 의효율성을보일수있다. 아래표에서 ( 물리적프로세스가 9.

68 마이크로파티션 ( 공유프로세서파티션 ) Shared processor partitions 유휴자원의이용용량에따라두가지타입으로나뉩니다. 9. 가상화 Capped partitions 프로세스용량의최대치가존재하는타입이 capped 구성을바꾸지않는한지정된최대치이상을넘어가지않는다. 시스템은 idle 한상태여도 capped partition 은 100% 의효율성을보일수있다. 아래표에서 ( 물리적프로세스가 9.5 인경우 ) 나머지용량이사용되지않음에도불구하고프로세스의사용량이 100% 이다. Uncapped partitions 필요하다면 entitled capacity 보다더많은프로세스사이클을받을수있다. 옆의상황에서 Uncapped 모드로바꾸면아래와같은표가나올수있다. Shared processor pool 의 LPAR 은최소한할당된프로세서용량만큼의 virtual processor 의개수를가져야한다. 67

69 9. 가상화 Active Memory Sharing Active Memory Sharing(AMS) 는 2009년 5월에출시된 PowerVM의새로운기술입니다. 여러개의파티션들이하나의메모리풀을공유할수있게해줍니다. 하이퍼바이져가메모리풀에서파티션으로동적으로물리적인메모리를 Page 레벨로할당하고조정합니다. 필요한메모리를실시간으로할당하기때문에자원할당이나조정을위한별도의수작업이필요없습니다. 물리적인메모리의활용률을높일수있습니다. VIOS에의해관리되는 Paging Device를사용하여논리적메모리의 over-commit를허용합니다. AMS는파티션들간에서로다른피크시간과워크로드형태를가질때효과가큽니다. 4 Partitions with Dedicated Memory 4 Partitions with Shared Memory Memory Usage (GB) Workload4 Workload3 Workload2 Workload1 m em o ry u sag e Workload4 Workload3 Workload2 Workload1 5 0 Time 5 0 time 68

70 Active Memory Sharing (AMS) Power6 부터는 CPU 및 I/O 뿐만아니라메모리도가상화가가능하게되었습니다. Active Memory Sharing(AMS) 은 CPU 의 Shared Processor Pool 개념처럼, 메모리도공유 pool 을갖추고거기서각파티션이필요한메모리를실시간으로가져다사용하는방식입니다. 이기능을이용하여, 각파티션에서보유한메모리여유분을, 사람이나소프트웨어의개입없이도, hypervisor 레벨에서실시간으로메모리를필요로하는파티션이가져다쓸수있도록해줍니다. 9. 가상화 AMS AMS Paging Paging AMS Client AMS Client AMS Client Virtual I/O Server Mem Mem Shared Memory Pool CMM CMM Partition Memory Page Tables CMM Active Memory Sharing Manager Free Physical Memory VASI App 1 Prod App 2 Prod App 3 Sub-pool Dev/Test/ QA/HA App 4 Sub-pool Dev/Test/ QA/HA PowerVM Hypervisor PowerVM Hypervisor Shared Memory Pool LAN 1 Shared I/O LAN 2 LAN 3 Storage 69

71 Lx86 > Intel 리눅스애플리케이션수행 >> 다양한 Workload Consolidation PowerVM Lx86 이전의 System p Application Virtual Environment 라고불리던기능입니다. PowerVM Lx86 을이용하여 x86 애플리케이션가상환경을작성할수있으므로, 사용자는 Linux on Power 운영시스템 (O/S) 을갖춘 Power Systems 플랫폼에서다양한 x86 Linux 애플리케이션을쉽게설치및실행할수있습니다. 웹, LAMP(Linux, Apache, MySQL, PHP/Perl/Python), 데이터베이스워크로드가혼합된환경에서실행되는 x86 서버를통합할수있는유연성과성능을제공하므로고객은복잡성을증가시키지않으면서확장을효율적으로관리할수있습니다 임의의 32-bit Linux/x86 애플리케이션의바이너리를변경이나컴파일없이구동시킬수있습니다. 단, 직접커널을액세스하거나특정하드웨어아키텍처와연관이있는경우에는지원하지않습니다.( 좌측애플리케이션고려사항표참조 ) 성능은 Native 코드의 60~80% 정도로대부분의애플리케이션에서충분한성능을발휘할수있으나, Computing Intensive 워크로드에는추천하지않습니다. 9. 가상화 Native Linux on Power Binary Linux x86 Applications ISV Binaries User Binaries Lx86 Feature x86 x86 x86 Linux O/S Linux O/S Linux O/S App App App Linux O/S Linux O/S Linux O/S x86 Platforms x86 Platforms x86 Platforms Install and Run No Porting No Recompile No changes x86 Linux O/S App PowerVM Lx86 Supported Linux O/S PowerVM Power Linux O/S Application Power Systems Platform AIX O/S AIX O/S Application Front End Optimizer Back End Linux OS(Red Hat or Novell SuSE) Power Processor pseries Server Platform 70

72 Partition Mobility > 파티션운용의가용성 9. 가상화 개요 Partition Mobility 는 Power6 부터새로도입된가상화기술로서사용하는클라이언트는응용프로그램중단없이실행중인파티션을물리적 System p Power6 또는 Power7 서버에서다른 System p Power6 또는 Power7 서버로이동할수있습니다. Partition Mobility에의한기대효과 1. H/W 정비나증설을위한예정된다운타임시간을줄일수있습니다. 2. 시스템간의워크로드를효율적으로분배할수있습니다. 요구사항 Power7 머신과모든 I/O 자원 ( 네트워크, 디스크 ) 이가상화되어야합니다. 경쟁사솔루션 Virtualized SAN and Network Infrastructure 타 Unix 벤더에서는제공하지못하고있습니다. X86 벤더솔루션에서는 Vmware 에서 Vmotion 으로제공하고있습니다. 71

73 AIX V6.1/7.1 가상화기능 > Workload Partition >> Live Application Mobility 개요 9. 가상화 1. 하나의 AIX O/S 에서가상화된 AIX O/S 들을구성 2. Live Application Mobility 는 Workload Partition 을다른 LPAR 나머신의 LPAR 로이동가능 3. 종류는 System 과 Application Workload Partition 이있음 Workload Partition AppServer AIX # 1 AIX # 2 Workload Partition Workload Partition QA Workload Partition에의한기대효과 1. 새로운 O/S 환경을빠르게구성가능 2. 자원사용률의최적화 ( 매우작은부하를갖는서버에대한통합화가용이함 ) 3. 애플리케이션들의절연화와제어가능 4. Software 및 O/S 관리의단순화 5. 독립적인시스템관리로인한관리자실수최소화 6. LAM 을이용한애플리케이션의손쉬운이동 Workload Partition Web Workload Partition Web Workload Partitions Manager for AIX Workload Partition Billing Policy Workload Partition Data Mining 요구사항 Shared NFS Storage AIX6.1/7.1, 하드웨어 (p4, p5, p6, p7) 는무관 Capability AIX6.1/7.1 Solaris 경쟁사솔루션 Live relocation + - Sun Container System & Application partition WPAR Resource isolation - thread, process, paging

74 9. 가상화 Partition vs. Workload Partition Live Partition Mobility Movement of the O/S and applications to a different server with no loss of service Virtualized SAN and Network Infrastructure 한시스템에서다른시스템으로, 사용자가거의인지하지못하는상황에서, 파티션전체가이동하는기능임 운영체제를포함하여 LPAR전체가이동됨 Power6 이상, PowerVM Enterprise Edition, 가상 I/O가필요함 AIX V5.3, AIX 6, Linux가운영중인파티션에서가능함 Workload Partition AppServer Live Application Mobility AIX # 1 AIX # 2 Workload Partition Workload Partition QA 한 AIX 에서다른 AIX 로, 애플리케이션이운영중인상태에서, 워크로드 파티션 (WPAR) 이이동하는기능임 Workload Partition Web Workload Partitions Manager Workload Partition Billing NFS and virtualized network infrastructure WPAR만이동됨, AIX 운영체제는이동하지않음 AIX V6.1/7.1, Workload Partitions Manager가필요하고, 모든 WPAR File System은 NFS로구성되어야함 Power4, Power5, Power6, Power7에서가능함 73

75 9. 가상화 PowerVM Editions *Power 755 은 PowerVM 지원안함. Express Standard Enterprise Servers Supported Blade servers Power 710, Power 730 Power 720, Power 740, Power 750 Blade servers Power Systems Blade servers Power Systems Maximum LPARs 3/Server 10/Core 최대 1000 개 10/Core 최대 1000 개 Management IVM, VMControl IVM, HMC, VMControl IVM, HMC, VMControl Suspend/Resume Virtual I/O Server Shared Dedicated Capacity NPIV Multiple Shared Processor Pools Thin Provisioning Live Partition Mobility Active Memory Sharing Shared Storage Pools Active Memory Deduplication Network Balancing Live Partition Mobility Performance Improvements 74

76 75

77 Dynamic Energy optimization 10. Green Technology EnergyScale 낮은 CPU usage 시에, frequency 를낮추는기술로 70-90% 에너지비용절감 Director 의 Active Energy Manager(AEM) 의새로운 EnergyScale 기술 Dynamic, intelligent 한에너지효율을위해성능을최적화하는 EnergyScale Dynamic, policy-based energy management Dynamic Energy Optimization POWER7 은 Power6 와동일전력대비 3~4 배의고성능 ENERGY STAR-qualified(ENERGY STAR is a program developed by the U.S. Environmental Protection Agency(EPA) to reduce energy consumption) 76

78 EnergyScale 기술 진보된 Green IT 기술 10. Green Technology EnergyScale 이란 IBM 의등록상표로, 진보된 Green IT 기술입니다, EnergyScale 의 2 가지중요요소는 Power7 에내장된 TPMD(Thermal Power Management Device) 카드와소프트웨어 (Power Executive software) 입니다. 이기술은 IBM 의시스템관리콘솔소프트웨어인 IBM Systems Director 에서운용됩니다. EnergyScale 의주요기능은프로세서의성능과프로세서전력, 그리고시스템부하를동적으로최적화하는것으로서, 다음의기능들을포함합니다. Power Trending Thermal Reporting Static Energy Saver Mode Dynamic Energy Saver Mode Energy Capping Soft Energy Capping Processor Nap Energy Optimized Fan Control Altitude Input Processor Folding 77

79 EnergyScale 용어해설 10. Green Technology EnergyScale 용어해설 Energy Trending IBM Systems Director Active Energy Manager를통해서버의전력사용량정보를실시간으로제공 Thermal Reporting IBM Systems Director Active Energy Manager를통해서버에서방출되는공기의온도정보를제공 Static Power Saver Mode(SPS mode) 필요시, 일정한비율로프로세서속도와전압을낮추어일정한성능을내면서도시스템의전력소비량을절감 Dynamic Power Saver Mode(DSP mode) 프로세서사용률에따라프로세서속도및전압을변경하여전체전력소비량을절감 Energy Capping 전체데이터센터의전력량에따라설정된한계를넘지못하도록서버의전력소비량을제한 Soft Energy Capping 구성과환경에따라주어진전력한계치를탄력적으로조정하면서전체적인전력소비량을일정범위에서유지 Processor Nap 특정프로세서코어에서수행할부하가없을경우프로세서수행을중단시켜전력소비량절감 Energy-Optimized Fan Control and Altitude Input 전력소비량, 고도, 주변온도및에너지절감모드등에따라 firmware가동적으로냉각팬의속도를조절 Processor Folding 부하에따라 dispatch할수있는프로세서의숫자를동적으로조절하여에너지를절감 78

80 Thermal Power Management Device (TPMD) 10. Green Technology TPMD(Thermal Power Management Device) 는 Power7 의기본 H/ W 의일부로서, 전력사용량및온도를실시간으로모니터링하고, 설정에따라프로세서의소비전력및성능을실시간으로조절하는기능을가지고있습니다. Memory Performance aware memory control Fan TPMD Processor Smart fan control Processor sleep Intelegent VCPU folding Frequency control Power saving Temperature & Power monitoring/control 79

전력사용량및온도를실시간으로모니터링하고, 설정에따라프로세서의소비전력및성능을실시간으로조절하는기능을가지고있습니다.

뿐만아니라, 온도가설정된하한선이하로내려가고업무부하의요구가있다면, Power7 Core 들의 Over Clock 을허용하여표준 Clock Speed

81 Thermal Power Management Device (TPMD) 10. Green Technology TPMD(Thermal Power Management Device) 는 Power7 의기본 H/W 의일부로서, 전력사용량및온도를실시간으로모니터링하고, 설정에따라프로세서의소비전력및성능을실시간으로조절하는기능을가지고있습니다. 만약온도가설정된상한선을넘어서면프로세서전압및클락스피드를감소시켜전력소비량을줄이고온도를기준선이하로유지합니다. 뿐만아니라, 온도가설정된하한선이하로내려가고업무부하의요구가있다면, Power7 Core 들의 Over Clock 을허용하여표준 Clock Speed 보다더높은성능을낼수있도록해줍니다. 전력소비량및온도감시 Over Clocking 의성능개선효과 상한선초과시전압 /clock speed 감소 하한선미달시 Over clocking 허용 전력소비량및온도를안전선이하로유지 표시성능보다더높은성능구현 3????????? Nominal Over Clock 80

82 Processor Napping 작업이없을때프로세서의전원을절약하는 Processor Napping 모드는 Power6 시절부터있던기술입니다. 이기술은 Power7 에서더욱발전하여메모리에까지적용됩니다. Processor Napping & Memory Power Down support 10. Green Technology If the temperature exceeds an upper(functional) threshold, TPMD actively reduces power consumption by reducing processor voltage and frequency or throttling memory as needed IBM Power6 프로세서는더이상작업을하지않을때, 프로세서의실행을중지시키는 Nap 이라불리는 low-power mode 를이용하여전력을감소시킵니다. 프로세서의 Active power consumption 에의해 clock 을떨어트려온도를낮추게하고, 이것은누적효과로발생되는회로의파워를절감하게하는효과를가져옵니다. 이 concept 은 Power7 에서더욱발전하여, TPMD 에의해메모리에도적용되어소비전력을절감하게됩니다. No Power Management Dynamic Power Management TPMD(Thermal Power Management Device) : refer to next page 81

83 Power Saver의 mode별효과 10. Green Technology EnergyScale 의기능중하나인 Power Saver 중, Static Power Saver(SPS), Dynamic Power Saver(DPS), Dynamic Power Saver - Favor Performance(DPS- FP) 등다양한모드에따라, 업무부하와성능, 그리고전력소비량에대한효과를보여주는그래프입니다. 여기서각모드에따라, 일정한성능을내면서도현격한전력절감효과가나타남을보실수있습니다. Energy Scale Policies : Measured DC Power 1500 DPS-FP 2.50E+06 DPS-FP 1400 NOMINAL NOMINAL System DC Power(W) DPS SPS Throughput - Operations per second 2.00E E E E+06 DPS SPS % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Load Level/System Utilization 0.00E % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Load Level/System Utilization SPECjbb Base 82

84 Watt 당성능의발달사 10. Green Technology 꾸준히발달해온 Power 아키텍처의발전방향에있어, 이번 Power7 의설계에특히많은노력이기울여진부분이바로에너지효율성입니다. 아래표는 Watt 당성능의수치를보여주는것으로서, Power7 에서기존대비거의 3 배의에너지효율성을이루었다는것을보실수있습니다. POWER4 POWER4+ POWER5 POWER5+ POWER6 POWER6 POWER7 p GHz rperf : KWatts : 6.71 p GHz rperf : KWatts : 6.71 p GHz rperf : 68.4 KWatts : 5.2 p GHz rperf : KWatts : 5.2 Power GHz rperf : KWatts : 5.6 Power GHz rperf : KWatts : 5.6 Power GHz rperf : KWatts :

85 84

POWER7 OS 호환성 AIX 5.3 with the 5300-09echnology Level and SP7, or later AIX 6.1

86 POWER7 OS 호환성 AIX 5.3 with the echnology Level and SP7, or later AIX 6.1 with the Technology Level and SP8, or later IBM i 6.1 with machine code, or later SUSE Linux Enterprise Server 10 with SP3 for Power SUSE Linux Enterprise Server 11 for Power, or later RHEL 5.5 or later VIOS with Fix Pack 22.1 and Service Pack 2, or later 11. RAS AIX 버전 5 와 AIX 버전 6 의이진호환성을보장하는 IBM Exec Ross. A. Mauri 의대고객문서 85

87 Power Systems의 RAS 리더쉽 ITIC 의 2009 년발표자료에따르면 IBM AIX 와 Power Systems 가연간다운타임이가장적은것으로나타났습니다. 11. RAS Exhibit 1: Corporate Enterprise Downtime(Hours per Year) Unix IBM AIX on Power Series Novell SuSE Linux with Customization 0.29 Other Linux(e.g. TurboLinux, Mandriva etc.) 0.53 Unix Sun Solaris on SPARC Server HP UX 11i v.3 Update 4/HP Apple Mac OS X on G4 Macs 0.63 * HP UX 11i v.3 Update 4/HP Integrity Novell SuSE Linux Red Hat Enterprise Linux Other Linux with Customization Uboutu RHEL with Customization Windows Server Source : ITIC July 2009 Windows Server 2003/Intel 3.02 Open Source Linux e.g Debian Hours * Apple MAC OS not included in the survey for Ref : ITIC 2009 Global Server Hardware and Server O/S Reliability Survey

88 Power7의고가용성설계 Power7 및 AIX 는전사적서버환경에필요한고가용성기능들을갖추고있습니다. Power 시스템의 RAS 사상은장애발생에대한사후처리개념이아닌, 메인프레임과동일한수준의사전장애발생방지기술에기초하고있습니다. 이에따라, IBM 특허기술인 Chipkill Memory 및 FFDC 등의 RAS 기능에 Hypervisor 및 Storage Key 등의메인프레임기술을추가하여그안정성수준을 Unix 그이상으로높였습니다. 또한전원, 냉각팬, I/O 어댑터등의 hot plug 는물론, Power6 부터는전체 box 의전원을끄지않고도 CPU/ 메모리를포함한빌딩블록의추가 / 정비가가능해졌습니다. 11. RAS Operating System Hot patch Kernel Storage Keys Hot Plug/Removal Fans & Power Supplies Hot Plug/Removal PCI-X & PCIe Adapters I/O Drawers Hot Plug/Removal Disks Hot Add I/O racks Memory Chip Kill technology with Bit-steering Processors Dynamic De-Allocation Packaging Instruction Retry Alternate Processor Recovery Dual Clocks 770/780 Concurrent Add : 770/780 Eliminates Upgrade outages Concurrent Service 770/780 Eliminates Repair Outages Passive backplane No active components First Failure Data Capture Help eliminates intermittent failures Hypervisor Mainframe technology Mobility Partition Mobility WPAR Mobility 87

89 Power7 Core에대한장애방지 Power 시스템은장애가 CPU 에서발생하더라도, 전체시스템장애로이어지지않도록 Instruction Retry 와 CPU sparing 등의진보된 RAS 기능을가지고있습니다. Power7 core 마다장착된 Recovery Unit 이 core 내에서발생할수있는 error 들을점검하여, soft error 인경우 instruction retry 를, hard error 인경우 dynamic CPU de-allocation 기능을통해, 그 error 가시스템전체의장애로발생하기전에 de-allocate 시키거나, CPU sparing 기능에의해 inactive 상태의 core 를활성화시켜장애가발생한 CPU core 와동적으로교체시킵니다. 11. RAS Core Instruction Fetch Decode Instruction Retry Soft Error의경우 Dyanamic CPU deallocation 또는 CPU sparing Hard Error의경우 Execution Units Recovery Unit Core error collection Instruction State Checkpoint Load/ Store Recovery Unit No Error Fault 발생 Core restart 88

90 11. RAS Power7의 RAS 기능들 Power 시스템은 CPU core 나메모리뿐만아니라, L3 cache 나 I/O bus, 시스템클락 (Oscillator) 등에서발생하는장애들에대해서도여러가지진보된 RAS 기능을갖추고있습니다. 동적 Oscillator Failover Concurrent Repair OSC0 OSC1 Fabric Interface ECC 보호 Node hot add/repair X8 Dimms 진보된 64 Byte ECC on Memory BUF BUF BUF BUF 복수의 chip 장애에대한 chipkill 감지및 sparing H/W 기반의메모리 scrubbing CRC with retry SUE(special uncorrectable error) handling 채널인터페이스에서의동적 data bit-line sparing IO Hub PCI Bridge PCI Adapter 복구를위해 speculative 실행자원을활용 Stacked latches to improve SER Alternate Processor Recovery Core checkstop 에대한파티션격리 ECC 보호 SUE(special uncorrectable error) handling Purge and Line delete 여분의 spare rows 및 columns ECC 보호 Concurrent add/repair Redundant paths Internal I/O Hub Faults PHB Errors 89

91 Memory RAS 기능들 Power7 시스템은 memory scrubbing, 64-byte Marking ECC 및 Chipkill 을구현하여, soft 에러는물론 hard 에러에대한대비까지구현되어있으며, 이로인해기존의평범한 ECC 메모리에비해 1/150 정도로장애발생률을낮추었습니다. 11. RAS 메모리 Scrubbing 소프트단일 bit 의에러를검출하기위하여메모리가 Idle 한상태일때백그라운드에서 Scrubbing 되어복수개 bit 의에러로확산되는것을방지 Bit Steering 동일 bit 에에러임계치도달시메모리 I/O 를역동적으로재할당함 Failed Memory Chip Memory DIMM X X Spare Memory Chip Chipkill 개념 메모리 Chip bits 를네개의 72-bit ECC Words 로분산시킴으로써복구 일반적으로메모리에는 ECC(Error Check & Correct) 기능이있어 1bit Error 에대해서는 Parity 값을이용하여즉각적인수정이이루어집니다. 그러나 Multi-bit Error 에대해서는이와같은방식이불가능합니다. 이에반해 Chipkill 메모리는 Multi-bit Error 가발생하면문제의 Chip 에들어있는데이터를다른 Chip 의여분의공간에분산한후 Parity 체크를통하여오류를수정합니다. 이와같은과정을반복하여여분의메모리가일정수준이하로부족하게되면시스템에서자동적으로이를관리자에게알림으로써조치를취할수있게합니다 아래의표는 ECC 메모리와 Chipkill 메모리의안정성을비교한것으로, 보는바와같이 Chipkill 은약 1/150 정도장애발생율을줄입니다. 0? fails per 100 systems? fails per 1,000 systems? fails per 10,000 systems 90

이는 DIMM 슬롯에장착되는메모리모듈의 pin 에손상이발생하는경우에도문제가발생하지않도록, pin 부분에장애가발생하면미리구현된 spare pin 으로자동으로

92 Dynamic I/O Bit Line repair (erepair) Power 시스템에서는 Power6 시절부터 erepair 라고하는메모리 RAS 기능을추가로도입되었습니다. 이는 DIMM 슬롯에장착되는메모리모듈의 pin 에손상이발생하는경우에도문제가발생하지않도록, pin 부분에장애가발생하면미리구현된 spare pin 으로자동으로 redirect 되어애플리케이션에서는장애발생을느끼지못하도록해주는진보된기능입니다. 11. RAS 메모리 DIMM의 pin 손상시수정가능한에러는 report 후처리애플리케이션에서는에러감지없음 메모리데이터및제어 ECC에의해보호 Spare Pin이미리장착되어있음데이터는 spare pin으로 redirect 됨 Memory Controller 91

93 Guiding Light 에서 Light Path 로의진화 Power6 시스템에서는 Guiding Light 라는개념의유지보수방식을사용했으나, Power7 에서는 Light Path 라는더간편하고진보된, 하드웨어콘솔이나시스템로그등을보지않고도어떤부품을교체해야하는지쉽고빠르게알수있는방식이도입되어더빠른유지보수활동이가능해졌습니다. 11. RAS 하드웨어콘솔에의존하는방식 Power6 system 에서사용 하드웨어콘솔 (HMC) 나 ASMI( 하드웨어관리인터페이스 ) 를통해고장의원인을확인 Error log 를보고교체대상부품과그위치를파악 HMC 나 ASMI 를통해교체대상부품의 LED 를점등하여확인 절차에따라대상부품교체 Power6 Guiding light 경고 LED 는기술자가끄기전에는계속점등상태 장애처리시간단축효과 콘솔이필요없는쉽고빠른방식 Power7 system 에서사용 Power7 Light Path Log 를볼필요없이에러발생시자동으로점등되는 LED 가켜진부품을교체 서버패널에부품교체요령이알기쉽게표시되어있음 외부 LED 가내부장치에장애가있음을표시 각부품마다장착된내부 LED 가어느부품을교체할지표시 부품을교체하면자동으로해당 LED 는소등 92

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95 IBM Director IBM Director 는기존유휴 NT 장비에설치하여사용하실수있는통합콘솔 S/W 이며, 그주요기능은다음과같습니다. 12. 시스템관리및효용성 진보된자동화 간편한자원발견및구성자동화 한눈에볼수있는장애유무 scoreboard 이벤트필터링및자동화된대응플랜장애관리및모니터링 그룹 thumbnail로서버관리단순화 주요자원및한계치설정및모니터링가상화관리에통합된관리체계산업표준기술을활용 IBM Power, System z, NT, 스토리지에대한광범위한지원 System Director가관리하는가상서버및호스트 가상서버및호스트맵화면 서버모니터링요약화면 서버모니터링 CPU 상세화면 94

Resource Topology Map 관계 의존성 물리적 & 가상시스템 Task 관리 Launch point

96 12. 시스템관리및효용성 IBM Systems Director IBM Systems Director 의 Topology View 를통해전체관리서버들의신속한상황파악과편리한세부점검 (drill-down) 이가능합니다. Resource Topology Map 관계 의존성 물리적 & 가상시스템 Task 관리 Launch point 전후관계에따른 task 관리 가상서버생성 가상서버위치변경 서버, O/S 관리 자원의장애여부상황 자원세부점검 세부속성 Event logs 세밀한장애원인파악 95

97 IBM Systems Director IBM Systems Director 는최신 O/S 및 firmware patch 등을 IBM website 와직접교신하여 update 하는기능을가지고있습니다. 12. 시스템관리및효용성 테스트되어설치해야할 patch 를검색확인 하나의 view 에서볼수있는요약 다운로드, 배포, 설치및삭제등에대한통합 action 96

98 12. 시스템관리및효용성 Workload Manager(WLM) AIX 에서는시스템자원의활용및관리를위한방법으로동일운영체제환경하에서는 WLM 을, 동일시스템내에서는 DLPAR 기능을제공합니다. WLM 은하나의 O/S 내에서시스템자원 (CPU, Memory, I/O) 의분할및사용량을조정하고, 사용현황을모니터링할수있는툴로서, 이를통해특정프로세스 ( 애플리케이션 ) 의자원할당량을지정하고, 각애플리케이션별자원분배를관리할수있습니다. Workload Manager(WLM) WLM 특징 시스템을분할하지않고서운영중인업무간에동적으로시스템자원을할당합니다. 즉, 파티션작성, 재설치및재구성등이필요치않으므로적용이용이합니다. CPU 프로세서단위가아닌 CPU 시간을분할하여관리하므로보다세밀하게자원을제어할수있습니다. CPU 시간, 메모리, I/O 자원의개별적제어를통해특성이다른여러종류의애플리케이션들을하나의서버상에서관리할수있도록합니다. 모니터링모드시, 각애플리케이션별자원사용량수집이가능하며, 이를통해구체적인자원사용량추세를파악할수있습니다. WLM의적용효과 각애플리케이션별자원할당량을보장해줌으로써애플리케이션별안정적인서비스가가능합니다. 애플리케이션중요도및특징에따른자원할당량을설정함으로써제한된시스템자원의효과적활용이가능합니다. 특정프로세스의과도한자원점유로인한시스템전체적성능저하또는장애를예방할수있습니다. 프로세스간의과도한자원경합을예방함으로써안정적운영환경을제공합니다. Batch 와 Online 업무가동시에수행되는환경 Peak 시업무를수용하기위해서는 CPU 120% 필요상황임 1 WLM 미적용 Batch 와 OLTP 간자원경합으로인해 Online 의 CPU 할당량이 70% 로낮아짐 성능저하발생 WLM 적용에따른애플리케이션수행형태 2 WLM 적용 Online CPU 할당목표를 85% 로설정 CPU 병목시에도 85% 할당을보장받아, 성능유지가능 97

99 12. 시스템관리및효용성 DLPAR IBM Power Systems 는한시스템내여러파티션간자원사용불균형이발생한경우, Dynamic LPAR 기능을이용하여각파티션간자원 (CPU, Memory, IO) 를동적으로재할당할수있습니다. 또한 CPU, Memory, I/O 의개별적으로재할당을지원함으로써자원관리의유연성과활용도를높입니다. Dynamic Logical Partition(DLPAR) DLPAR 특징 DLPAR는변화하는시스템자원요구에유연하게대처하기위해시스템 Reboot 없이온라인중에 CPU, 메모리및 I/O 슬롯을동적으로추가, 제거및타파티션으로이동할수있도록하는기능입니다. CPU 1ea( 전용파티션 )/0.01 개 ( 마이크로파티션 ), Memory 16MB, I/O slot 1ea 단위로재할당이가능합니다. DLPAR 활용 특정파티션 CPU 병목시유휴파티션에서 CPU를옮겨서시스템자원요구에유연하게대처할수있습니다. 온라인배치등의업무로인해특정시점마다 CPU 자원요구량이높을경우, time based로자원재할당을자동수행합니다. 메모리병목으로 Paging Space In/Out 이과도하게발생하는파티션으로메모리자원을추가합니다. 사용빈번도가낮은 CD-ROM 과같은 I/O 디바이스를파티션간에동적이동하여공유할수있습니다. 장애시를대비하는대기파티션은최소한의시스템자원만가지고있다가, failover 후에 CPU, 메모리등의시스템자원을동적으로가져와서원활하게서비스할수있도록합니다. XIT EDI Online Batch XIT EDI Online Batch 1 XIT 부하증가로 CPU 사용율 100% 2 Dynamic LPAR 로온라인중에 CPU 자원이동 1 08:00 가되면,,, Batch Online 으로 CPU 동적이동 3 대외 AP XIT 로 CPU 이동 2 20:00 가되면,,, Online Batch 로 CPU 동적이동 자원의효율적활용 XIT EDI Online Batch XIT EDI Online Batch 3 대외 DB XIT 로 CPU 이동 시스템과부하시신속한대처 20:00~08:00 배치업무성능개선을위하여 Batch 에 CPU 추가할당 08:00~20:00 온라인운영을위하여 Online 에 CPU 반환 98

100 공유프로세스 (Shared Processing) 12. 시스템관리및효용성 IBM Power System 는워크로드에가장민감하게반응하는 CPU 자원에대한효율적할당을위하여공유프로세서기능을제공합니다. 즉, 물리적 CPU 단위가아닌, CPU 용량을 time slicing 방식으로각파티션에서는필요한요구량만큼실시간할당받을수있습니다. 공유프로세스특징 특정파티션에할당한 CPU만이아닌, 필요에따라시스템의모든 CPU를활용할수있습니다. 자원재할당단계가필요치않아부가적인관리 / 설정오버헤드가없습니다. DLPAR 에비해실시간적용이되므로급격한용량변동에도안정적운영이가능합니다. 공유프로세스종류 Capped mode - 파티션용량을설정된 entitled capacity 로제한합니다. 즉, 파티션은지정된용량까지의 CPU 사이클까지만사용할수있습니다. Uncapped mod - 파티션에지정된최대용량을항상보장합니다. 또한, 다른파티션의 CPU 가 idle 인경우, 그자원까지사용가능합니다. 모든 uncapped 파티션은사용되지않은용량을공유하고, 여분의사이클들은관리자가설정한파티션우선순위 ( 가중치 ) 에따라각파티션별할당할용량이결정됩니다. 개발 DB 개발 AP 개발배치개발 DB 개발 AP 개발배치 개발 DB/ 개발 AP : Capped Mode 급격한자원추가요구가없는환경 공유풀의가용한 Idle 용량 최대프로세서용량최소프로세서용량 개발 DB/AP가사용한용량 Time 개발배치 : Uncapped Mode 상황에따른자원요구량변동이심한환경 공유풀에있는 Idle 용량최대프로세서용량 Entitled Processor Capacity ceded capacity 개발배치가사용한용량 Time 개발 DB/ 개발 AP에할당한 CPU 용량 ceded capacity LPAR Capacity Utilization 개발배치에할당한 CPU 용량 최소프로세서용량 99

101 전형적인 Unix 서버사용률 12. 시스템관리및효용성 메인프레임과는달리, Unix 또는 x86 시스템은순간적인 peak 사용률과평균사용률의차이가큽니다. 그러나안정적인응답시간을위해서는시스템사이징을 peak 사용률에맞추어야하는관계로, 실제로지출하는하드웨어비용의대부분은사용되지않고낭비되는셈입니다. 전형적인 Unix 또는 x86 시스템의평균활용률은 20% 정도에불과 100% 80% 구매용량 60% 40% 20% 0% 실제사용용량 100

102 IBM 가상화솔루션 PowerVM의가치 12. 시스템관리및효용성 IBM PowerVM은제한된 CPU/ 메모리 /IO 자원을이용하여많은수의파티션을나눌수있으며, 파티션간의부하불균형에따라해당자원을 firmware의제어하에실시간으로재조정하여자원활용율을극대화합니다. 이러한특성은특히 DR 시스템을위해최적화된플랫폼조건을제공합니다. 인사 CPU% 재무 시간 8 0 인사 CPU% CPU% 그룹웨어 시간 E R P 시간 재무그룹웨어 CPU% 업무계 ERP 그룹웨어재무인사 8 0 CPU% E R P 50 CPU% 2 0 업무계 시간 시간 업무계 시간 전체필요용량 5 core, 평균사용률 : 29% 전체필요용량 4 core, 평균사용률 : 42% 101

103 Dynamic Energy Optimization 12. 시스템관리및효용성 EnergyScale 낮은 CPU usage 시에, frequency 를낮추는기술로 70-90% 에너지비용절감 Director 의 Active Energy Manager(AEM) 의새로운 EnergyScale 기술 Dynamic, intelligent 한에너지효율을위해성능을최적화하는 EnergyScale Dynamic, policy-based energy management Dynamic Energy Optimization Power7 은 Power6 의같은전력대비 3~4 배의고성능 ENERGY STAR-qualified(ENERGY STAR is a program developed by the U.S. Environmental Protection Agency(EPA) to reduce energy consumption) 102

104 EnergyScale 12. 시스템관리및효용성 EnergyScale 은 IBM 의등록상표로, 진보된 Green IT 기술입니다, EnergyScale 의 2 가지중요요소는 Power7 에내장된 TPMD(Thermal Power Management Device) 카드와소프트웨어 (Power Executive software) 입니다. 이기술은 IBM 의시스템관리콘솔소프트웨어인 IBM Systems Director 에서운용됩니다. EnergyScale 의주요기능은프로세서의성능과프로세서전력, 그리고시스템부하를동적으로최적화하는것으로서, 다음의기능들을포함합니다. 진보된 Green IT 기술 Power Trending Thermal Reporting Static Energy Saver Mode Dynamic Energy Saver Mode Energy Capping Soft Energy Capping Processor Nap Energy Optimized Fan Control Altitude Input Processor Folding 103

105 EnergyScale 용어해설 12. 시스템관리및효용성 EnergyScale 용어해설 Energy Trending IBM Systems Director Active Energy Manager를통해서버의전력사용량정보를실시간으로제공 Thermal Reporting IBM Systems Director Active Energy Manager를통해서버에서방출되는공기의온도정보를제공 Static Power Saver Mode(SPS mode) 필요시, 일정한비율로프로세서속도와전압을낮추어일정한성능을내면서도시스템의전력소비량을절감 Dynamic Power Saver Mode(DSP mode) 프로세서사용률에따라프로세서속도및전압을변경하여전체전력소비량을절감 Energy Capping 전체데이터센터의전력량에따라설정된한계를넘지못하도록서버의전력소비량을제한 Soft Energy Capping 구성과환경에따라주어진전력한계치를탄력적으로조정하면서전체적인전력소비량을일정범위에서유지 Processor Nap 특정프로세서코어에서수행할부하가없을경우프로세서수행을중단시켜전력소비량절감 Energy-Optimized Fan Control and Altitude Input 전력소비량, 고도, 주변온도및에너지절감모드등에따라 firmware가동적으로냉각팬의속도를조절 Processor Folding 부하에따라 dispatch할수있는프로세서의숫자를동적으로조절하여에너지를절감 104

106 Thermal Power Management Device (TPMD) 12. 시스템관리및효용성 TPMD(Thermal Power Management Device) 는 Power7 의기본 H/W 의일부로서, 전력사용량및온도를실시간으로모니터링하고, 설정에따라프로세서의소비전력및성능을실시간으로조절하는기능을가지고있습니다. Memory Performance aware memory control Fan TPMD Processor Smart fan control Processor sleep Intelegent VCPU folding Frequency control Power saving Temperature & Power monitoring/control 105

107 Thermal Power Management Device(TPMD) 12. 시스템관리및효용성 TPMD(Thermal Power Management Device) 는 Power7 의기본 H/W 의일부로서, 전력사용량및온도를실시간으로모니터링하고, 설정에따라프로세서의소비전력및성능을실시간으로조절하는기능을가지고있습니다. 만약온도가설정된상한선을넘어서면프로세서전압및클락스피드를감소시켜전력소비량을줄이고온도를안전선이하로유지합니다. 뿐만아니라, 온도가설정된하한선이하로내려가고업무부하의요구가있다면, Power7 core 들로 Over Clock 을허용하여표시된것보다더높은성능을낼수있도록해줍니다. 전력소비량및온도감시 Over Clocking 의성능개선효과 상한선초과시전압 /clock speed 감소 하한선미달시 Over clocking 허용 전력소비량및온도를안전선이하로유지 표시성능보다더높은성능구현 3????????? Nominal Over Clock 106

108 Processor Napping Processor Napping & Memory Power Down support 12. 시스템관리및효용성 작업이없을때프로세서의전원을절약하는 Processor Napping 모드는 Power6 시절부터있던기술입니다. 이기술은 Power7 에서더욱발전하여메모리에까지적용됩니다. If the temperature exceeds an upper(functional) threshold, TPMD actively reduces power consumption by reducing processor voltage and frequency or throttling memory as needed IBM Power6 프로세서는더이상작업을하지않을때, 프로세서의실행을중지시키는 Nap 이라불리는 low-power mode 를이용하여전력을감소시킵니다. 프로세서의 Active power consumption 에의해 clock 을떨어트려온도를낮추게하고, 이것은누적효과로발생되는회로의파워를절감하게하는효과를가져옵니다. 이 concept 은 Power7 에서더욱발전하여, TPMD 에의해메모리에도적용되어전력을절감하게됩니다. No Power Management Dynamic Power Management TPMD(Thermal Power Management Device) : refer to next page 107

109 Power Saver의 mode별효과 12. 시스템관리및효용성 EnergyScale 의기능중하나인 Power Saver 중, Static Power Saver(SPS), Dynamic Power Saver(DPS), Dynamic Power Saver - Favor Performance(DPS- FP) 등다양한모드에따라, 업무부하와성능, 그리고전력소비량에대한효과를보여주는그래프입니다. 여기서각모드에따라, 일정한성능을내면서도현격한전력절감효과가나타남을보실수있습니다. Energy Scale Policies : Measured DC Power 1500 DPS-FP 2.50E+06 DPS-FP 1400 NOMINAL NOMINAL System DC Power(W) DPS SPS Throughput - Operations per second 2.00E E E E+06 DPS SPS % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Load Level/System Utilization 0.00E % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Load Level/System Utilization SPECjbb Base 108

110 Watt 당성능의발달사 12. 시스템관리및효용성 꾸준히발달해온 Power 아키텍처의발전방향에있어, 이번 Power7 의설계에특히많은노력이기울여진부분이바로에너지효율성입니다. 아래표는 Watt 당성능의수치를보여주는것으로서, Power7 에서기존대비거의 3 배의에너지효율성을이루었다는것을보실수있습니다. POWER4 POWER4+ POWER5 POWER5+ POWER6 POWER6 POWER7 p GHz rperf : KWatts : 6.71 p GHz rperf : KWatts : 6.71 p GHz rperf : 68.4 KWatts : 5.2 p GHz rperf : KWatts : 5.2 Power GHz rperf : KWatts : 5.6 Power GHz rperf : KWatts : 5.6 Power GHz rperf : KWatts :

111 Power7의에너지효율성 12. 시스템관리및효용성 Power7 시스템은기존 Power6 에비해, 절대적인성능수치뿐만아니라소비되는전력량대비성능, 그리고발열량대비성능에있어서모두약 3 배씩의향상을이루었습니다. 이는그린 IT 의구현과데이터센터운영비용절감으로직결됩니다. rperf/kw rperf/kbtu Power 780 Power 770 Power 570/32 Power 780 Power 770 Power 570/32 110

112 111

113 워크로드의규모13. System Software 제한없는가상화가상화환경에서검증한성능 - 모든벤치마크테스트는가상환경에서수행된결과이며이값을공표하고있습니다. 효율성및확장성 VM 자원의동적추가 & 삭제 Live Partition Mobility 시스템용량에제한이없는가상서버의이동 Consolidation 하나의시스템또는시스템풀에 Linux 애플리케이션이수행되는 AIX & I 데이터베이스 90% 이상의시스템사용량워파워시스템에서의제한없는 대용량스케일업필요 자원의낭비없이처리필요 워크로드의수 112

114 파워시스템에서의다이내믹에너지최적화 POWER7 시스템 - POWER6 시스템대비에너지는적게사용하면서 3-4 배의성능제공향상된통합기능 - 더높은시스템사용률과더많은에너지감소유도 EnergyScale - 에너지효율성을위해동적으로최적의성능관리 IBM Systems Director Active Energy Manager - 시스템및시스템간에너지사용량을낮출수있도록지원 13. System Software 113

DB2 purescale과연계하여 active/active 고성능데이터전송, 고가용성클러스터및중앙락관리제공

115 파워시스템에서의중단없는탄력성 AIX/i PowerHA SystemMirror - 최상의가용성을위해 active/standby 데이터센터또는여러사이트의디스크클러스터솔루션제공 PowerHA purescale - DB2 purescale과연계하여 active/active 고성능데이터전송, 고가용성클러스터및중앙락관리제공 PowerVM Live Partition Mobility - 애플리케이션다운타임없이계획된시스템작업지원 13. System Software 114

116 파워시스템에서의자동화된관리 물리적인자산 & 가상자원 - 손쉬운상태모니터링 & 리포터, 업데이트및최적화자동화된가상자원관리를위한 VMControl - 이미지프로비저닝및시스템풀관리유지시간감소서버, 네트워크및스토리지관리까지통합된가상화관리 - 모든자원조정가능기업서비스관리툴과의쉬운통합 - Tivoli 뿐만아니라다른회사제품도지원 13. System Software 115

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Integ

Integ HP Integrity HP Chipset Itanium 2(Processor 9100) HP Integrity HP, Itanium. HP Integrity Blade BL860c HP Integrity Blade BL870c HP Integrity rx2660 HP Integrity rx3600 HP Integrity rx6600 2 HP Integrity

(Microsoft PowerPoint - Power 720\(8202-E4C\) \307\245\301\330\301\246\276\310\274\255 v2.2[1].ppt)