Itanium PF advantages

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Projet FAME
Michel Guillemet Directeur Recherche et
Développement
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La genèse

• 1998 Décision stratégique de bâtir une offre
  serveurs Intel
• Les produits volumes seront acquis en OEM
• Développement par Bull dun grand serveur
  dentreprise executant les OS standard Intel et
  les GCOS.
• (FAME Flexible Architecture for Multiple
  Environments)
• 1999 Décision de concentrer le développement
  sur la deuxième génération de processeurs Intel
  IA64 Mc Kinley

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Bull Escala IL une gamme de serveurs disponibles
aujourdhui
16-way Itanium
Redondance, performance, scalabilité,
partitionement
Perf 120 Ktpm 4 partitions
Enterprise
4-way Itanium
Redondance, performance
Performance 45 Ktpm Racks 19u ou 36u
Mid-range
Systèmes Standard ?? Amélioration du ratio
Prix/Performance Operating systèmes Standard ???
Liberté de choix
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Demain, Bull étend sa gamme à 32 processeurs
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FAME Flexible Architecture for Multiple
Environments

• SMP très puissant basé sur les processeurs
  ITANIUM (8-32 McK , Madison ready)
• Très grande mémoire
• Système I/O à grand débit, Infiniband ready
• Plus de 500.000 tpmc, 300 Gflops SP
• Flexible
• multi-partitions, dynamic partitionning
• multi-OS (Linux, Windows 2000, GCOS)
• Disponibilité de la classe  Mainframe 
• Time To Market  avec Mc Kinley
• Conception et développement par Bull

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Schéma général d architecture
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Le B-SPS

• Le cur dun grand multi-processeur
• Garanti la cohérence de la mémoire et
• des caches sur tout le système
• Optimise le traffic de cohérence (snoop
  filtering)
• Synchronise et route toutes les communications
  multiprocesseurs
• Une nouvelle pièce complexe de silicium
• 330 mm², 0.18 µ Cu process, 60 M
  transistors,1520 I/O pins
• Interfaces bi-dir Simultanés de lordre du GHz
• Liens de communication B-SPS à B-SPS à 2.5 GHz

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The Quad Brick Block (QBB)

• 4 Processeurs McKinley
• IPF architecture 64 bits
• 1 Ghz
• Caches 2 x 16 KB Level 1
• 256 KB Level 2
• 3 MB Level 3
• 32 GB memory max
• Standard Intel

1-4 QBB dans un Module (16 processeurs max) 1 ou
2 Modules dans une armoire (32 processeurs max)
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Le module 16 processeurs 128 Giga Bytes de mémoire
450 mm
QBB
Connector XSP 2nd module
Mid plane
AC-DC
755 mm
CD
I/O box 11 PCI
PMB
Connector 2nd I/O box
QBB
QBB
QBB
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FAME un système 32 processeurs dans un Cabinet
16-way modules
Rear view
Front view
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FAME Prototype
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FAME des débits des voies de données équilibrés
6,4 GB/S
2x6,4 GB/S
4x1,6GB/S
25,6 GB/S
SPS
Platform
2x6,4 GB/S
Management
Unit
Clock
4x1 GB/S
SIOH
ICH2
IOB 1
Basic IO

FwH
VXB
VXB
VXB
VXB
2x533 MB/S
2 Gb/S
1 Gb/S
4x2,5 Gb/S
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Partenariat avec

• Partenariat Stratégique  top management
  meeting  périodiques
• Coopération Technique
• Développeurs Bull dans les labs d Intel
• Asics/SPS
• Mise au point de la carte quadriprocesseur
  McKinley
• BIOS
• ET Validation chip set Intel à l aide de Fame
• Joint Project Review de Fame avec les  Intel
  labs experts 
• Participation de Bull à des programmes communs
• Campagne de recrutement des ISV
• Création de 2 ASCs Application Solution Center
  (port d applications, outils et infrastructure
  pour support de performance tuning )
• Roadshows, early demos..

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Administration Fame
Operating System
Le processeur dadministration Plate-forme
rassemble sur un PC sous Windows 2000
Operating System

• la console système des OS
• le logiciel de management de la platforme
• Le logiciel de management du storage
• le logiciel de management du SAN

Fame central subsystem
Fame switch
Fame SAN
Entreprise Lan
Fame storage
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Administration du système
Integrated Platform Management

• Gestion cohérente
• des domaines ( ressources, processeurs,
  mémoires, I/O,..)
• du réseau SAN
• des systèmes de stockage

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Extensibilité

• Larchitecture de FAME est extensible
• par juxtaposition des sous-systèmes centraux
• et interconnexion des switchs IO.

LUN
LUN
LUN
LUN
LUN
Une seule contrainte un domaine ne peut
utiliser des cellules que dun seul sous-système
central
Le logiciel dadministration plate-forme contrôle
lensemble de l   extended Fame 
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Windows sur Itanium

• Windows 2002 64 LE pour external customer
  developer Disponible depuis Juillet
• Whistler Beta3 en Nov 2001,RC12 Tbd, RTM en Mai
  2002, FCS en Juin 2002 et 3 mois plus tard Data
  Center (plus de 8w), good enough pour 16w
• Blackcomb Beta1 en été 2002 et FCS en Janvier
  2004 avec les fonctions suivantes
• Dynamic partitioning
• Scalability 32w jusquà 64w (sous réserve de
  disponibilité de Hardware)
• CC Numa
• Infiniband
• Multipath IO

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Linux évolutions pour des systèmes haut de gamme

• Réutilisation de notre expérience sur les noyaux
  Unix pour systémes multiprocesseurs
• Offre HPC basée sur des clusters Escala IL400R
  et IL1600R un  16 voies Itanium  avec
  TurboLinux
• Coopération avec lInria sur le projet LIPS de
  large cluster pour la recherche à Grenoble
• Participation active dans des projets avec
  l industrie pour obtenir les fonctions
  nécessaires au support de grands systèmes basés
  sur Mc Kinley
• Domain partitionning
• Machine check handling
• Hot plug everything
• CC-numa

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Bull coopére à lamélioration de Linux dans le
cadre du programme Atlas

• Methodology Joint project, using Linux BKMs on
  the 2.4 Linux kernel.
• Participants BULL, HP, IBM, Intel, NEC, SGI
  TurboLinux.
• Scope
• Machine check handling
  - cc-NUMA optimization to Linux
• Hot-plug processor and memory support -
  Hot-plug IO node support
• Dynamic Domain Partitioning
  - McKinley Platform support
• Static Domain Partitioning
  - Headless boot
• ACPI 2.0 support
  - Machine Check handling
• Status
• Design completed. Detailed design and
  implementation underway
• Recruitment of additional fellow travelers under
  way
• Announced Dec 19th, 2001.

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Linux OS Roadmap
2.4 Prod
2.6 Prod (Q402)
Linux Kernel
2.6 Freeze
2.5 Dev Starts
JT, McKinley
Next gen Xscale, IXA
Platform Rel. / Enabling
Gcc 3.0 XScale Port
ACPI 2.0 Low Power Servers
Ketris
Langley
HA Clustering SSI
Hot Plug cPCI/ PCI
iSCSI Server/ Volume Mgr.
Real Time Scheduling
Disk Mirroring
Redundant CPU N/W
HA
HA Drivers
Panic Handling
Driver Hardening
Kernel Msg. Handling
Reliability
Secure JFS
Large Resource Mgmt.
Raw I/O, Memory Buffer Mgmt.
Adv. ccNUMA Sys/Mem Topology (Q203)
Scalability / Performance
POSIX Threads
Locking
TCP/IP
4P
8P
ccNUMA
Large File System
Live OS Upgrades (Q103)
Serviceability
Kernel Dump Analysis
Remote Boot
Headless Operation
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GCOS Directions pour le futur

• Environnement natif W2K LINUX
• Interopérabilité avec AIX apps platforms

FAME / DIANE / HELIOS
System partition
Applications partitions
AIX/PPC
GCOS
W2K
LINUX
and
Vx000
Host OS
INTEROP links
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Conclusion

• Avec larrivée de Mac Kinley une gamme de
  serveurs Intel en extension (du serveur 2
  processeurs au serveur 32 processeurs) supportera
  à la fois les applications des entreprises et les
  besoins de High Performance Computing
• FAME le développement stratégique de Bull
• Mission critical
• RAS mainframe
• Prix/performance