Intel Cluster-On-Die (COD) -teknologia VMware ESXi:ssä

Johdanto

    NUMA-järjestelmissä muistikanavat ovat jakautuneet suorittimien kesken. Kaikki muistiin liittyvät toiminnot edellyttävät snoop-toimintoja välimuistitietojen yhtenäisyyden ylläpitämiseksi. Snoopingia käytetään välimuistin sisällön tutkimiseen sekä paikallisissa että etäprosessoreissa, jotta pyydettyjen tietojen kopio löytyy mistä tahansa välimuistista.  Jos NUMA on poistettu käytöstä (solmujen lomitus käytössä BIOSissa), snoop-tila poistetaan käytöstä automaattisesti.

        Intel Haswell -mikroarkkitehtuurissa on kolme erilaista snoop-tilaa. Dellin 13^. sukupolven palvelimet (13G) tukevat kaikkia kolmea SNOP-tilaa, kuten:

1) Varhainen nuuskiminen

2) Koti nuuskia

3) Klusteri kuolemassa

Tässä blogissa keskustelemme Cluster-On-Die (COD) -nuuskimistilasta VMware ESXi:n kannalta. Tämä blogi kattaa seuraavat näkökohdat.

• COD: n perusteet
• COD:n käyttöönoton edellytykset sekä laitteiston että VMware ESXi -ratkaisun kannalta
• Muutama komentorivivaihtoehto ESXi: ssä, joka näyttää eron NUMA-luettelossa, kun COD on käytössä ja poistettu käytöstä.

Ennen kuin menemme COD: n yksityiskohtiin, on ymmärrettävä prosessorityypit, jotka perustuvat Intel Haswell -prosessorin mikroarkkitehtuurin ydinmäärään.

Intel on luokitellut haswell-prosessoriarkkitehtuurin seuraaviin tyyppeihin: -

1) LCC – Alhainen ydinten määrä [4–8 ydintä]

2) MCC – Keskitasoinen ydinten määrä [10–12 ydintä]

3) HCC – Suuri ydinten määrä [14–18 ydintä]

                   HUOMAUTUS: Tämän ydinmäärän tyypit vaihtelevat Intelin eri mikroarkkitehtuurien mukaan.

 

Mikä on Cluster-On-Die (COD) -tila?

COD on uusi snoop-tila, joka on otettu käyttöön Intel Haswell -prosessoriperheestä, jossa on vähintään 10 ydintä. MCC- ja HCC-suoritinluokissa Intel on sisällyttänyt kaksi muistiohjainta yhteen prosessorikantaan, kun taas LCC-prosessorissa on vain yksi muistiohjain. Jokainen prosessoriliitännän muistiohjain toimii yhtenä kotiagenttina [HA].

COD-yhteensopivissa palvelimissa jokainen prosessori jakaa kannan loogisesti 2 NUMA-solmuun Jokaisella NUMA-solmulla on puolet fyysisten ytimien kokonaismäärästä ja puolet viimeisen tason välimuistista (LLC) yhdellä kotiagentilla. Termiklusteri muodostetaan, kun prosessorin ytimet ja vastaava muistiohjain ryhmitellään yhteen ja muodostetaan klusteriksi kantamuottiin. Jokainen kotiagentti käyttää kahta muistikanavaa ja näkee pyynnöt pienemmältä määrältä prosessorin loogisia ytimiä, mikä tarjoaa suuremman muistikaistanleveyden ja pienen viiveen. Tätä käyttötilaa käytetään pääasiassa NUMA-työkuormien optimointiin. Käyttöjärjestelmä näyttää NUMA-solmujen määrän lukemalla ACPI SRAT -taulukot.

COD: n graafinen esitys on seuraava: -


 

Toisesta kuvasta voidaan nähdä, että yhden suorittimen kannan muotti on jaettu kahteen loogiseen solmuun, kun COD on käytössä. 

Edellytykset:

Tässä osiossa käsitellään edellytyksiä sekä laitteiston että VMware ESXi:n näkökulmasta.

Laitteisto:

• COD voidaan ottaa käyttöön vain Intel Haswell-EP -suorittimessa, jossa on vähintään 10 ydintä.
• Muisti on täytettävä vaihtoehtoisissa muistikanavissa (CH0, CH2 &; CH1 > CH3). Esimerkiksi R730-, R730xd-, R630- ja T630-palvelimissa on 4 muistikanavaa kantaa kohti.

              Otetaan esimerkki, jotta ymmärrät paremmin yllä olevan edellytyksen. Jos palvelimessa on vain kaksi muistimoduulia kanavaa kohti, seuraavat paikat on täytettävä tiettyä kanavaa varten

• A1 &; A3 

 4 muistimoduulilla,

• A1, A3 &; B1, B3

 8 muistimoduulilla,

• A1,A3,B1,B3 &; A2,A4,B2,B4

HUOMAUTUS: COD:n käyttöönottoon on täytettävä vähintään kaksi muistimoduulia.

• Cluster On Die -tunnus on otettava käyttöön BIOS-asetuksissa.

• VMwaren COD-tuki alkoi vSphere 6.0:sta alussa, ja nyt sitä tuetaan myös ESXi 5.5 U3b:ssä. Lisätietoja on VMwaren tietämyskannan 2142499. 

VMware ESXi lukee ACPI SRAT (System Resource Affinity Tables)- ja SLIT (System Locality Information Tables) -taulukoita käytettävissä olevien laitteistoresurssien tunnistamiseksi ja kartoittamiseksi. Tämä sisältää myös NUMA-solmujen kartoituksen. Tässä osassa käsitellään muutamia komentorivivaihtoehtoja, joiden avulla käyttäjät voivat tarkistaa COD-tilan VMware ESXi:stä.

• esxtop tarjoaa mahdollisuuden nähdä NUMA-solmut täytettyinä. Kun esxtop-komento syötetään, paina 'm' nähdäksesi NUMA-solmujen tiedot seuraavasti.

Seuraavat näyttökuvat on otettu järjestelmästä, jossa on kaksi suoritinkantaa ja 128 Gt järjestelmämuistia. Oletuskokoonpanossa, jossa COD ei ole käytössä, esxtop näyttäisi kaksi NUMA-solmua, joissa 64 Gt on varattu NUMA-solmua kohti. Seuraavassa kuvassa näkyy esxtop-komennon tulos VMware ESXi:ssä, kun COD on poistettu käytöstä. 

Kun COD on käytössä, esxtop luettelee neljä NUMA-solmua kahden sijasta, koska yhden suorittimen kannan muotti on jaettu kahteen.

Hyödyt

COD-tilassa käyttöjärjestelmä näkee kaksi NUMA-solmua kantaa kohti. COD: lla on paras paikallinen viive. Jokainen kotiedustaja näkee pyyntöjä pienemmältä määrältä säikeitä, mikä saattaa tarjota suuremman muistikaistanleveyden. COD-tilassa on muistihakemiston bittituki. Tämä tila sopii parhaiten erittäin NUMA-optimoituihin työkuormiin. Tutustu Dell HPC -tiimin julkaisemaan blogiin, jossa kerrotaan eri nuuskimistiloista. 

Viitteet

VMware KB ilmoittaa Intel COD -tuesta

Ei sovellettavissa

Ei sovellettavissa