Коротка історія Intel VROC

17.07.2023 | Сховища

 

Intel Virtual RAID on CPU (VROC) був представлений з першим поколінням процесорів Xeon Scalable як простий інструмент роботи з наборами NVMe SSD. Він базується на функціоналi Intel Volume Management Device (VMD), інтегрованого контролера у кореневому комплексі CPU PCIe. До появи NVMe накопичувачі підключалися до інтерфейсів-посередникiв. Intel VMD не потребує додаткового адаптера RAID або HBA. CPU має безпосередній доступ до NVMe SSD по шині PCIe.

Джерело

Драйвери Intel VMD і Intel VROC постачаються разом як частина корпоративного стека сховища даних. У середовищах Windows і Linux ці пакети надають можливість управління світлодіодами дискового кошику і гарячою заміною для масивів RAID 0, 1, 5 і 10 з прямим підключенням. Для налаштування та керування RAID використовується стандартна утилiта Linux mdadm, що навантажує частину ядер CPU.

VROC має гібридну природу: частково вважається апаратним, через втілений у кремнії VMD, але усе ще потребує процесорних ресурсів для обчислення логіки RAID - як традиційнi програмнi рішення RAID. VROC, що базується на VMD, підтримують всі чотири покоління процесорів Intel Xeon Scalable Processors (-SP, -D, -W), починаючи з 2017 року.

Велика родина VROC

В 2019 роцi Intel  об'єднала в одне сімейство продуктів з загальною назвою Intel  VROC те, що було створено для роботи з NVMe та програмний чiпсетний RAID для SATA на платах з Intel Platform Control Hub (PCH). Відоме раніше як Intel Rapid Storage Technology (RSTe) зараз зветься Intel VROC (SATA RAID).

Реалізація Intel RSTe SATA RAID добре знайома по багатьом поколінням інтелівських чипсетів. Вбудованим RAID на портах SATA материнської плати зазвичай користуються в ПК, робочих станціях та серверах початкового рiвня. За його допомогою можна об'єднати два SATA SSD або HDD в RAID 1, чотири диски в RAID 10 або вiд 3 до 6 дискiв в RAID 5, не бiльше двох RAID-груп.

Успадкована звідти логіка RAID та інтеграція VMD у процесори Xeon Scalable просунули VROC у світ NVMe. VROC (VMD) приваблює завантажувальним RAID, обробкою гарячої заміни накопичувачів, керуванням індикацією подій, RAID5, захищеним від втрати живлення та помилок реконструкції - все це за невисокою ціною. Часткова апаратність VROC додає спокою тим, хто з різних причин не довіряє суто програмним RAID засобами ОС (linux mdadm, Windows Storage Spaces) або файлових систем (ZFS). «Надійніcть» кожен трактує на свій лад. Програмний RAID залежить тільки від ОС, не від процесорів та материнських плат.

Фізична реалізація

VROC (SATA RAID) дістається користувачеві разом із материнською платою під процесори Intel. Для побудови NVMe RAID в серверах на Intel Xeon Scalable потрібно купувати апаратний ключ VROC, за наявності на материнській платi роз'єму під нього та відповідних опцій налаштування.

Є три варіанти ключів:

  • Standard (VROCSTANMOD): завантажувальний RAID, підтримка RAID 0/1/10 для будь-яких SSD
  • Premium (VROCPREMMOD): завантажувальний RAID, підтримка RAID 0/1/5/10 для будь-яких SSD
  • Intel SSD Only (VROCISSDMOD): завантажувальний RAID, підтримка RAID 0/1/5/10 тільки для SSD, вироблених Intel. 

Ключі продають дистриб'ютори Intel. Теоретично, можливий пробний  перiод, коли на 90 днів активується режим VROC Premium без фізичного ключа. Вважається, що цього часу достатньо для оцінки придатності VROC та покупки постiйного ключа в каналі Intel.

Підтримувані конфігурації та обмеження застосування VROC можна знайти за посиланням.

Intel лихоманить

В січнi цього року, напередодні офіційного старту четвертого покоління Xeon Scalable (Sapphire Rapids), Intel розіслала виробникам серверів та серверних материнських плат повідомлення про згортання технології VROC, припинення випуску ключів та підтримки продукту до 31 березня. Але через півтора тижні передумала. Раптовий повний розворот представники компанії пояснили так: «Повідомлення було опубліковано передчасно, поки рішення було на розгляді. Після обговорення з екосистемою та клієнтами ми зрозуміли, що існує значний попит на цей продукт, а тому його підтримка продовжиться».  Як мінімум дивно було б згорнути виробництво, коли у виробників на руках були готові лінійки серверів, із згадкою та пiдтримкою неіснуючого продукту.

Схоже, останніми роками Intel зосереджується на ключовому процесорному бiзнесi та позбавляється побічних вкладень. Розробка накопичувачів на флеш-пам'яті, включно з NVMe SSD, продана Hynix (зараз присутня на ринку як продукція Solidigm). Спільне з Micron підприємство з випуску пам'яті та накопичувачів Optane просто закрилося.

Стосовно процесорів є думка, що Intel веде асиметричну вiйну з AMD EPYC, роблячи ставку на вбудованi в Xeon специфiчнi прискорювачi – як-то QuickAssist Technology або  In-Memory Analytics Accelerator. Завдяки цьому відносна продуктивність кожного ядра стає набагато вищою, ніж внаслiдок вищих тактових частот або вдосконалення конвеєра x86. VROC та VMD є проявами такого підходу.

Проблемою Intel є формування продуктової матриці CPU та адресного продажу процесорiв з прискорювачами тим, кому вони дiйсно потрiбнi. Додавання транзисторів для прискорення на кристали геть усiх Xeon було б обтяжливим тягарем для клієнтів. У робочих навантаженнях, де прискорення не використовується, ці транзистори лежатимуть «мертвим вантажем». З iншого боку, розпилення SKU ускладнює виробництво та збут.

Поки що, принаймні для четвертого покоління Xeon Scalable з VROC все залишається як було – треба купувати фiзичнi ключі, щоб активувати вже наявну в процесорах функціональність.

Продавати чи дарувати?

Intel більше не виробляє NVMe SSD, то ж одним варiантом VROC стало менше – найдешевшим VROCISSDMOD (пiд Intel SSD). Раніше диференціація ключiв за ціною спонукала купувати iнтеловськi SSD. За їх відсутності залишається вибирати між стандартним VROCSTANMOD за ~$150 та премiальним VROCPREMMOD за ~$300.

Мотивiв їх купувати небагато: швидкодії VROC не додає, суттєвих переваг над програмними RAID немає, доступність погана - через відсутність регулярного попиту. В продуктивних NVMe-серверах користуються взагалі iншими iнструментами. Зведений до ролі провідника завантажувального тому NVMe, VROC втрачає привабливість. Ба більше, вендори вигадують свої пропрієтарні рішення, привʼязуючи покупців до себе уявними «перевагами».

Навряд чи продаж ключів VROC NVMe RAID приносить Intel великий дохід. Було б логічно зробити весь VROC безкоштовним, як SATA RAID. Додаткових витрат це не потягне, проте може підтримати згасаючу популярність інтеловських платформ у серверах.