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HPE will mit der Zukunftstechnologie The Machine den Wettbewerb abhängen

HPE plant mit „The Machine“ eine Revolution und will damit die Konkurrenten weit hinter sich lassen. RAM wird Storage ablösen.

HPE bringt erneut die revolutionäre Supertechnologie The Machine ins Rampenlicht. Neue Hochleistungsmaschinen sollen sich auf Basis von Memristor Speicherbausteinen und photonischen Verbindungen völlig von bisherigen Computer-Architekturen unterscheiden.

Mit The Machine erfindet HP alle wesentlichen Bauteile eines Computers neu: Speicher, Datenübertragung, Chip-Design sowie das Betriebssystem. The Machine vereint mittels Memristor-Technologie RAM und Massenspeicher zu einem einheitlichen Speicherbereich und macht damit Petabytes von Speicher innerhalb weniger Nanosekunden zugänglich – 20 bis 50 Mal schneller als mit herkömmlichen Rechnern. Festplatten und Flash-Laufwerke werden damit überflüssig. Die Speichermenge beträgt für erste Prototypen bereits 100 Terabyte, etwa doppelt so viel wie bisherige kommerziell erhältliche Systeme.

HPE CEO Meg Whitman setzt stark auf Innovation. Sie kündigte an, dass die bisherigen Hewlett Packard Labs komplett HPE unterstellt werden. Sie will möglichst schnell die Forschung kommerzialisieren und einen Konkurrenten zu IBM Watson an den Start bringen.

HPE Labs hat vier Software-Module auf GitHub als Open Source vorgestellt, die The Machine antreiben sollen. Das sind ein Emulator für Storage-Arrays auf RAM-Basis, ein Programmiermodul für nicht-volatilen Speicher, einen Datentreiber und einen Emulator für Bandbreiten und Latenzen, die mit The Machine machbar werden sollen.

„The Machine ist im Moment nur ein Prototyp. Aber wir wollen, dass die neuen Technologien schnellstmöglich in die HPE-Server einfließen. Deswegen geben wir Entwicklern die Werkzeuge in die Hand, um ihre Software auf die neue Architektur vorzubereiten“, erklärt Kirk Bresniker, Chief Architect of Hewlett Packard Labs Systems Research und Hewlett Packard Enterprise Fellow. HPE Labs hat bereits eine spezielle Linux-Version für The Machine entwickelt. Neben Linux for The Machine (Linux4TM) ist auch eine Android-Variante in Vorbereitung. Das Betriebssystem wird als Open Source zur Verfügung stehen, um einer möglichst breiten Entwicklerbasis den Weg zu dieser revolutionären Compute-Plattform zu ebnen. HP arbeitet an Linux4TM gemeinsam mit einer Reihe von Universitäten. Daneben konzipiert HP für the Machine auch ein natives Betriebssystem.

RAM statt Storage  

Bei The Machine sollen Glasfaserkabel optische Signale in neuen Geschwindigkeitsdimensionen durch die Rechner senden. „Die Prozessoren sind 2005 an eine Plattformgrenze von 4 GHz gestoßen. Wir können sie nicht weiter beschleunigen und auch zusätzliche Threads bringen wenig. Aber wir können diesen Flaschenhals überspringen. Wir ersetzen traditionelle Storage Arrays und Nodes durch einen RAM-Cluster, der genauso schnell läuft wie Prozessoren. In unserem Prototyp haben wir 100 TB auf einer Höheneinheit. Wir erwarten, dass wir bald 1 PB erreichen. Und das Ganze wird sehr viel weniger Energie benötigen als bisherige Systeme“, ergänzt Bresniker.

15-mal schneller als heutige Server

Bresniker fügt hinzu, dass die bisherige Software-Architektur, eine parallele Verteilung der Anwendung auf verschiedene Server, für viele Anwendungen nicht mehr ausreicht, insbesondere nicht für Analyse in Echtzeit. Mit The Machine sei eine um den Faktor 15 höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit möglich. Eine Variante von Apache Spark ist bereits an die Möglichkeiten von The Machine angepasst worden. Komplexe Analyseprozesse, deren Auswertung im Moment sechs Monate erfordert, könnten mit The Machine binnen sechs Stunden abgeschlossen werden, schätzt Bresniker. Für die Arbeit mit verbundenen Objekten bringe allein The Machine die nötige Rechenleistung mit.

NVDIMM statt Memristoren

Bei all diesen glänzenden Visionen sollte aber nicht unerwähnt bleiben, dass die tatsächliche Umsetzung ernste Schwierigkeiten bereitet. Die Ausschussrate bei der komplexen Produktion von Memristoren auf neuen Fertigungslinien ist derzeit noch hoch. The Machine wurde ursprünglich 2014 angekündigt und sollte 2018 fertig werden. Bresniker glaubt fest daran, dass sich der Zeitplan einhalten lässt. Die HPE Server sollen dann mit Lichtsignalen gesteuert werden. Statt der derzeitigen flüchtigen RAM-Speicher sollen Flash-Bausteine mit „non-volatile Memory“ (NVM) zum Einsatz kommen, die keine Informationen verlieren.

Non-volatile Dual In-line Memory Module (NVDIMM) sollen als Zwischenlösungen in The Machine fungieren, bis die Memristoren einsatzbereit sind. Ein DIMM verfügt über einen 168-Pin-Connector oder mehr und unterstützt 64-Bit-Datentransport.

„Es ist richtig, dass wir Schwierigkeiten mit Memristoren hatten, aber die liegen hinter uns. Wir arbeiten gemeinsam mit Sandisk an neuen Ideen. Ich glaube, dass wir bis zum Ende des Jahrzehntes Memristoren in The Machine einbauen können“, schätzt Bresniker. Der Ansatz, den Sandisk und HPE gewählt haben, ähnelt ein wenig dem, was Intel und Micron mit 3D Xpoint verfolgen.

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Artikel wurde zuletzt im September 2016 aktualisiert

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