最近よく耳にする省電力メニーコアARMサーバーって実際どうなの？

[Masazumi_Koga]

■ARMサーバーが選ばれる背景

昨今、ITの世界では、省電力やサステナビリティに代表される地球環境に配慮した取り組みや、人間の脳の働きをコンピューターで模倣するAI、人工知能の活用が非常に重視されるようになってきました。

HPEは、以前からサステナビリティへの取り組みを推進していますが、2年ほど前にはARMプロセッサーを利用した業務用サーバーのHPE ProLiant RL300 Gen11（エイチピーイー・プロライアント・アールエル300・ジェンイレブン）を発表し、プロセッサーの処理能力を向上させつつも、省電力を実現する、いわゆる、「省電力メニーコアサーバー」を市場に展開しています。

そして、昨今の第３次AIブームにおいて、非常にパワーのあるサーバーが必要とされる中、サステナビリティ、二酸化炭素排出量削減、省電力を維持しつつも、AIを取り入れたいといったお客様の声が非常に増えています。

このような背景から、RL300 Gen11が国内外問わず、クラウド企業や大学・研究所で採用されています。

■ARMサーバーって、正直、ハードウェア的にどうなの？

RL300 Gen11は、１ソケット128コアで、3GHzのARMプロセッサーを搭載しています。128コアなので、メニーコアサーバーとよばれますが、メニーコアにも関わらず、ソフトウェアの負荷を掛けないアイドル時の消費電力は、サーバー全体で150ワットぐらいに落ち着きます。そのため、データセンターや小規模なマシンルームで、あまり巨大な電力を消費したくないといったニーズにマッチします。

RL300 Gen11には、遠隔管理機能が搭載されています。RL300 Gen11のマザーボードに搭載されているiLO（アイロ）経由で自宅からブラウザを使って、電源ON・OFFや、BIOS画面の操作も普通にでき、本当にx86サーバーのiLOと全く同じです。ARMサーバーを全く触ったことがないユーザーでも、直観的に操作できるので、ハードウェアを管理されるIT部門にとって、ハードルはとても低いはずです。

RL300 Gen11は、通常のデータセンターのラックに設置でき、x86サーバーと同様に、単純な1Uサーバーなので、日本のお客様にもってこいだと思います。

■サーバーが梱包されている段ボール箱から出して、すぐに使えるものなの？

ARMサーバーのRL300 Gen11は、一般の1Uのx86サーバーと筐体の大きさも同じなので、納品されるときの段ボールも、代表的な普通のx86の1UサーバーのDL360 Gen11などの段ボールと同じ大きさの梱包です。

筆者も、東京本社でRL300 Gen11を運ぶときは、サーバーが梱包された段ボール箱をオフィスで使う台車にのせてゴロゴロ移動させます。

段ボールには、RL300 Gen11本体が発泡スチロールの緩衝材で固定されて入れられています。

段ボールの箱から出して、サーバー筐体内に、物理メモリ、NVMe、電源ユニットを普通に装着し、あとは、ユーザーが接続するLANケーブルやIT部門の遠隔管理用のiLO 6（アイロ6）のLANケーブルを接続します。

iLO 6の固定IPアドレス付与も、BIOS画面を起動させた後に、x86サーバと全く同じようにIPv4で普通に設定できるので、何も迷うことはありません。

■Linuxは、普通に入れられるの？

ARMは、世界中で様々なコンピューターシステムに採用されています。よく手のひらサイズの小型のIoT向けARMマシンがありますが、それらの小型ARMマシンへのLinuxのインストールは、特殊な場合が少なくありません。

しかし、このRL300 Gen11は、x86サーバーのLinuxのインストールと全く同じです。RL300 Gen11は、ARMサーバーなので、ARM版のRHELはもちろん、RHELクローンOSのRocky LinuxやAlmaLinux、そして、AI系ではデファクトスタンダートのOSになっているUbuntu Serverも全く問題なく動きます。

RL300 Gen11では、最新のUbuntu Server 24.04 LTSもサポートされていて、Linuxなら全然苦労することなくインストールすることが可能です。

■ARMプロセッサーの性能ってどうなの？

ARMというと、「IoT機器のCPUだから性能ってそんなよくないでしょう？」と思われる方もいらっしゃるかもしれませんが、ARMサーバのCPUは、Ampere社のサーバー用プロセッサなので、3GHzの動作周波数で効いてるせいか、かなりキビキビ動きます。

１ソケットで128コアもあるので、メニーコアと呼ばれるのですが、128コアがある＝マルチスレッドが効く、ということです。なので、１台のマシンで、大量のスレッドが同時に動く必要があるといった場合は、メニーコアARMサーバーはもってこいです。

正直、筆者も当初は、「ARMって、どうせ小型のIoT機器向けのCPUで有名なぐらいだから、そんな、サーバー用とかって言っても、性能なんか、あんまりでないんじゃないの？」と思っていたのですが、なんだかんだでベンチマーク結果を見ると、ワットあたりの性能は、非常に優秀です。これだけ省電力でここまで性能でるということなので、海外のWebサービスプロバイダーなどで採用されているわけです。

ちなみに、性能情報は、Ampere社のWebサイトにもいろいろ掲載されているので、一読をお勧めします。

https://amperecomputing.com/briefs/hadoop-workload-brief

https://amperecomputing.com/briefs/spark-workload-brief

https://amperecomputing.com/blogs/migrating-your-nginx-front-end-to-hpe-proliant-rl300-in-a-multi-architecture-deployment

特に、NTTデータ様の性能検証事例は参考になります。おすすめです。

https://www.nttdata.com/global/ja/news/topics/2023/112400/

■用途って、正直、限定されるんじゃないの？

ARM用のアプリは、x86版とそん色なく膨大な数のオープンソースがコミュニティから提供されています。

Apache HTTP Server、Nginx、MariaDB、MySQL、MongoDB、PostgreSQL、Java、Python、PHP、Go言語、C言語、FORTRAN、Node.js、JupyterHub、TensorFlow、PyTorch、Docker、Containerd、Kubernetes、GlusterFS、Apache Hadoopなど、RL300 Gen11でいろいろオープンソースソフトウェアを動かしていますが、全く問題ありません。

ARM版オープンソースソフトウェアもネットからダウンロードし、普通に動きますから、全然違和感はありません。しかも、Dockerエンジンも不自由なく入れられて、アプリをコンテナで動かすことも簡単にできてしまいます。それに、JavaベースのAIソフトや、Python、PHP、Go言語、Node.js、C言語、FORTRANなど、一般のWebアプリや研究用途のプログラムも普通に動作し、JupyterHubなどの開発環境も、この省電力メニーコアサーバー１台で動作できてしまいます。

このため、オープンソースを多用するWebサービスプロバイダーや研究機関などで、RL300 Gen11が採用されています。

インストール手順や使用法もx86版アプリと同じですので、その点も不安はありませんが、ただ、ARM版の場合、Rancher Kubernetes Engine 2（RKE2）など一部のコンテナ基盤ソフトウェアのように、x86版に比べて、テクノロジープレビュー段階になっているソフトウェアもたまにあって、x86から遅れて数か月で正式サポートになるというものもあるので、ソフトウェアのリリースノートやARM版でサポートされる機能などを確認するのがよいでしょう。

また、ARMプロセッサーでの実行に最適化されたDockerイメージなども提供されているので、試してみるとよいでしょう。

ただ、Windowsを使いたいとか、VMwareを使いたいとなると、やはり厳しいものがあります。ARM版のWindowsやVMwareもあるようですが、そもそもユーザーの自己責任で動かす必要がありますし、安定動作も全く保証できません。RL300 Gen11では、Linuxのみがサポートされているのは、そういった事情があります。

■普通に使えるメニーコア省電力ARMサーバー

ARMサーバーについて、導入前に気になるかも、という点を思いつくままざっくり書きましたが、物価が高いこのご時世、サーバーにかかる電気代も無視できません。１ソケットでメニーコアで省電力ならば、台数削減も可能ですし、是非、電力あたりの性能を発揮できる「省電力サーバー」を入れて、データセンターやマシンルームの効率化を検討してみてはいかがでしょうか。

KOGA MASAZUMI (@masazumi_koga)