Каковы шансы у AMD на серверном рынке? Экспертное мнение и аналитика.

Данный материал является первой статьей из серии аналитических обзоров, посвященных серверной стратегии АМD, ее процессорам, технологиям и общей серверной «экосистеме»

“Эпическая” предыстория

С момента появления процессоров AMD EPYC серии 7001 в 2017 году серверная доля AMD выросла с 0.5 процента до 2.9 процентов: принимая во внимание эффект «низкой базы», этот результат сложно считать заметным.

Поэтому AMD возлагает свои надежды на второе поколение процессоров для односокетных и двухсокетных x86-серверов, объявленное 7 августа 2019 года. Восторженные обзоры и результаты бенчмарков новых EPYC серии 7002 заставляют вспомнить об успехах серверного процессора AMD Opteron, позволившего корпорации достичь в 2006 года чуть более 26% от общего оборота рынка серверов х86. Технологическое лидерство AMD в те годы вполне признавалось индустрией, поэтому рационально провести определенные исторические параллели, сравнить старую и современную стратегии AMD на фоне изменившихся рыночных условий и моделей использования серверов.

Процессор Opteron был представлен в апреле 2003 года, раньше своего десктопного варианта Athlon 64. В процессе вхождения на рынок коммерческих приложений AMD пришлось преодолевать новые для нее вызовы. Как и сегодня, массовый корпоративный заказчик не был готов к переходу на альтернативного поставщика процессоров. Компания буквально «проламывалась» сквозь страх производителей серверов потерять маркетинговые фонды и доступ к технологическим образцам и документации Intel, а также свозь опасения заказчиков, связанные с отсутствием у AMD репутации производителя серверных процессоров. Компания начала завоевание рынка с суперкомпьютерного сегмента, где технически грамотные агностики по сей день предпочитают использовать наиболее передовые и производительные процессоры. В 2003-2005 годах сначала национальные вычислительные центры, а затем и крупнейшие корпорации развернули вычислительные кластера на базе AMD Opteron.

Виной неготовности массового рынка были не только традиционное мышление и страхи миграции на новую микроархитектуру, подогреваемые глупостями наподобие «горячести» процессоров. Отсутствие сертификации под множество профессиональных приложений, ограниченный выбор первых моделей серверов, средств компиляции и оптимизации кода, редкие истории успеха и множество сотрудников Intel, регулярно навещавших заказчиков и производителей во всех развитых странах мира, делают историю процессора Opteron абсолютно легендарной.

Среди факторов, способствовавших успеху, стоит выделить пять наиболее влиятельных:

• Значительное превосходство в производительности архитектуры K8 и ее более поздней двухъядерной версии вплоть до середины 2006 года;
• Передовая топология прямых соединений процессоров на основе интерфейса HyperTransport, обеспечивавшего преимущество в производительности (растущее с ростом количества сокетов) от 2-х и 4-х сокетных систем на базе Intel Xeon;
• Простота внедрения набора инструкций x86-64 (AMD64), расширявшего адресные пространства без колоссальных затрат на миграцию приложений и закупку новых систем на базе CPU Itanium, плюс последовавшее фактическое объявление поддержки AMD64 со стороны Intel;
• Благодаря прямому взаимодействию с отделом продаж AMD, 25 процентов крупнейших мировых заказчиков из списка Fortune 100 уже в 2004 году использовали Opteron, в том числе для традиционных бизнес-приложений.
• Волна массового объявления А-брендами серверов на базе Opteron в 2004-2006 годах: мировые производители все менее опасались реакции Intel. Увеличивалось число клиентов среди глобальных компаний списка Forbes Global 2000, конкуренция позитивно сказывалась на ценах микропроцессоров, все участники рынка «вошли во вкус».

Первой среди глобальных производителей протестировала реакцию рынка IBM, запустив в начале 2004 года двухсокетную Opteron систему x325 для построения высокопроизводительных кластеров. IBM удачно продвигала широкую гамму RISC- и х86-серверов и не особо стремилась нарушать существующее позиционирование своих серверов на базе Intel Xeon. В отличие от IBM, Sun Microsystems, исторически концентрировавшаяся на архитектуре SPARC, испытывала давление со стороны динамично растущего рынка x86-приложений, где ее немногочисленные Xeon-системы почти не продавались.

Вскоре после IBM Sun запустила пару пробных систем на Opteron и в 2005 году сделала стратегическую ставку на новую линейку Galaxy на базе CPU Opteron. Galaxy была разработана сооснователем Sun Энди Бехтольшаймом (Andy Bechtolsheim), вернувшимся в компанию вместе со своим стартапом Kealia, занимавшимся разработками систем на Opteron с 2001 года. Бехтольшайм считается гениальным инженером и удачливым технологическим инвестором, а 59 человек его стартапа на тот момент были самой крупной и опытной командой разработчиков вне AMD.

При этом, внутри Sun существовало определенное сопротивление продавцов больших систем SunFire, не особо заинтересованных в новом, сравнительно низкомаржинальном бизнесе. Компании пришлось создавать отдельный департамент, занимавшийся продажами новых систем.

Почти одновременно с Sun стала проявлять интерес и HP. В 2004 году там уже осознавали, что “64 бита для народа” от AMD будут препятствием для успеха созданных совместно с Intel процессоров Itanium и систем HP Superdome на их базе. Вскоре представители компании приехали в AMD обсуждать использование как десктопных, так и серверных чипов AMD в линейке своих продуктов. HP стала третьим глобальным ОЕМ-ом, поддержавшим Opteron. Несмотря на негативную реакцию подразделения, продвигавшего Itanium, HP запустила двух- и четырех- сокетные стоечные серверы и блейды на Opteron, быстро ставшие локомотивом корпоративных продаж Opteron. Оценив преимущества технологии HyperTransport и многоядерных процессоров AMD, HP рекомендовала заказчикам восьмиядерные сервера DL585 и блейды BL65 на AMD, и даже установила внутри себя обязательные индивидуальные планы продаж этих систем.

К 2006 году Opteron стал активно использоваться в широком спектре приложений от web-серверов, терминальных приложений и баз данных до высокочастного трейдинга и набиравшей популярность виртуализации на основе гипервизоров VMWare. Причем костяк продаж формировался за счет спроса со стороны крупнейших американских и европейских компаний. Компания быстро завоевывала корпоративный рынок, интернет провайдеров и национальные лаборатории, при этом ее успехи в сегменте малого и среднего бизнеса были скромными.

Sun Microsystems, доля систем AMD у которой достигла 40 процентов всех х86-систем, запустила даже уникальный восьмипроцессорный сервер Galaxy на Opteron в 4U исполнении (всего три компании в мире сделали восьмипроцессорные дизайны: Sun, HP, Iwill). В сегменте блейд серверов лидировали IBM и HP с двух- и четырех- сокетными конфигурациями на Opteron.

Дабы не терять свою долю «в канале», SuperMicro (которая, строго говоря, не является А-брендом, но популярна как в сегменте вычислительных кластеров, так и среди национальных ОЕМ-ов) без лишней шумихи запустила в продажу в 2006 году несколько серверных плат и платформ на AMD Opteron.

Dell долго держалась «в стороне», и начала с 1U сервера для кластеров в 2006 году, затем тихо запустила двухпроцессорную систему, и лишь в 2008-м публично представила расширенное серверное портфолио на базе AMD Opteron. Злые языки утверждают, что помимо давления корпоративных заказчиков, запуск полной линейки серверов был продиктован риском обвинения в картельном сговоре с Intel. Справедливости ради, необходимо отметить великолепный функционал двух- и четырехсокетных серверов и блейдов на базе многоядерных Opteron, представленных в 2008-2009 годах в стилистике серверов поколения 11G. Запущенные на зрелом этапе жизненного цикла Opteron, продажи данных серверов Dell носили пассивный характер, да и структура спроса практически полностью снова сместилась в пользу решений на базе Intel Xeon.

Проиллюстрируем предыдущие абзацы перечнем стоечных серверов на Opteron:

Изображение 1. Стоечные системы глобальных ОЕМ-производителей на базе ЦП АМD Opteron в 2003-2010 годах (сокеты 940 и F)
[чтобы не загромождать материал, не указаны обновления и снятие серверов с производства.]

Таким образом, 2006 год стал пиком серверных достижений AMD: признав тупиковым направлением продукты на базе микроархитектуры Pentium 4, Intel объявила Xeon 5100 “Woodcrest” на базе новой микроархитектуры Core, первоначально предназначавшейся исключительно для мобильного применения. Начиная с объявления “Woodcrest” в середине 2006 года, Intel стал динамично отвоевывать свою законную долю рынка (изображение 2).

У AMD продукта, соответствующего потенциалу ядра Core и более позднего Nehalem, не было. Не спасали ни увеличение количества ядер, ни масштабируемая платформа. В 2011 году, невзирая на выход нового процессора Opteron на микроархитектуре Bulldozer, OEMы постепенно начали сворачивать производство вышеперечисленных серверов. В результате, как уже упоминалось в начале статьи, к 2017 году доля AMD составляла полпроцента серверного рынка. Таков был драматический итог потрясающей истории бренда AMD Opteron.

Изображение 2. Динамика соотношения долей Intel и АМD на рынке серверов х86. (На основе аналитических данных Меrcury Research, UBS и Сredit Suisse.)

По словам руководства AMD, в 2012 году решался не просто вопрос того, каким будет следующий процессор для серверного сегмента. Речь шла об общей целесообразности любых дальнейших попыток возврата на серверный рынок. Было принято стратегическое решение о создании нового процессора с чистого листа, без попыток реанимации микроархитектуры Bulldozer. Учитывая несоизмеримые с возможностями Intel ресурсы, для повторения успеха Opteron АМD должна снова точно «попасть в рынок». Это требует знания текущей ситуации на серверном рынке, понимания его эволюции за полтора десятилетия, и учета множества факторов.

Эволюция серверного рынка

За прошедших пятнадцать лет с серверным рынком произошли существенные изменения. Во-первых, наблюдается консолидация поставщиков серверов: снизилась доля локальных сборщиков и национальных производителей, уступивших мощи брендов первого и второго эшелонов. Деградация «канального» бизнеса заставила мелких сборщиков либо переориентироваться на продажу и обслуживание продуктов А-брендов, либо уйти в смежные ниши. Дистрибуторы компенсировали сокращение продаж серверных комплектующих предложением готовых систем и гаджетов.

Во-вторых, изменились потребности клиентов. Пятнадцать лет назад каждая компания имела пусть небольшую, но свою ИТ инфраструктуру и системного администратора. С появлением обширного рынка облачных услуг это вовсе не обязательно. Достаточно доступа в интернет и персоналок для сотрудников, все остальное будет реализовано «в облаке». Крупные компании все больше используют гибридные облака. А новые стартапы в США вообще отвергают классическую закупку техники, позволяя и поощряя сотрудников использовать на работе личные устройства (BYOD – Bring Your Own Device).

В-третьих, изменилась общая ситуация на рынке: технологии виртуализации и контейнеры ведут к трансформации ИТ-продуктов из товара в сервис. Поставщики решений трансформируются в поставщиков услуг, заводя свои собственные датацентры, поднимая частные «облака» и т.д.

Это привело к консолидации покупателей: самыми крупными покупателями серверов стали своего рода агрегаторы – владельцы датацентров (гиперскейлеры), у которых множество заказчиков теперь просто арендует оборудование, виртуальную инфраструктуру и готовые сервисы. По заявлениям AMD (презентация Next Horizon в ноябре 2018 года), десятилетие назад десять самых крупных серверных покупателей создавали менее 10% общего спроса. Сегодня ТОП 7 покупателей создает до 40% общего спроса. При этом глобальный объем серверного рынка продолжает расти.

Примеры гиперскейлеров: Amazon, Alibaba, Baidu, Facebook, Google, Microsoft, Yahoo. Они поставщики привычных ныне облачных сервисов: доступной по всему миру почты, соцсетей, облачных хранилищ, позволивших отказаться от локального хранения многих видов информации.

Эволюционировали каноны построения отказоустойчивой архитектуры: «ИТ как сервис» изначально устроен как распределенная система, умеющая динамически масштабировать нагрузку, и перебрасывать ее с неисправного оборудования на исправное практически в любых масштабах. Локальная избыточность заменена динамическим распределением нагрузки, масса сокетов внутри одного сервера (Scale Up) - на массу одноранговых серверов (scale out).

Гиперскейлеры сочли невыгодной закупку дорогих стандартных серверов у лидирующих OEMов, и стали напрямую покупать у крупных ODM-ов, таких как Quanta (QCT) и Inventec, готовые стойки с заказными конфигурациями серверов.

Дальше – больше. Facebook и другие игроки начали создавать собственные стандарты Open Compute Project (OCP), OpenRack, и т.п.. Индустрия сосредоточилась на автоматизации развертывания, плотности размещения, эффективном энергопотреблении и отводе тепла, безопасности серверов, программной реализации сетевых систем и хранения данных на базе стандартных серверов, использовании гетерогенных вычислений, а также на выделение в самостоятельные вычислительного, сетевого и СХД-пулов. Гиперскейлеры стали новым типом крупнейших потребителей серверных микропроцессоров и движущей силой индустрии, за их заказы сражаются поставщики компонентов, OEM- и ODM-производители.

Таким образом, стратегия выхода нового серверного продукта AMD должна учитывать как реалии современного серверного рынка, так и исторические уроки:

• Серверы неумолимо движутся от вертикального к горизонтальному масштабированию, «кирпичи» построения современных систем с распределенной нагрузкой значительно отличаются от систем десятилетней давности;
• Гиперскейлеры стали самым крупным потребителем серверных технологий;
• Облака, виртуализация, и хостинг превратили ИТ в услугу обеспечения конкурентоспособности заказчиков;
• Рынок высокопроизводительных вычислений по-прежнему растет и дополняется вычислительными облаками;
• Значительно уменьшилась доля национальных ОЕМ-производителей, а местные компании-сборщики ушли в сопредельные сферы;
• Оставшиеся производители и интеграторы строят свои датацентры для оказания заказчикам ИТ-услуг;
• ОЕМ-производители готовы поставлять новые решения, но ожидают от производителей процессоров прямой, активной работы с заказчиками для формирования спроса на такие системы;
• Финансовых и человеческих ресурсов AMD хватит на качественное обслуживание потребностей и поддержку лишь крупнейших заказчиков.

В следующей главе будет приведен анализ успехов и неудач AMD с момента начала продаж процессоров EPYC 7001. Все три главы должны позволить нам подойти к стратегической оценке перспектив новой серии EPYC 7002 в ближайшие год-два и перейти к предметному анализу технологий и основных приложений нового продукта AMD.

Часть вторая. Epyc 7001.

Виктор Картунов
20/08.2019