Hana on Power

Le développement de Hana à l'Institut Hasso Plattner de l'Université de Potsdam était coordonné avec Intel et se concentrait sur l'architecture x86 des processeurs Xeon. Mais l'architecture Power d'IBM s'est avérée être la meilleure base.

Ce n'est qu'en 2014 que la résistance a été levée et que HoP - Hana on Power a été autorisé. Peter M. Färbinger, rédacteur en chef du magazine E-3, s'est entretenu avec Andreas Span, manager chez IBM, sur cette odyssée unique et réussie au sein de la communauté SAP.

La base de données de calcul en mémoire Hana présente de nombreux avantages formidables par rapport aux bases de données SQL classiques - non pas parce que SAP est meilleur, mais parce que le professeur Hasso Plattner a eu le courage de faire table rase du passé : Hana a pu voir le jour sur les planches à dessin de Potsdam à l'Institut Hasso Plattner (HPI) et de Walldorf au siège de SAP, sans charges héritées du passé ni contraintes de compatibilité.

À Potsdam, les étudiants du professeur Plattner ont effectué des recherches et programmé avec Alexander Zeier. C'est Vishal Sikka, mathématicien et ex-directeur technique de SAP, qui a mené Hana à sa maturité opérationnelle à Palo Alto, en Californie (États-Unis).

On peut supposer que tous les trois - Plattner, Zeier et Sikka - n'étaient pas seulement des connaisseurs de premier ordre de l'architecture des processeurs Intel, mais qu'ils croyaient fermement que seul ce processeur à usage général était le mieux adapté à leur base de données Hana - une erreur, comme il a été officiellement démontré en 2014.

Puissance à Potsdam

Les rumeurs couraient dans la communauté SAP depuis fin 2012. Que l'HPI de Potsdam abritait une machine Power d'IBM en plus de nombreux serveurs Intel Xeon et que Vishal Sikka était horrifié de voir que sa base de données était nettement plus rapide sur l'architecture Power que sur Intel Xeon.

Bien que les logiciels et le matériel soient des architectures techniquement très complexes, la différence de performance entre Intel Xeon et IBM Power s'explique rapidement :

Les deux architectures de processeur sont conçues pour la construction de serveurs, mais Intel se concentre sur le marché global et produit donc un processeur à usage général, tandis qu'IBM vise l'entreprise pilotée par les données comme objectif principal avec les applications blockchain, intelligence artificielle, industrie 4.0, ERP/CRM, etc.

Dans une prise de position d'IBM datant de la fin de l'année dernière, on peut lire que les nouveaux serveurs IBM Power-Systems, dotés d'un processeur Power9 également de conception nouvelle, ont été spécialement développés pour les charges de travail d'IA nécessitant une grande puissance de calcul.

Grâce à lui, les temps d'entraînement dans le domaine du deep learning peuvent être accélérés jusqu'à quatre fois. Il est ainsi possible de construire des applications basées sur l'IA plus rapides et plus précises.

Certains composants clés du nouveau processeur ont été développés dans le centre de recherche et de développement allemand d'IBM à Böblingen, près de Stuttgart. Il s'agit par exemple d'une interface PCI-Express-4.0 qui fournit jusqu'à deux fois la vitesse de son prédécesseur ainsi que de nouvelles fonctions matérielles pour le support des opérations dites "High Precision 128 bit Floating-Point", qui sont particulièrement importantes pour le calcul scientifique à haute performance.

Le soutien des applications blockchain par des systèmes de puissance et l'amélioration de la puissance de calcul par watt ont également pu être réalisés avec l'aide des experts allemands.

Big Data avec puissance

"Power8 et Power9 ont tous deux été conçus pour traiter de grandes quantités de données, avec une grande largeur de bande mémoire - quatre fois plus grande que celle d'Intel x86, plus de mémoire cache - cinq fois plus de mémoire cache que celle de x86, ainsi que des performances élevées - deux fois par cœur dans le benchmark, jusqu'à quatre fois dans les charges de travail réelles des clients, une plus grande flexibilité avec PowerVM, une grande fiabilité grâce à la redondance, en particulier pour les serveurs Power Entreprise".

confirme dans l'entretien E-3 Andreas Klaus Span, directeur et Business Unit Executive pour SAP Hana on Power.

Mais en général, selon Andreas Span, l'argument selon lequel Intel x86 vient du secteur commercial avec l'approche "good enough", Power a toujours dû répondre aux exigences du monde de l'entreprise et a donc développé une toute autre architecture, est pertinent.

Dans ce contexte, l'avis des analystes et des chercheurs du marché d'IDC est intéressant : "IDC est toujours convaincu que la diversité dans l'informatique et un grand choix sont des facteurs positifs.

L'environnement matériel pour SAP Hana était jusqu'à présent insuffisant à cet égard. Il y avait certes un choix parmi les fournisseurs, mais pas en termes de processeur et de performance, de puissance de virtualisation de la plateforme ou de la manière dont les plateformes étaient distribuées sous forme d'appliance.

Alors que les entreprises qui voient l'avenir de leur Business Analytics chez SAP se familiarisent de plus en plus avec Hana et S/4, certaines nouvelles préoccupations apparaissent. Le traitement des analyses et des transactions sur un système comme S/4 exige des performances robustes pour gérer de grands volumes de données, une résilience sans compromis pour protéger le traitement en mémoire, une flexibilité totale basée sur la virtualisation et le cloud hybride, ainsi qu'une facilité d'utilisation.

Tous les matériels actuellement disponibles pour SAP Hana et S/4 ne peuvent pas répondre de manière optimale à ces exigences. Les entreprises qui envisagent des options matérielles pour Hana devraient tenir compte des avantages de Hana surpuissance (HoP).

Sur les systèmes IBM Power, ils ont l'opportunité de consolider et de simplifier tout en optimisant les gains de performance que Hana et S/4 peuvent offrir".

Facteur de différenciation

Depuis fin 2015, Hana est disponible sur IBM Power Systems avec l'architecture et les processeurs innovants Power8 d'IBM - état actuel : Power9. IDC est convaincu que les systèmes Power représentent un facteur de différenciation convaincant pour Hana et S/4.

Power a été conçu pour les charges de travail très intensives en données, comme Hana, et comprend une virtualisation intégrée puissante certifiée SAP, ainsi que de nombreuses caractéristiques destinées à améliorer la fiabilité.

Andreas Span sait très bien qu'au vu de la faiblesse de la virtualisation, de l'augmentation des erreurs de sécurité et de la limitation et de la faible capacité de charge des DIMM de mémoire x86, l'approche TCA est de moins en moins rentable à l'achat.

Espagnol : "A cela s'ajoute la croissance exponentielle des bases de données Hana et des données en général, qui réclament une approche flexible et adaptable du coût total de possession. Par rapport à cela, Power n'est pas seulement la plate-forme la plus stable et de meilleure qualité, mais aussi la moins chère".

Les considérations relatives à IBM Power ne sont pas les mêmes pour tous les clients SAP existants. Les clients qui exploitent actuellement Hana sur une appliance avec une architecture de commodité doivent tenir compte d'autres aspects que les clients qui exploitent des applications SAP avec une base de données traditionnelle sur Power. IDC souligne à cet égard

"Toutes ces entreprises ont toutefois en commun le fait qu'avec les systèmes IBM Power, il leur est facile de passer à une plate-forme Hana ou S/4 robuste, qui offre des avantages significatifs. De plus, il existe de nombreuses sources de soutien pour faire les premiers pas sur cette voie.

Même si les systèmes Power ne sont pas familiers à une entreprise, il n'y a pas de problème en ce qui concerne les qualifications requises, car la plate-forme fonctionne sous Linux. Ainsi, grâce à la virtualisation basée sur OpenStack, la plateforme s'intègre sans problème dans tous les centres de données virtualisés".

CIO, CEO ou CFO

Andreas Span connaît parfaitement les voies de décision :

"En fait, c'est de moins en moins le CIO, mais plutôt le CEO, le CFO et d'autres business leaders qui sont aux commandes en la matière. Il s'agit presque toujours d'une orientation stratégique d'une entreprise et de son avenir dans un contexte de concurrence mondiale de plus en plus rude.

Il est donc logique de miser sur une plateforme flexible et évolutive, avec une garantie d'avenir. En plus de 2000 implémentations, Power n'a pas rencontré un seul problème lié à l'infrastructure. L'utilisateur peut dormir sur ses deux oreilles - ses applications fonctionnent de manière fiable et protégée".

Redondance et réplication

La flexibilité des systèmes Power permet d'exécuter plusieurs environnements simultanément. Ainsi, la capacité inutilisée de l'environnement de production peut être utilisée pour le développement ou pour les tests d'acceptation des utilisateurs.

Comparés à d'autres architectures, les systèmes IBM Power permettent d'obtenir une plus grande efficacité à partir de ressources partagées. IBM Power offre la résilience que les clients Hana exigent pour les charges de travail critiques. Les caractéristiques et les fonctionnalités de fiabilité, de disponibilité et de facilité de maintenance de l'architecture Power en font des systèmes idéaux pour les déploiements Hana.

Cette solution combinée prend également en charge un grand nombre de mécanismes, d'outils et de procédures différents pour une meilleure résilience, y compris un support de premier ordre pour la redondance et la réplication.

Il existe deux plates-formes de processeur pour Hana : Intel Xeon et IBM Power.

"Intel vient du monde grand public et s'est toujours bien débrouillé avec des exigences moindres. Power est un produit de haute performance du monde de l'entreprise avec ses exigences 7×24 en matière de performance, d'évolutivité et de sécurité".

explique Andreas Span dans l'interview E-3.

"Celui qui a un environnement Hana complexe et étendu ne peut pas se passer de Power. De plus, la plateforme a été optimisée pour la vitesse et le 'data crunching' et ne dépasse pratiquement jamais les 20 % d'utilisation par instance, même avec un ratio cœur-mémoire généreusement calculé et une charge maximale. Couplé à la virtualisation intégrée gratuitement et bien plus complexe, il est difficile de faire une comparaison avec Intel".

Comme toujours, cela dépend de la taille : "Il peut toutefois y avoir des domaines, caractérisés par de petites bases de données et un nombre d'applications raisonnable, où Intel est rentable. Mais la plupart du temps, il ne s'agit que de l'approche TDI recommandée récemment par SAP, et non d'une appliance.

Power est généralement plus cher du point de vue du coût total de possession (TCA) pour les gros serveurs, mais il est clairement en tête du point de vue du coût total de possession (TCO)", ajoute Span.

Appliance contre puissance

Tout ce qui se trouve dans le domaine Intel/Hana est soumis à une certification - c'est l'approche Appliance. Le manager d'IBM, Span, souligne donc que le moindre changement - ne serait-ce qu'un nouveau câble Power - doit être recertifié.

"La plate-forme Power, en revanche, est certifiée une fois pour toutes ! Parlons maintenant du prix : les petits serveurs Power sont même au niveau d'Intel en termes de prix, tandis que les grands marquent clairement des points si l'on fait une facture TCO.

Nous proposons gratuitement des études de TCO qui incluent volontiers deux ou trois modèles concurrents, puis nous laissons le client décider librement en fonction des résultats. Conclusion : le client peut appeler tranquillement - quelle que soit sa situation budgétaire".

Comme nous l'avons déjà mentionné à plusieurs reprises, l'architecture Power a été conçue pour un "data crunching" efficace à grande échelle. Andreas Span est donc convaincu qu'il est logique d'utiliser Hana avec les volumes croissants de données disponibles - One Single Source of Truth - mais aussi le domaine d'avenir croissant de l'IA.

"Comme toute chose, l'idée d'origine de Hana a été soumise aux conditions scientifiques et économiques de son époque. Il n'est pas nécessaire de souligner à quel point le développement a été rapide rien qu'au cours des quelque dix années qui se sont écoulées depuis.

Aujourd'hui, SAP recommande en priorité l'architecture TDI et le scale-up et nous sommes, pour le dire simplement, "la seule alternative à Intel". De plus, nous faisons de la recherche et du développement ensemble depuis près de 40 ans et nous n'avons jamais été vraiment étrangers au concept de l'informatique en mémoire".

Certificat de plate-forme

Toute la plateforme Power est certifiée pour Hana. "Once and for all !", explique Andreas Span. "Cela signifie que nous n'avons pas besoin d'homologuer chaque serveur individuellement et de le faire approuver à nouveau au moindre changement, comme c'est le cas avec les appliances.

Lorsque de nouvelles versions arrivent sur le marché, comme Power9, elles sont testées ensemble dès la phase de développement et, si tout se passe bien, la documentation de SAP est mise à jour en temps réel - les fameuses SAP-Notes.

C'est déjà fait pour les serveurs 922 et 924 de Power9, les grands serveurs 950 et 980 peuvent également être utilisés pour les tests et le développement et nous attendons la documentation et donc l'approbation pour la production dans le mois en cours".

SAP s'est d'ailleurs fixé comme objectif d'avoir converti tout et n'importe quoi d'ici 2025 avec la base de données Hana, mais surtout en tant que plateforme.

"Pour cela, ils ont aussi besoin d'un partenaire qui leur offre des perspectives d'avenir comparables".

estime Span, directeur d'IBM, dans un entretien avec E-3.

Ils ont ce partenaire avec nous". En dehors de cela, le code pour Hana on Power et Intel a toujours été presque identique - plus de 97 pour cent. Entre-temps, il n'y a qu'une seule ligne de développement pour les deux plates-formes, le code est identique et les dates de sortie sont simultanées".

L'étude IDC mentionnée plus haut fait donc aussi remarquer à juste titre

"Le passage à une plateforme in-memory SAP Hana est devenu moins compliqué qu'il y a quelques années.

De nombreuses entreprises ont déjà fait le premier pas en migrant vers SAP Business Warehouse sur Hana. BW est un bon point de départ pour une base de données en mémoire SAP Hana : les améliorations immédiates des performances offrent un retour sur investissement (ROI) élevé.

De plus, BW n'est pas considéré comme une application 'critique', ce qui rend la situation moins compliquée. Environ un quart des 40.000 clients SAP dans le monde ont déjà installé BW sur Hana et la majorité d'entre eux sont en production.

La plupart de ces clients SAP Hana exploitent Hana en tant qu'appliance basée sur une architecture de commodité, car c'était la seule option possible à l'époque. Pour beaucoup de ces premiers clients, un renouvellement technologique s'impose désormais".

Cependant, il y a encore des dizaines de milliers de clients SAP existants qui n'ont pas encore effectué la transition vers Hana. Ces entreprises ont désormais beaucoup plus d'options à leur disposition. Outre les nombreuses appliances sur architecture de commodité, elles peuvent désormais opter pour l'exploitation des versions de la base de données Hana et des neuf applications S/4 et BW sur des systèmes IBM Power.

Intel est présent sur le marché de masse avec ses processeurs : Un grand nombre de pièces garantit un effet d'échelle. Combien de temps IBM pourra-t-il et voudra-t-il se permettre de développer et de fabriquer ses propres processeurs ?

"Tant qu'il y aura des clients qui ont besoin de la qualité de l'entreprise - et ils sont plus que nombreux".

déclare Andreas Span à propos de la situation actuelle du marché.

"L'une de nos principales caractéristiques est la promesse de continuité. Nous avons dépensé trois milliards pour développer Power9 et nous sommes déjà en train de bricoler Power10.

Power11 est sur la planche à dessin. En outre, les applications et les exigences deviennent de plus en plus complexes - pas seulement dans l'environnement Hana - et elles ne sont pas servies par des puces de type commercial".

Et les fournisseurs de cloud comme AWS, Google et Microsoft menacent-ils le monde sur site de HoP ? "Cela a semblé être le cas pendant un certain temps", estime le responsable d'IBM. "Aujourd'hui, même des analystes comme IDC estiment à nouveau que le cloud doit être utilisé avec prudence dans des domaines limités qui s'y prêtent. Des raisons de sécurité, de légalité et de prix plaident clairement en faveur de la conservation des données critiques de mission sur site. Les environnements hybrides sont sans doute l'approche la plus judicieuse".

Y a-t-il des différences significatives entre HoP et son équivalent Intel pour les clients SAP existants en termes d'implémentation et d'exploitation opérationnelle ? Andreas Span :

"Oui, il y en a plusieurs. Premièrement, tout le contrôle de puissance est plus mince et plus compact et deuxièmement, le facteur de consolidation simplifie considérablement la gestion. Pour le reste, Linux est égal à Linux sur les deux plates-formes. Et dans l'ensemble, la stabilité du système Power réduit également les coûts de mise en œuvre et de maintenance".

IT pour les entreprises

Une conclusion des analystes de QuinStreet montre clairement l'avantage concurrentiel :

"L'implémentation de Hana sur les systèmes IBM Power correspond à la philosophie selon laquelle l'informatique doit être transparente pour l'entreprise.

Cela signifie que la technologie devrait soutenir les entreprises et non pas leur demander de se conformer aux exigences de l'informatique. L'architecture Power est tout à fait adaptée à cet égard.

En effet, leur flexibilité, leur résilience et leurs performances donnent aux clients la possibilité de s'adapter aux changements lorsque cela est nécessaire, sans interruptions importantes.

Les systèmes IBM Power constituent une excellente base pour l'environnement Hana, car ils permettent aux entreprises de réaliser leur transformation numérique. Les systèmes qui mènent cette transformation consolident les applications et les services de toute l'entreprise et facilitent le développement de nouvelles applications et de nouveaux services.

En outre, les serveurs et les ressources de stockage existants, qui étaient auparavant utilisés pour les charges de travail SAP traditionnelles, peuvent être utilisés à d'autres fins dans le nouvel environnement Hana.

Tout cela est critique pour les entreprises qui en dépendent. Il suppose que Hana soit implémenté sur des systèmes qui se distinguent par une fiabilité, une disponibilité et une facilité de maintenance maximales.

IBM est considéré dans le secteur comme un excellent fournisseur de systèmes informatiques critiques. Les systèmes IBM Power resteront pendant des années la plate-forme de choix pour la transformation et le développement des entreprises utilisant SAP Hana, tant pour les déploiements sur site que dans le cloud".

Dans un rapport, IDC voit la situation du marché de la même manière : "IBM est en train de se positionner en tant qu'expert Hana et S/4, capable d'offrir le package complet - de la définition de la stratégie et de la spécification fonctionnelle via IBM Global Business Services (GBS) à la mise en œuvre et au déploiement de matériel basé sur Power sur site et en tant que cloud hybride.

En avril 2016 déjà, IBM et SAP ont annoncé un partenariat pour la transformation numérique afin de créer ensemble des solutions innovantes autour des extensions cognitives, des expériences utilisateur et des fonctionnalités spécifiques à l'industrie avec Hana et S/4.

Il y a plusieurs raisons qui font des systèmes IBM Power une excellente plateforme pour Hana, avec en point de mire une flexibilité, une résilience et des performances de plateforme exceptionnelles".

Hana et Power

Pour conclure, il reste une question : dans quelle mesure, du point de vue d'IBM, le succès de Hana dépend-il d'une base matérielle adéquate ? "Fondamentalement", est la réponse immédiate d'Andreas Span.

"La base détermine simplement le succès ou l'échec de la couche applicative - imaginez simplement un scénario du marché de détail : Une entreprise active au niveau mondial a un shut-down de quelques jours dans le processus de livraison".