Wie in Europa over digitale soeve­rei­ni­teit spreekt, komt al snel uit bij data, cloud­plat­formen en open-source software. Organi­sa­ties zoeken Europese cloud­pro­vi­ders, kijken kriti­scher naar Ameri­kaanse SaaS-diensten en onder­zoeken alter­na­tieven voor gesloten softwa­re­plat­formen. Maar onder al die software bevindt zich een laag die opval­lend weinig aandacht krijgt: de hardware. Servers, proces­sors, accele­ra­tors, netwerk­com­po­nenten en manage­ment­con­trol­lers bepalen uitein­de­lijk waarop onze digitale infra­struc­tuur draait. Open hardware kan daarbij een belang­rijk alter­na­tief bieden voor gesloten, leveran­ciers­ge­bonden infra­struc­tuur. Wie werke­lijk naar digitale autonomie streeft, zal daarom ook naar die laag moeten kijken.

Dat besef begint langzaam door te dringen. “Sovereignty isn’t just a legal policy; it starts at the hardware level”, schreef Chris­toph Streit, CEO van de Duitse cloud- en infra­struc­tuur­le­ve­ran­cier ScaleUp Techno­lo­gies, na een presen­tatie over het onder­werp tijdens de OCP EMEA Summit.

Dat klinkt misschien vanzelf­spre­kend, maar in veel discus­sies over digitale soeve­rei­ni­teit gebeurt precies het tegen­over­ge­stelde. Een organi­satie kan zijn data in Europa opslaan, voor OpenStack en Kuber­netes kiezen, en de appli­ca­tie­laag zoveel mogelijk op open source of Europese software baseren. De onder­lig­gende servers kunnen onder­tussen nog altijd groten­deels bestaan uit gesloten techno­logie waarvan ontwerp, firmware, lifecycle en soms zelfs manage­men­tin­ter­faces door een beperkt aantal leveran­ciers worden bepaald.

Van open software naar open hardware

De ontwik­ke­ling lijkt sterk op een discussie die de IT-sector eerder rond software heeft gevoerd. Inter­net­in­fra­struc­tuur kon groeien dankzij open standaarden zoals TCP/​IP, HTTP en DNS. Linux, Kuber­netes en talloze andere open-source­pro­jecten maakten vervol­gens duide­lijk dat ook software niet noodza­ke­lij­ker­wijs door één fabri­kant hoeft te worden gecon­tro­leerd. De volgende stap is hardware.

Een belang­rijk initi­a­tief daarbij is het Open Compute Project (OCP). OCP ontstond in 2011 vanuit Facebook, het huidige Meta, en ontwik­kelt open speci­fi­ca­ties voor onder andere servers, racks, voeding, networ­king, storage, hardwa­rema­na­ge­ment en koeling. Het OCP Server Project omschrijft standaar­di­satie expli­ciet als middel om fragmen­tatie door leveran­ciers­spe­ci­fieke oplos­singen tegen te gaan. De gedachte is niet dat iedere organi­satie voortaan zelf servers moet gaan bouwen. Het gaat erom dat inter­faces en ontwerpen zodanig worden gestan­daar­di­seerd en openge­steld dat verschil­lende fabri­kanten compa­ti­bele producten kunnen leveren.

Daarmee komt open hardware dicht in de buurt van waar digitale autonomie eigen­lijk om draait: keuze­vrij­heid houden en voorkomen dat één leveran­cier technisch onmis­baar wordt. Jeroen Burks, binnen OCP actief als EMEA co-lead en daarnaast betrokken bij de OCP-activi­teiten van ScaleUp, formu­leerde dat onlangs nog scherper: “Europe can’t claim digital indepen­dence while running on closed, proprietary stacks.”

Een server is meer dan een CPU

OCP maakt tegelij­ker­tijd duide­lijk dat open hardware veel breder is dan een open processor. In door ScaleUp opgestelde OCP-documen­tatie wordt bijvoor­beeld beschreven hoe tradi­ti­o­nele servers veel compo­nenten per systeem dupli­ceren. Iedere server beschikt doorgaans over eigen voedingen, behui­zing, bekabe­ling en manage­ment­voor­zie­ningen. Bij OCP-archi­tec­turen kunnen functies juist op rackni­veau worden georganiseerd.

Zo kan een centrale power shelf meerdere systemen voeden via een busbar. Servers kunnen compacter worden opgebouwd en compo­nenten zijn vanaf de voorzijde bereik­baar. Standaar­di­satie maakt het daarnaast eenvou­diger om verschil­lende typen compute‑, storage- en accele­ra­tor­nodes in dezelfde infra­struc­tuur te combineren.

De openheid zit boven­dien niet alleen in het metaal. OCP werkt ook aan gestan­daar­di­seerde manage­men­tin­ter­faces. Het project onder­steunt bijvoor­beeld Redfish-profielen waarmee hardware van verschil­lende leveran­ciers via dezelfde manage­ment­me­cha­nismen kan worden benaderd.

Voor IT-afdelingen is dat misschien minstens zo relevant als het fysieke rack. Vendor lock-in ontstaat immers niet alleen doordat een server (bijvoor­beeld) een afwij­kende maat heeft. Het kan net zo goed ontstaan doordat firmware, beheer­in­ter­faces, uitbrei­dings­mo­dules en manage­ment­soft­ware alleen binnen het ecosys­teem van één leveran­cier functi­o­neren. Open speci­fi­ca­ties kunnen organi­sa­ties boven­dien meer mogelijk­heden bieden om te contro­leren welke hardware daadwer­ke­lijk in hun infra­struc­tuur terecht­komt. Dat kan relevant zijn voor supply-chain­con­troles en omgevingen waarin aantoon­baar­heid en controle belang­rijk zijn.

“Open” betekent daarbij overi­gens niet automa­tisch veilig of volledig onafhan­ke­lijk. Ook open hardware kan kwets­baar­heden bevatten. En een OCP-server met een AMD- of Intel-processor blijft voor dat essen­tiële onder­deel afhan­ke­lijk van AMD of Intel. Open hardware moet daarom eerder worden gezien als een manier om afhan­ke­lijk­heden stap voor stap te verkleinen dan als een magische route naar volle­dige techno­lo­gi­sche onafhankelijkheid.

Nu komt ook de processorlaag in beweging

Juist op dat laatste punt worden de ontwik­ke­lingen in Europa interes­sant. OCP maakt racks, servers en inter­faces opener, maar de proces­soren en accele­ra­tors blijven vaak afkom­stig van een klein aantal niet-Europese leveran­ciers. Daar beginnen nu alter­na­tieven voor te ontstaan.

Het Spaanse Openchip presen­teerde deze zomer bijvoor­beeld de BER10. Dit is een in Europa ontworpen 64-bit processor met vier cores, gebaseerd op RISC‑V. Die instruc­tion set archi­tec­ture is open en wordt niet door één bedrijf of land gecon­tro­leerd. Volgens Openchip draait de BER10 inmid­dels Linux en is de chip bedoeld als techno­lo­gi­sche basis voor toekom­stige Europese proces­soren en accele­ra­tors voor onder meer datacen­ters, HPC en AI. Het bedrijf werkt inmid­dels aan een eerste speci­fiek datacen­ter­pro­duct op basis van de techno­logie die met BER10 is ontwikkeld.

Daarmee verschuift het debat over soeve­rei­ni­teit een niveau naar beneden. Een open server­plat­form is nuttig, maar wanneer de centrale proces­so­rar­chi­tec­tuur volledig onder controle staat van een externe commer­ciële partij blijft er een belang­rijke afhan­ke­lijk­heid bestaan. RISC‑V biedt Europese chipont­wer­pers de mogelijk­heid proces­soren te ontwik­kelen zonder voor de instruc­tieset afhan­ke­lijk te zijn van een eigenaar van een “proprietary” architectuur.

Openchip claimt daarmee nadruk­ke­lijk een rol in Europese digitale soeve­rei­ni­teit. Dat betekent overi­gens nog niet dat de complete supply chain Europees is. Ontwerp, IP, produc­tie­tech­no­logie, foundries, packa­ging, geheugen en EDA-tools vormen ieder opnieuw een eigen afhankelijkheidsvraagstuk.

Euclyd kiest weer een andere route

Ook het Neder­landse Euclyd laat zien dat er beweging ontstaat onder de tradi­ti­o­nele server­ar­chi­tec­tuur. Het Eindho­vense bedrijf haalde onlangs meer dan 200 miljoen euro op voor de verdere ontwik­ke­ling van eigen infra­struc­tuur voor AI-inference.

Euclyd ontwik­kelt daarbij niet simpelweg een nieuwe algemene CPU. Het bedrijf spreekt over een combi­natie van “program­mable ASIC-compute”, een nieuwe geheu­ge­nar­chi­tec­tuur en optima­li­satie op systeem- en datacen­ter­ni­veau. Centraal staat het eigen Craft­werk-silicon, bedoeld voor AI-workloads.

Dat is relevant voor digitale autonomie omdat AI de hardw­are­af­han­ke­lijk­heid van Europa juist verder kan vergroten. Veel AI-infra­struc­tuur is momen­teel nauw verbonden met een beperkt aantal accele­ra­tor­le­ve­ran­ciers en hun software-ecosys­temen. Wanneer Europese bedrijven alter­na­tieve compute-archi­tec­turen ontwik­kelen, ontstaan er ten minste meer techno­lo­gi­sche opties.

Openchip en Euclyd verte­gen­woor­digen daarbij twee verschil­lende ontwik­ke­lingen. Openchip kiest expli­ciet voor een open instruc­tion set met RISC‑V. Euclyd ontwik­kelt een gespe­ci­a­li­seerde eigen compute- en geheu­ge­nar­chi­tec­tuur. Beide laten echter zien dat Europa probeert niet uitslui­tend gebruiker van buiten­landse proces­sor­tech­no­logie te blijven.

Er zijn nog meer Europese partijen op dit gebied actief. Het Franse SiPearl met zijn Rhea1 voor AI en HPC is een ander voorbeeld.

De hele stack telt

Daarmee wordt ook duide­lijk waarom digitale soeve­rei­ni­teit niet kan worden terug­ge­bracht tot de vraag waar data fysiek staat. Een werke­lijk autonome infra­struc­tuur bestaat uit veel lagen. Denk aan de proces­so­rar­chi­tec­tuur, chips, firmware, servers, netwerk­ap­pa­ra­tuur, storage, manage­men­tin­ter­faces, virtu­a­li­satie, cloud­soft­ware en uitein­de­lijk de appli­ca­ties die daarop draaien. Wat dat betreft is ook de Sovereignty Alliance for European Network Techno­logy (SAFENet) interes­sant om te noemen. Deze organi­satie omvat een flink aantal Europese netwerk­be­drijven die samen werken aan een soeve­rein alter­na­tief voor niet-Europese aanbie­ders van netwerkproducten. 

Open hardware kan op verschil­lende plaatsen een rol spelen. OCP probeert de infra­struc­tuur rond servers, racks en datacen­ters opener en beter uitwis­sel­baar te maken. RISC‑V opent de proces­so­rar­chi­tec­tuur. Europese chipbe­drijven proberen vervol­gens daadwer­ke­lijk eigen compute-producten te ontwik­kelen. SAFENET kijkt naar het netwerk.

Daarmee ontstaat gelei­de­lijk een alter­na­tief model: geen volledig autar­ki­sche Europese IT-industrie die ieder onder­deel zelf produ­ceert, maar een infra­struc­tuur waarin organi­sa­ties meer inzicht, meer keuze en meer mogelijk­heden tot vervan­ging hebben. Misschien is dat ook wel een veel bruik­baar­dere definitie van digitale autonomie dan de eis dat iedere compo­nent Europees moet zijn.

Deze ontwik­ke­lingen betekenen voor datacen­ters en IT-afdelingen dat bij nieuwe infra­struc­tuur­pro­jecten andere vragen relevant worden. Niet alleen: welke server is het snelst of goedkoopst? Maar ook: welke onder­delen zijn gestan­daar­di­seerd, welke inter­faces zijn open, kan appara­tuur van verschil­lende fabri­kanten worden gecom­bi­neerd, wie contro­leert firmware en manage­ment­soft­ware, en wat gebeurt er als een leveran­cier over vijf jaar niet langer beschik­baar is? Daarmee verschuift open hardware van een technisch niche­on­der­werp naar een strate­gi­sche infrastructuurvraag. 

In een volgend artikel kijken we daarom concreter naar de praktijk: hoe verhouden tradi­ti­o­nele servers en de momen­teel al beschik­bare open hardware op basis van onder meer OCP zich tot elkaar als het gaat om energie­ge­bruik, koeling, presta­ties, beheer, levens­duur en kosten?