Quad-Core Opteron: архитектура и планы выпуска

Quad-Core Opteron: архитектура и планы выпуска

Месяц назад, в середине августа месяца, читатели имели возможность прочесть в наших новостях об анонсе AMD новогопоколения серверных процессоров Opteron и предварительных планахкомпании по выпуску первых 4-ядерных (Quad-Core) чипов Opteron. В целомпервые более-менее достоверные подробности о Quad-Core архитектурепроцессоров Opteron начали появляться значительно раньше – например,ещё в дни июньской выставки Computex 2006 проскакивали первые сообщенияо дебюте 4-ядерных Opteron со степпингом F ориентировочно в первомквартале 2007 года – как с соблюдением норм 65 нм техпроцесса, так и,возможно, 90 нм. Однако даже после августовского официального анонсаполной ясности и подробностей об архитектурных особенностях чиповQuad-Core Opteron не было, информации очень не хватало.

Quad-Core Opteron: архитектура и планы выпуска

Вот почему московского мероприятия AMD, посвящённого последним технологическим разработкам и запланированного компаниейна 5 сентября, журналисты дожидались с повышенным вниманием. В этот разожидалось, что вместе с Пьером Брансвиком (Pierre Brunswick),вице-президентом по продажам и маркетингу в России, СНГ, ВосточнойЕвропе и Турции, в пресс-конференции примет участие Джузеппе Амато(Guiseppe Amato), технический директор отдела продаж и маркетинга вЕвропе, на Ближнем востоке и в Африке. Технический специалист – этовсегда великая радость в наших краях, и в этот раз наши ожидания небыли обмануты. Более того, в ходе презентации г-н Амато рассказал оченьмного интересных и эксклюзивных подробностей о новых чипах иинициативах AMD, а также открыто ответил на ряд непростых вопросов, зачто ему отдельно большое спасибо. В целом мероприятие прошло надостойном техническом уровне, если не считать плотных маркетинговыхвкраплений почти в каждом слайде на предмет критики основногоконкурента. Вот почему у нас есть сегодня возможность рассказать ваммного нового и интересного, а уж насколько удастся избавить текст от”рекламных моментов” – судить вам.

Во время презентации г-на Амато были затронуты следующие ключевые темы:

Процессоры AMD Opteron следующего поколения на базе новой платформы с учётом возможности дальнейшей миграции на четырехъядерную архитектуру; Сравнениеплатформ AMD Opteron и Intel Woodcrest с точки зрения рациональноститех или иных методик тестирования различных параметров, характеризующихреальную производительность; Преимущества технологии AMD Virtualization; Обеспечение защиты инвестиций конечных пользователей.

Примерно в такой последовательности тем и составлен этот отчёт.

Архитектурные особенности нового поколения процессоров AMD Opteron

Итак,начнём с самого интересного, со строения 4-ядерных процессоров AMD,которые предположительно будут носить рабочие названия Santa Rosa и Deerhound.Сразу же стоит отметить, что на прямой вопрос: будут ли поставляться4-ядерные процессоры AMD Opteron, выполненные с применением норм 90 нмтехпроцесса, г-н Амато чётко ответил, что конечные потребители получаттолько 65 нм чипы. Таким образом, ранние прогнозы о возможном выпускесерверных 4-ядерных процессоров AMD с 90 мн нормами можно оставитьпозади – по всей видимости, такие чипы будут использоваться на раннихэтапах для тестирования.

Основнойлейтмотив части доклада, посвящённой архитектурным особенностямгрядущих Quad-Core процессоров AMD Opteron сводился к возможностиобратной совместимости с нынешним поколением Socket F чипов, плюс,нововведениям, улучшающим ключевой показатель – производительность наватт (Performance-per-Watt).

Согласно представленнойинформации, новые 4-ядерные процессоры, несмотря на увеличениефизических размеров кристалла и значительную реорганизацию внутреннейархитектуры, останутся в прежнем стандартном для топовых 2-ядерныхпроцессоров Opteron диапазоне термодизайна, то есть, TDP новых чиповобещан на уровне порядка 95 Вт. Наряду с этим, новые процессоры будутподдерживать технологию AMD-V, то есть, AMD Virtualization.

Ключевыми технологиями, реализованными в новых 4-ядерных процессоров AMD Opteron, являются:

Native Quad-Core Design – “нативная” четырёхъядерная архитектура, четыре ядра непосредственно на единой подложке Enhanced AMD PowerNow! – расширенная и улучшеннаятехнология оптимизации энергопотребления AMD PowerNow!, позволяющаядинамически снижать потребление энергии ядрами – до 75% в ждущем режимеDirect Connect Architecture – архитектура, позволяющаяэффективно снять часть традиционных “узких мест” x86 архитектуры:прямое подключение I/O шин HyperTransport (до 8 Гб/с), обеспечивающееоперативное взаимодействие между процессорами; интегрированныйконтроллер памяти, эффективно снижающий латентность и положительновлияющий на производительность; непосредственное подключение памятиDDR2 Advanced Process Technology – улучшенный 65 нмтехпроцесс производства с применением технологии SOI(Silicon-on-Insulator), малые токи утечек транзисторов процессорапозволяют улучшить производительность на ватт и снизить тепловыделение32-bit instruction fetch Улучшенный механизм предсказание ветвлений Исполнение команд с изменением последовательности (Out-of-order) Двухпотоковое управление 128-битными инструкциями SSE До четырёх операций с плавающей запятой двойной точности за такт Расширения для обработки групп битов (LZCNT/POPCNT) Обработка расширений SSE (EXTRQ/INSERTQ, MOVNTSD/MOVNTSS)

Вкачестве дополнительного преимущества новых 4-ядерных процессоров такжеподчёркивается сбалансированная эффективная структура кэша: 64 Кб кэшаданных и 64 Кб кэша инструкций L1, по 512 Кб кэша L2 на каждое ядро, и,наконец, общий распределённый кэш L3 – 2 Мб (Santa Rosa?) и более (4 Мб– Deerhound?) на процессор.

Одиниз самых интересных и наглядных слайдов презентации – конечно же планыкомпании по выпуску следующих поколений продукции, при этом на нёмуказаны характеристики не только процессоров, но также чипсетов иплатформ в целом.

Каквидно, новые Quad-Core Opteron с кэшем L3, появление которыхзапланировано на следующий год, точнее – на второй квартал 2007, будутсопровождаться обвязкой с поддержкой TCP Offload, контроллерами GigabitEthernet, Serial SCSI, Serial ATA II с поддержкой RAID. Следующеепоколение чипов, появление которых запланировано на 2008 год, будетподдерживать технологию Direct Connect Architecture 2.0 (HT 3.0?),будет обладать большим кэшем и рядом других новшество, а в планеобновления “обвязки” следует ожидать реализации шины PCI Express 2, 10Gigabit Ethernet контроллеров и т.п.

В плане следующей волныинноваций, призванных в перспективе облегчить жизнь потребителю иулучшить производительность, г-н Амато остановился на характеристикахтехнологий Torrenza, Trinity и Raiden. Например, в основу технологии Torrenza,призванной ускорить обработку данных, положена технология DirectConnect Computing, а её реализация будет осуществляться за счёт слотаHTX и специализированных аппаратных акселераторов.

Улучшение безопасности системы, реализацию возможностей виртуализации и улучшение управляемости будет отвечать технология Trinity, реализованная на аппаратном уровне в чипе.

Наконец,снижение общей стоимости владения (TCO) и расширение возможностейклиентского оборудования, в том числе, за счёт реализации возможностейвиртуализации – прерогатива технологии Raiden.

Вкачестве дополнительного плюса платформы AMD Opteron докладчик такжепривёл тот факт, что “жизнь” нынешнему процессорному разъёму подсерверные чипы – 1207-контактному Socket F, “обещана” до 2009 года, тоесть, скорее всего речь идёт о той поре, когда AMD надумает реализоватьв чипах Opteron интегрированный контроллер памяти с поддержкой FB-DIMM.

Чьи процессоры быстрее?

Основнаяидея части доклада, посвящённой вопросам правильного тестирования,звучала примерно так: для того чтобы получить адекватные результатытестирования для сравнения систем, проведения одного тестанедостаточно, обязательно следует проводить комплекс тестов. Например,синтетический тест можно использовать для оценки нагрузки на память,оценки работы системы I/O, тем не менее, такие бенчмарки не в состоянииэмулировать собой реальные приложения. Именно поэтому в AMD считают,что для измерения реальной производительности необходимо в большейстепени опираться на использование реальных приложений. Кроме того,подчеркнул г-н Амато, в тестовых пакетах не редкость такое явление, какоптимизация, “искусственная акселерация” под ту или иную архитектуру.

Далееприсутствующим был показан ряд тестов – сначала тех, в которых лидируютсерверные системы на базе архитектуры Intel, затем на базе архитектурыAMD, при этом г-н Амато неизменно подчёркивал, что эти тестовыеприложения составлены на базе реальных приложений.

Вотв этом месте лично я спорить ни с кем не буду, но знаете ли, раз уж впроцессе презентации берётся курс на прямое противопоставление своихнаработок с решениями конкурента, вполне может сложиться впечатление,что в этом случае также для убедительной демонстрации превосходствамогли быть отобраны специфические пакеты. Нет, я ни в коем случае ненамекаю на оптимизацию, просто по статистике всегда найдутся пакеты,где та или иная архитектура ведёт себя увереннее. Желающих вкуситьподробности отправляют по следующей ссылке – Third Quarter 2006 SPEC JBB2005 Results,а я, пожалуй, дабы соблюсти этические нормы, ограничусь простойдемонстрацией некоторых наиболее красноречивых слайдов презентации поэтой теме. Плюс, ещё несколько ссылок по теме вы найдёте в конце этойстатьи.

Также было отмечено, что отражая пиковуюпроизводительность серверных систем, современные бенчмарки не отражаютглавного – популярной нынче тенденции Performance/watt, то есть,производительности на единицу затрачиваемой энергии. То есть, бенчмарки– это не единственный индикатор производительности, более того, тесты,включающие в себя менее четырёх тредов, не являются подходящим мериломдля 2-процессорных систем. Тем не менее, после лозунга “не ослепляйтесебя результатами SPECint и SPECjbb”, было отмечено, что сравнениепроцессоров AMD с равными по тактовой частоте чипами серии XeonWoodcrest даёт вполне конкурентные результаты. Выводы г-на Аматотаковы: подход TPI (True Performance Initiative) хорош, отдельныевыборочные тесты непрактичны.

С точки зрения Performance/Watt

Длясравнения производительности с учётом затрачиваемой мощности г-н Аматопривёл ряд слайдов, где противопоставлялись системы на базе процессоровIntel Woodcrest и системы на базе AMD Opteron серии 2000. Именносистемы, а не отдельно взятые процессоры, со всей соответствующейчипсетной обвязкой. Здесь кстати нам напомнили о том, что элементысеверного моста чипсета являются неотъемлемой частью архитектурыпроцессоров Opteron, за счёт чего суммарный TDP серверной системы начипах AMD выглядит предпочтительнее.

Болеетого, было обещано, что с реализацией нового поколения архитектурыпроцессоров AMD это преимущество лишь усилится – если, конечно, необращать внимания на превосходство систем на Intel Xeon в бенчмарках, согоньком названных Intel Sponsored Results. Склоняю голову перед высоким слогом маркетологов AMD.

Итого,в виде подведения итогов был сделан вывод о системах на базе AMDOpteron как оптимально снижающих расходы на обслуживание и общуюстоимость владения (TCO), благодаря стратегии последовательногоиспользования общего ПО, стабильному переходу на новые поколения чипов,энергоэффективной архитектуре и использованию памяти DDR-2, и такдалее. Кстати, ниже приведённый слайд, где размечен роадмэп началаподдержки новых типов памяти – в частности, для AMD поддержка FD-DIMMнамечена на 2008 год, ясно показывает, что компании Intel и впредьпредлагается роль этакого “локомотива по расчистке путей”.

Технология виртуализации AMD-V

Технологиявиртуализации, предлагаемая AMD, также полностью излагалась на базепротивопоставления виртуализационной разработки компании Intel. Нельзясказать, что это помогло лучше усвоить версию технологии AMD или,скажем, тем, кто ещё не совсем разобрался в разработках Intel,действительно оценить преимущества той или иной технологий.

ПреимуществамиAMD-V были названы (с параллельной критикой архитектуры Intel) такиемоменты как безопасность, обеспечиваемая за счёт аппаратной реализацииDevice Exclusion Vector (DEV), производительность, обеспечиваемаяблагодаря архитектуре Direct Connect, меченых буферов быстрогопреобразования адреса (Tagged TLB), снижающих нагрузку на канал памятив процессе загрузки новой виртуальной машины, а также специфическихвложенных таблиц Nested Page Tables, ввод которых в 2007 году долженпослужить быстрому переключению между виртуальными машинами.

Такиедела. Прошу только понять меня правильно, ни в коей мере не являясьпротивником красивых слайдов, на которых система одной компании в пух ипрах разносит систему конкурента, всё же я несколько был шокирован тем,что об архитектуре и технологиях Intel мне удалось услышать за этотвечер ничуть не меньше, чем о разработках AMD. Даже журналистов современем перестаёт шокировать подача материалов, основанная напротивопоставлении продукции соперников, но право слово, всё это былонесколько неожиданно… энергично.

Итак, компания AMD в целомзакончила разработку Quad-Core процессоров Opteron. Совсем скоро – ужево втором квартале 2007 года, первые 4-ядерные чипы AMD, произведённыес соблюдением норм 65 нм техпроцесса на дрезденской компании Fab36,начнут сходить с конвейера. Новые 4-ядерные процессоры будутэлектрически совместимы с представленным в августе поколением 2-ядерных1207-контактных Socket F чипов AMD Opteron (с 4-значной маркировкой),благодаря чему будут обеспечены минимальные затраты и защитаинвестиций.

 

Мой блог находят по следующим фразам

Данная статья "Quad-Core Opteron: архитектура и планы выпуска" размещена на сайте Компьютерные сети и многоуровневая архитектура интернета (conlex.kz) в ознакомительных целях.

Уточнения, корректировки и обсуждения статьи "Quad-Core Opteron: архитектура и планы выпуска" - под данным текстом, в комментариях.

Ответственность, за все изменения, внесённые в систему по советам данной статьи, Вы берёте на себя.

Копирование статьи "Quad-Core Opteron: архитектура и планы выпуска", без указания ссылки на сайт первоисточника Компьютерные сети и многоуровневая архитектура интернета (conlex.kz), строго запрещено.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *