На прошедшей в Калифорнии конференции Hot Chips
корпорация IBM представила серверный микропроцессор нового поколения
Power7, базирующийся на архитектуре RISC. Процессоры Power используются
в серверах IBM, находящихся под управлением операционной системы AIX,
которые составляют весомую часть портфолио вендора. Процессоры Power
также поддерживают операционную систему IBM i и могут работать в
компьютерах под управлением Linux-систем, в том числе, в режиме x86.
Это возможно благодаря технологии Rosetta, которую IBM приобрела вместе
с компанией Transitive, специализирующейся на виртуализации. Новый
чип может нести до восьми ядер, что вчетверо больше, чем у его
предшественника Power6. Благодаря технологии SMT4 каждым ядром может
одновременно выполняться четыре вычислительных процесса, таким образом,
весь процессор одномоментно способен работать с 32 потоками. Увеличена
производительность каждого ядра. Достигнуто это было не повышением
тактовой частоты, как в чипах предыдущих поколений. По словам
официальных представителей IBM, ядра стали мощнее при тех же и более
низких частотах в сравнении с Power6. Отчасти реализации этого помогает
вышеупомянутая технология SMT4. Помимо этого, IBM вернулась к
технологии выполнения команд Out-of-Order, которая существовала давно,
однако в Power6 не была реализована. Данная технология представляет
собой дополнение к SMT4, позволяя процессору пропускать команды, данные
для выполнения которых еще не поступили. Производительность
сервера зависит не только от скорости работы ядер процессора, но и от
пропускной способности шины между процессором и оперативной памятью.
Power7 обладает встроенным контроллером ОЗУ DDR3 с максимальной
скоростью передачи данных 100 ГБ в секунду. В рамках одного сервера
процессоры Power7 можно объединять в группы до 32 штук с результирующей
пропускной способностью 360 ГБ в секунду на чип. Другим
аспектом сбалансированного дизайна является устройство кэша, который
хранит часто и недавно используемые данные для повышения скорости
работы центрального процессора. Ранее IBM, как и другие
производители, размещала кэш на отдельном кристалле кремния MCM-модуля,
что позволяло практически неограниченно варьировать его емкость, но
замедляло работу с оперативной памятью. В Power7 кэш, объем которого
составляет 32 МБ, интегрирован, что, по данным производителя, позволило
сократить время ожидания в 6 раз по сравнению с кэшем, находящимся на
отдельном кристалле. Перенос кэша на один кристалл с процессором стал
возможным частично благодаря использованию eDRAM вместо традиционной
Static RAM (SRAM) памяти. Новый вид компьютерной памяти,
используемый для промежуточного хранения данных, позволил сократить
занимаемое кэшем пространство в 3 раза. Это стало возможным благодаря
тому, что на каждую ячейку DRAM нужен всего один транзистор вместо
шести в SRAM. Кроме того, переход на DRAM позволил в 5 раз сократить
энергопотребление кэша. Что касается производительности, то она почти
не изменилась. Дело в том, что для поддержания целостности данных в
DRAM, память нужно постоянно переписывать, а в случае SRAM такой
необходимости нет. Для изготовления Power7 используется 45-нм
технологический процесс против 65-нм для Power6. Переход на эту норму,
помимо повышения производительности, позволяет сократить потребление
электоэнергии и тепловыделение процессора. Помимо изменений в этом
плане, чип имеет возможность понижать до минимума питающее напряжение в
режиме простоя. Для сравнения, в Power6 использовалась более
агрессивная технология - части ядер, которые не использовались
определенный момент времени, выключались полностью. Наконец,
многое сделано для работы с оперативной памятью и получения более
высокой надежности. В чипе реализована фирменная технология коррекции
ошибок 8X Chipkill c 64-байтовым кодом сверки. Это позволяет, например,
при внезапном отключении DIMM-модуля сохранить данные. В процессоре
также существует возможность частичного ограждения от сбоев тактового
генератора. В целом можно заметить, что IBM идет по пятам Intel и AMD,
используя в новом чипе схожие подходы для реализации тех или иных
задач. Это связано с тем, что всем компаниям приходится преодолевать
одни и те же преграды. На той же самой конференции был
представлен новый процессор компании Sun Microsystems Rainbow Falls
(максимум 16 ядер, 128 потоков, смена чипов Niagara), а AMD
обнародовала новую информацию о грядущем 12-ядерном процессоре
Magny-Cours. Здесь же были представлены 8-ядерные процессоры Intel
Nehalem EX, которые планируется выпустить в продажу в будущем году. Тем
не менее, наибольшее внимание привлек именно Power7. Наиболее
интересным моментом в чипе является реализация кэша на одном кристалле
с ядрами. По словам аналитика Pund-IT Research Чарльза Кинга
(Charles King), которого передает eWeek, со дня запуска программы
Migration Factory на платформу Power перешли более 1750 компаний, 89%
которых приобрели системы Sun и HP. Этот тренд продолжится, считает
Кинг. При этом эксперт упоминает новый Intel Itanium, выход которого
откладывался несколько раз, и теперь чип планируется выпустить в начале
будущего года. На фоне грядущего Power7 эксперт относит Itanium к
прошлому веку: процессор имеет всего 4 ядра и, более того, выполнен на
базе устаревшей 65-нм технологии. Первые системы на базе
процессоров IBM Power7 появятся в продаже в 2010 г. Процессор будет
выпущен не только в 8-ядерном, но и в 4- и 6-ядерном варианте. Как
рассказали представители компании, производительность Power7 будет в
2-3 раза выше по сравнению с Power6, а пропускная способность - выше в
2-5 раз. Cnews.ru
|