Самарский портал "Технологии, компьютеры"

Раз дощечка, два дощечка – будет лесенка…
Михаил Матусовский «Вместе весело шагать»

Скажу честно: я всегда считал закон Мура никаким не законом, а приколом из серии «физики шутят», из которого к тому же сделали пиар-ход. Точнее, даже не отдельный пиар-ход, а целую пиар-систему, которую фирма Intel использует уже много лет. Причём не столько для того, чтобы объяснить уже сделанное, как, экстраполируя, с целью вселить уверенность в будущее своего предприятия. Под этот закон в разное время подгонялись любые объективные параметры процессоров: и количество транзисторов на кристалле, и тактовая частота, и технологические нормы (год с небольшим норма была 65 нанометров, сейчас в производстве 45 нм, и уже продемонстрирован процессор с нормой 32 нм). Неизменным оставалось лишь одно: рост производительности, к которому сейчас добавился рост КПД – соотношение производительности и потребляемой энергии.

Нынешний этап тоже по-своему интересен: все «физические» показатели процессора остались на месте, а производительность удвоилась, вместе с ней удвоился и КПД. Но обо всём по порядку.

7 апреля 2009 года компания Intel организовала презентацию семейства серверных процессоров новой архитектуры под кодовым названием Nehalem, получивших обозначение Intel® Xeon® серии 5500. Директор пресс-службы Intel в России и СНГ Михаил Рыбаков представил нам вице-президента, генерального директора подразделения серверных платформ Intel Кирка Скаугена (Kirk Skaugen), который и сделал основной доклад.

Г-н Скауген назвал новый процессор Intel® Xeon® серии 5500 самым заметным событием в серверном сегменте со времён появления Pentium® Pro, случившегося, как известно, в далёком 1995 году. Видимо, нужны веские основания, чтобы считать новый процессор событием, которые в динамичном компьютерном мире происходят раз в 15 лет. Тогда пресса писала, что корпорация Intel начинает масштабное наступление на рынке серверов.

Ожидания оправдались, но действительность оказалась ещё неожиданнее. На показанном слайде было написано, с выходом Pentium® Pro создан стандарт для массовых серверов. Но я бы сформулировал это иначе: благодаря процессору Pentium® Pro и созданному на его основе стандарту, сервера стали массовым продуктом. На графике объёмов поставки серверов с 1990 по 2008 годы мы видим, что почти весь прирост объёма поставок происходил именно за счёт, ставшими стандартными, серверов с архитектурой Intel, в то время как доля «нестандартных» серверов постоянно падала, хотя абсолютный рост их поставок всё же наблюдался.

Традиционно демонстрацию процессоров проводил Алексей Рогачков. Для сравнения были подготовлены две идентичных системы, отличающихся только процессорами и чипсетами. Одна система была оснащена процессором Xeon 5400 с тактовой частотой 3ГГц, а другая – презентуемым Xeon 5500 с частотой чуть даже меньшей – 2,92ГГц. 

Была запущена задача аэродинамического расчёта самолёта, разумеется, сильно упрощённая, чтобы уложиться в разумное время. Как это ни удивительно, но, действительно, получился двукратный прирост скорости вычислений. Причём сделано это на самых разных тестах разными вендорами. Конечно, двойное повышение – это «средняя температура по больнице», но 30 рекордов производительности являются «медицинским фактом».

Далее г-н Скауген пояснил, что такой результат получен не только благодаря самому процессору, но и всей новой платформе – чипсету Intel 5520. Чипсет поддерживает

• новую трёхканальную подсистему памяти;
• шину QuickPath Intercinnect, связывающие процессоры как с чипсетом, так и напрямую между собой;
• улучшенную подсистему ввода-вывода;
• твердотельные накопители X25-E.

Появилась и новый 10-гигабитный сетевой контроллер Intel 82599. По заверениям Intel, платформа готова к использованию перспективных продуктов, изготовленных по 32-нм техпроцессу. Этот контроллер оптимизирован для поддержки расширенной полосы пропускания, предоставляемой платформой на базе процессора Intel® Xeon® серии 5500, и увеличивает более чем на 150% пропускную способность операций ввода/вывода по сравнению с серверами предыдущего поколения, что наилучшим образом подходит самым требовательным виртуальным приложениям. Важно и то, что новый контроллер поддерживает унифицированную сеть, как для систем хранения, так и для сетевых подключений. Подобную сетевую карту представляла фирма Emulex летом 2008 года, но мы же все знаем, как Intel умеет экзотические вещи переводить в разряд общедоступных: в своё время эта судьба постигла, например, звуковые карты. И что здесь ещё интересно: систему единого управления центрами обработки данных (ЦОД), которую совсем недавно презентовала компания Cisco, со своей стороны продвигает Intel, и при этом каждая фирма нашла в этой области ИТ дело по душе.

Ещё один момент: впервые Intel сравнивает серверы стандартной архитектуры с RISC-системами. Понятное дело, если бы сравнение было не в свою пользу, то и не сравнивал бы.

Но высокая производительность – это не единственное достоинство нового процессора и платформы. Поскольку в наше тяжёлое время любой бизнес заботится о снижении эксплуатационных расходов, компания Intel разработала специальное решение Intelligent Power. Появились встроенные «вентили питания» и автоматический переход на низкое энергопотребление Intel® Node Manager. На графике видно, что при самом большом скачке производительности за всю историю развития процессоров Intel Xeon, мы получили ещё и значительное снижение мощности, потребляемой процессором. Не в последнюю очередь повышению КПД способствовало увеличение количества ядер на процессоре, когда повышение производительности достигалось не увеличением тактовой частоты, а распараллеливанием процессов. В 2004 году процессоры были исключительно одноядерными, в 2006 поставлялись в основном двухъядерные, а в 2008 львиную долю поставок составляли четырёхъядерные процессоры.

Закон есть закон. Часть 2.

Закон есть закон. Часть 3.