РЕКОРДЫ
Сервер с процессорами Intel возглавил таблицу результатов TPC-C
К состоявшемуся 24 апреля выпуску окончательной версии Windows Server 2003 компания HP (www.hp.ru) приурочила сообщение о рекорде производительности ее флагманского сервера Superdome, которое должно было доказать перспективность применения платформы Wintel в многопроцессорных системах корпоративного класса. Сервер HP Superdome c 64 процессорами Madison (новое поколение Itanium с тактовой частотой 1,5 ГГц и кэшем третьего уровня 6 Мб; выпуск ожидается в середине нынешнего года) и 512 Гб ОЗУ с установленными на нем 64-разрядной операционной системой Windows Server 2003 Datacenter Edition и базой данных Microsoft SQL Server 2000 смог в тесте TPC-C обработать за минуту 658 277 транзакций (tpmC), что не только в полтора раза лучше его предыдущего результата, полученного при использовании RISC-процессоров PA-RISC 8700+ 875 МГц (423 414 tpmC), но и значительно превышает продержавшийся с лета 2001 г. рекорд TPC-C, принадлежавший 128-процессорному PrimePower 2000 компании Fujitsu Siemens Computers (455 818 tpmC). (Справедливости ради стоит отметить, что сейчас в семействе PrimePower также происходит переход на новые процессоры, и, как утверждают его разработчики, PrimePower 2500 с более мощными SPARC64 V сможет обрабатывать свыше миллиона транзакций в минуту.)
На самом деле прежний рекорд PrimePower был превышен на день раньше: 23 апреля корпорация NEC сообщила, что ее 32-процессорный сервер Express5800, использующий те же Madison и ПО от Microsoft, что и новый Superdome, показал результат 514 034 tpmC.
Еще одно достижение нового сервера HP - самая низкая среди первой десятки серверов в рейтинге TPC-C стоимость обработки транзакций. У Superdome на платформе IA-64/Windows она составляет 9,8 долл. за одну транзакцию, у NEC Express5800 этот показатель равен 11,5 долл., а у ближайших конкурентов на базе RISC-процессоров - от 17,75 долл. и выше.
HP планирует официально представить Superdome с процессорами Madison летом, но уже обнародовала основные детали его архитектуры. Напомним, что первое поколение Superdome вышло еще в конце 2000 г. и уже тогда компания обещала постепенно перевести сервер на Itanium, что должно было позволить в дополнение к HP-UX (варианту Unix, используемому в компьютерах HP9000) реализовать в нем поддержку Windows и Linux.
Главное отличие Superdome второго поколения заключается в чипсете sx1000, в который могут устанавливаться как Madison, так и RISC-процессоры PA-RISC 8800, запланированные к выпуску в конце 2003 г. Как и раньше, Superdome будет строиться из системных плат - так называемых ячеек (cell); их чипсет по-прежнему включает четыре разъема для процессоров и 32 - для модулей памяти, восемь микросхем буферов оперативной памяти и еще одну микросхему контроллера ячейки. Последний организует передачу между процессорами и памятью данных и команд и соединяется с подсистемой ввода-вывода сервера и через коммутатор crossbar с контроллерами других ячеек. Всего в сервере может быть от двух до 16 ячеек; правда, в минимальной конфигурации коммутатор отсутствует, поскольку пара ячеек соединяется напрямую.
Построение сервера из ячеек дает возможность организовать из них аппаратные разделы (в терминологии HP-nPars), позволяющие при сбое в одной ячейке перераспределить ее приложения между остальными и затем заменить эту ячейку без прерывания работы всего сервера. Механизм nPars особенно полезен при консолидации на Superdome нескольких критически важных приложений - они запускаются в разных разделах со своими копиями операционной системы, и при сбое одного приложения остальные продолжают работать, а при изменении нагрузок между разделами можно динамически перераспределять ресурсы. Помимо этого при использовании 64-разрядных процессоров Intel, поддерживающих HP-UX, Windows и Linux (а позднее к этому списку операционных систем HP добавит и OpenVMS), в разделах можно запускать и разные ОС.
Схема ячейки с чипсетом sx1000
По сравнению с набором микросхем Yosemite, который устанавливался в Superdome до сих пор (он также используется в 16-процессорном HP Server rp8400 и 8-процессорном rp7410), чипсет sx1000 реализует следующие новые функции:
- поддержку двух 64-разрядных микропроцессорных архитектур - IA-64 и PA-RISC, однако без возможности устанавливать на одном сервере разные процессоры, поэтому покупателю Superdome надо с самого начала выбрать, какую архитектуру он будет использовать. С одной стороны, как говорилось выше, Superdome с Madison способен запускать в разделах разные ОС, что дает дополнительную гибкость. Но в то же время платформа PA-RISC/HP-UX лучше проверена на практике, а это преимущество особенно важно для развертывания критически важных приложений. Кроме того, новый PA-RISC 8800 будет изготовлен по схеме “два процессорных ядра на кристалле”, в результате чего RISC-версия Superdome сможет масштабироваться до 128 процессоров и наверняка будет мощнее 64-процессорной версии сервера на Madison, пока в начале 2004 г. не появится дочерняя плата mx2, о которой пойдет речь далее;
- возможность установки в обычный процессорный слот двухпроцессорных модулей mx2. Эта дочерняя плата оборудуется двумя Madison и кэшем четвертого уровня на 32 Мб (см. ниже “mx2 - два процессора в одном гнезде”).
- модернизацию с помощью sx1000 ранее выпущенных Superdome. Правда, при этом придется заменить старые ячейки с Yosemite и процессорами PA-RISC 8600 или 8700, оставив оперативную память сервера, объединительную панель и карты PCI.
Применение sx1000 позволяет не только оборудовать сервер более мощными процессорами, но и повысить скорость обмена данными внутри системы. Новый чипсет вдвое увеличивает производительность каналов передачи данных между контроллером ячейки и оперативной памятью (в пиковом режиме - до 16 Гб/с) и в 1,6 раз (до 12,8 Гб/с) - между контроллером и процессорами. Кроме того, в sx1000 реализованы поддержка интерфейса ввода-вывода PCI-X и обратная совместимость с интерфейсом PCI. В настоящее время sx1000 поддерживает модули оперативной памяти SDRAM DIMM по 2 Гб каждый и на одной ячейке можно разместить 64 Гб памяти, а после перехода на четырехгигабайтные модули максимальное ОЗУ на одну ячейку возрастет до 128 Гб, а на весь сервер - до 2 Тб.
Как считают аналитики, выход Madison может значительно расширить круг игроков на рынке 64-разрядных вычислений за счет компаний, у которых ранее не было ресурсов для разработки собственной линейки RISC-процессоров, и резко усилить конкуренцию среди производителей серверов корпоративного класса. Поэтому HP делает основную ставку на свой чипсет sx1000 и дочернюю плату mx2, что позволит ей первой выпустить сверхмасштабируемые серверы с архитектурой IA-64. Кроме того, в этом году на sx1000 компания планирует перевести и модели HP9000 среднего класса rp8400 и rp7410.
mx2 - два процессора в одном гнезде
Дочерняя плата mx2 для ячеек Superdome включает два процессора Madison, работающих на пониженной тактовой частоте, питание на которые подается от модуля регулирования напряжения Voltage Regulator Module (VLM), преобразователя системной шины Sherpa и общего для процессоров кэша четвертого уровня. Плата устанавливается в обычный слот для Madison и создает такую же нагрузку на шину, что и одиночный процессор. Sherpa функционирует как посредник между двумя процессорами и внешней системной шиной, причем последняя “видит” преобразователь как один Madison (хотя операционная система и приложения сервера используют mx2 как два процессора), а сами процессоры работают с ним как с обычной системной шиной.
Схема дочерней платы mx2
Кэш четвертого уровня объемом 32 Мб позволяет процессорам mx2 получать часто используемые данные и команды примерно в пять раз быстрее, чем если бы они находились в основной оперативной памяти. В таких многопроцессорных серверах, как Superdome, устранение задержки из-за обращения в ОЗУ может значительно улучшить скорость выполнения приложений. Однако если нужных данных в кэше L4 не окажется и потребуется их считывать из основного ОЗУ, то время, ушедшее на обращение в кэш, будет потраченным зря, поэтому запрос на данные одновременно направляется и в кэш, и в ОЗУ. При этом возникает опасность, что из-за ненужных запросов резко снизится производительность системной памяти. Разработчики mx2 предусмотрели для устранения этой проблемы возможность аннулирования запроса к ОЗУ на данные, обнаруженные в кэше L4, до того, как он выйдет за пределы дочерней платы.
Еще одна технологическая новинка этого дополнительного модуля - динамическая подстройка в зависимости от нагрузки тактовой частоты обоих процессоров в диапазоне от примерно 800 ГГц и до номинальной величины в 1,5 ГГц. Плата mx2 сконструирована так, что каждый процессор потребляет около 65% своей максимальной мощности. По оценкам HP, при установке вместо одного Madison платы mx2 с двумя процессорами производительность Superdome при выполнении задач, связанных с обработкой транзакций, возрастет примерно в полтора раза.
По-видимому, некоторые разработки mx2 будут позднее реализованы и в следующей после Madison версии Itanium, известной под кодовым названием Montecito, с архитектурой “два процессорных ядра на одном кристалле”. Однако Intel сможет выпустить Montecito не раньше 2005 г., когда производство Itanium будет переведено на технологию 90 нм, поэтому до его появления владельцы Superdome смогут удвоить до 128 максимальное число процессоров IA-64 только с помощью mx2.
