МИКРОПРОЦЕССОРЫ
Приоритетным направлением развития микропроцессоров в ближайшее десятилетие станет многопоточность. Так считает вице-президент и главный архитектор отдела масштабируемых систем Sun Microsystems (www.sun.ru) Марк Тремблей, создатель архитектуры процессора UltraSparc T1 (известного прежде под кодовым наименованием Niagara) и наиболее авторитетный из технических специалистов компании (он обладает высшим титулом Sun Fellow и имеет в своем активе более сотни патентов). По его словам, многопоточность - технология в компьютерной технике не новая, а нынешний повышенный интерес к ней со стороны разработчиков вызван необходимостью повышения степени использования вычислительной мощности современных процессоров и снижения их тепловыделения.
9 декабря технический гуру из Sun представил в Москве новый многоядерный процессор своей компании (мировой анонс которого в Нью-Йорке и Лондоне состоялся двумя днями ранее - см. статью в этом номере, на с. 12). Как отметил г-н Трамблей, разработчики UltraSparc T1 ставили перед собой цель упростить сильно усложнившуюся со временем микроархитектуру процессора; в результате сложность нового микропроцессора Sun примерно соответствует уровню восьмилетней давности.
С выпуском UltraSparc T1 компания Sun заметно опережает своих конкурентов с точки зрения реализации многопотоковых вычислений. В настоящее время процессоры AMD, IBM и Intel выполняют не более четырех потоков. По оценке Марка Тремблея, сославшегося на действие закона Мура, в том числе применительно к удвоению количества ядер в процессорах, 4-ядерные процессоры Intel и AMD вряд ли появятся ранее 2007 г., а изделия с восемью ядрами - в 2009 г.
Основное достоинство UltraSparc T1 - его существенно большая по сравнению с конкурирующими процессорами производительность. "Предметом гордости в отрасли является повышение производительности на 20-40%", - заметил по этому поводу вице-президент Sun, добавив, что новый многоядерный процессор его компании обеспечивает прирост этого параметра в разы.
Марк Тремблей:
"Мощное процессорное ядро должно
быть компактным и потреблять мало энергии"
Правда, при общем выигрыше в производительности у альтернативных процессоров UltraSparc T1 уступает им в вычислительной мощности отдельно взятого потока (констатируя этот факт, Марк Тремблей, к сожалению, не привел сравнительных оценок). Процессор Sun имеет заметно более низкую тактовую частоту (1,2 ГГц) по сравнению, скажем, с двухъядерным Xeon’ом (процессоры Xeon серии 7000, например, имеют тактовую частоту до 3,0 ГГц). Как подчеркнул вице-президент, наращивание тактовой частоты не рассматривается в качестве целевой установки в рамках проекта Niagara (в настоящее время идет работа над несколькими версиями микропроцессора; в частности, создается процессор Niagara 2, обеспечивающий 64 вычислительных потока); основной фокус Sun - создание многопотокового процессора с большим количеством "легких" ядер при жестких ограничениях на энергопотребление.
В связи с этим преимущества UltraSparc T1 выявляются не на любых приложениях, а только на определенной группе задач (в этом смысле процессор можно условно назвать "нишевым"). По замыслу разработчиков данный процессор предназначен для применения в таких областях, как серверы электронной почты, Web-серверы, хранилища данных, ERP- и CRM-системы, разработка приложений и т. п.
Представители Sun подчеркивают, что UltraSparc T1, к примеру, не рассчитан на приложения, где задействованы массовые вычисления с плавающей запятой (в настоящее время для сегмента высокопроизводительных компьютеров компания рекомендует использовать серверы на базе UltraSparc IV или Opteron). Для этих целей она разрабатывает процессор, известный под кодовым названием Rock (его выпуск ожидается в начале 2008-го). По словам г-на Тремблея, в этом случае акцент делается на увеличении производительности каждого потока, а кроме того, ставятся менее жесткие ограничения по энергопотреблению процессора.
На московской премьере UltraSparc T1 были предъявлены не только результаты внутренних испытаний нового процессора в специализированных лабораториях Sun, но также объявлены результаты его тестирования в "ВымпелКоме". По свидетельству начальника отдела администрирования корпоративных систем дирекции ИТ этой телекоммуникационной компании Дмитрия Валетина, все тесты проводились в реальных условиях, полностью идентичных рабочей среде. Для нагрузочных испытаний было выбрано приложение APILink (под управлением BEA WebLogic), представляющее собой критически важную часть биллинговой системы, отвечающее за сопряжение биллинга с другими приложениями (системой приема платежей, корпоративной отчетности, CRM-системой и пр.). В ходе тестирования Sun Fire T2000 с одним процессором UltraSparc T1 данный сервер показал более высокую - на 30-40% - производительность по сравнению с восьмипроцессорным сервером Sun Fire v880 (оснащенным процессорами UltraSparc III с тактовой частотой 900 МГц). При этом сервер T2000 в десять раз меньше по габаритам, чем Sun Fire v880, а его энергопотребление в 3-4 раза ниже, чем у существующих систем.
Заметим, что на достоинстве UltraSparc T1 с точки зрения энергопотребления компания Sun делает особый акцент. По словам Марка Тремблея, ссылающегося на данные аналитического агентства Gartner, до 80% современных центров данных работают в условиях жестких ограничений на расход электроэнергии. А по информации руководителя отдела продуктов и решений российского представительства Sun Microsystems Павла Анни, в России расходы вычислительного центра на электроэнергию за последнее десятилетие выросли в среднем вдвое. Кроме того, г-н Тремблей подчеркнул, что, согласно статистике, 20-процентное повышение температуры приводит к снижению надежности на 50%.
В этой связи представители Sun отмечают, что полностью укомплектованная 19-дюймовая стойка, насчитывающая 40 серверов T1000 (на основе процессоров UltraSparc T1) высотой 1U, будет потреблять 7200 Вт, в то время как для эксплуатируемых в настоящее время в центрах обработки данных аналогичных систем требуется не менее 11 000 Вт.
Важным параметром в Sun также считают габаритные характеристики серверов: именно поэтому свои новые многоядерные процессоры компания решила "упаковывать" в корпуса, предназначенные для монтирования в стойки. А для того чтобы более корректно оценивать серверную продукцию, предназначенную для установки в центрах обработки данных, Sun предлагает использовать новую метрику SWaP (Space, Watt and Performance - габариты, потребляемая мощность, производительность), рассчитываемую как Performance/(SpacexWatt).
Вице-президент Sun также сообщил, что его компания избрала "очень агрессивную ценовую политику": относительно низкие цены ей понадобились для того, чтобы расширить свое присутствие на рынке. "Пять лет назад невозможно было послать сообщение электронной почты без того, чтобы оно где-то не прошло через сервер Sun", - вспоминает Марк Тремблей, сетуя на то, что с тех пор доля его компании в сегменте Web-серверов и приложений электронной почты "несколько уменьшилась". Выводя на рынок новый процессор, Sun, по его словам, намерена потеснить в первую очередь серверы на базе процессоров Xeon. По информации компании, в России рекомендованные цены серверов Sun Fire T1000 и T2000 в минимальных конфигурациях составляют 3648 и 8664 долл. соответственно.
Марк Тремблей сообщил также о планах Sun в отношении открытой публикации логического описания процессора UltraSparc T1 (этот шаг запланирован на март будущего года). По его словам, данная мера позволит, в том числе и российским компаниям, создавать собственные процессоры для различных сегментов рынка.
