МИКРОПРОЦЕССОРЫ
О своем многоядерном процессоре Niagara, в окончательной версии получившем наименование UltraSparc T1, компания Sun Microsystems (www.sun.ru) впервые сообщила задолго до его официального представления, которое прошло 7 декабря одновременно в Нью-Йорке и Лондоне (Niagara уходит своими корнями в фирму Afara, основанную в 1998 г. несколькими покинувшими Sun ведущими инженерами. Она была приобретена Sun четыре года спустя, и ее разработки многоядерного процессора на базе технологии UltraSparc II легли в основу UltraSparc T1.) Еще с весны прошлого года Sun начала активно пропагандировать Niagara как прорыв в технологии микропроцессоров, в котором наряду с многоядерностью применяется фирменная технология многопоточности Chip Multithread (CMT). Впрочем, тогда предварительные анонсы Niagara и Rock вызвали сдержанный энтузиазм - дело в том, что одновременно с ними компания объявила о прекращении работ над созданием процессора UltraSparc V, которые явно выбились из графика, и поэтому у многих экспертов возникли сомнения, хватит ли у Sun сил на то, чтобы выпустить в срок процессоры с принципиально новой архитектурой. Надо отдать должное исполнительному директору компании Скотту Мак-Нили и его команде - им удалось даже перевыполнить собственные планы: уже в этом году несколько тысяч серверов, оборудованных этим процессором, будут поставлены заказчикам, хотя раньше Sun обещала закончить разработку Niagara лишь в первой половине 2006 г. Если учитывать, что другие производители микропроцессоров пока используют двухъядерную архитектуру (например, AMD недавно сообщила, что планирует выпустить четырехъядерный Opteron только в 2007 г.), то появление в арсенале Sun восьмиядерного процессора даст ей существенное технологическое преимущество перед конкурентами.
Кристалл UltraSparc T1 (Niagara)
Выход Niagara крайне важен для компании, которая последние несколько кварталов теряла позиции на серверном рынке и, согласно последнему квартальному отчету IDC, оказалась на четвертом месте, пропустив вперед Dell (см. PC Week/RE, N 45/2005, с. 43). Кроме того, на фоне полугодовой отсрочки выпуска двухъядерного Itanium ударные темпы работы отделения микроэлектроники Sun и его постоянного партнера компании Texas Instruments, на заводах которой выпускаются UltraSparc, предстают в выгодном свете.
Процессор
Niagara состоит из четырех, шести или восьми процессорных ядер с небольшим кэшем первого уровня (64 Кб для данных и 16 Кб для команд) и общим трехмегабайтным кэшем третьего уровня. Ядра связаны между собой коммутатором с пропускной способностью 134 Гб/с. Каждое ядро способно с помощью технологии CMT одновременно выполнять до четырех потоков команд. Таким образом, теоретически сервер с одним Niagara может заменить систему из 32 обычных одноядерных процессоров. Как объясняют разработчики Niagara, они решили отказаться от традиционного способа повышения производительности микропроцессора за счет увеличения его тактовой частоты и удлинения конвейера команд (который предполагалось применить и в несостоявшемся UltraSparc V), поскольку все равно в результате часть тактов процессор ждет данные из памяти, и вместо этого использовали многопоточность, позволяющую обеспечить постоянную загрузку процессорного ядра с учетом того, что многие типичные серверные приложения, например написанные на Java или связанные с обслуживанием Web-сайтов, генерируют несколько потоков команд. В результате по тактовой частоте Niagara оказался по современным меркам довольно медленным процессором, что в то же время делает его и самым экономичным - он потребляет всего 73 Вт, что почти вдвое меньше аналогичных показателей Intel Xeon.
Согласно данным Sun, выигрыш в производительности при переходе на Niagara с процессоров предыдущего поколения UltraSparc IIIi, используемых сейчас в младших моделях ее серверов SunFire, составит до 750%, а по оценкам аналитиков агентства Forrester Research, при обслуживании приложений с многопоточной структурой Niagara даст двойной выигрыш в производительности по сравнению с двухъядерными Opteron и Xeon, а длительность пауз из-за ожидания данных из памяти у нового процессора Sun на 50% меньше, чем у процессоров с традиционной архитектурой. В то же время Niagara не имеет смысла использовать для выполнения приложений с одним потоком команд - он будет работать в два-три раза медленнее, чем процессоры AMD и Intel.
Как подчеркивают руководители Sun, несмотря на радикальное изменение архитектуры, новый процессор полностью поддерживает на двоичном уровне все приложения Solaris 10, что существенно упростит переход на Niagara организаций, использующих платформу Sparc/Solaris.
Серверы
Вместе с Niagara были представлены и два новых однопроцессорных сервера SunFire, построенных на его основе. Модель SunFire T1000 - это сверхтонкий стоечный сервер высотой 1U, который оснащается гигагерцовым процессором с шестью либо восемью ядрами, оперативной памятью DDR2 объемом до 16 Гб, одним слотом PCI-E и 80-Гб диском SATA (либо поставляется без диска). Он может использоваться для обслуживания сетевой инфраструктуры, т. е. как Web-сервер, сервер кэширования, электронной почты, порталов и каталогов, а также сервер выполнения Java-приложений.
Выполненный в корпусе высотой 2U сервер SunFire T2000, в котором устанавливается UltraSparc T1 1,2 ГГц с четырьмя, шестью или восемью ядрами, имеет больше возможностей для расширения - он поддерживает ОЗУ DDR2 объемом до 32 Гб, оснащен тремя слотами PCI-X и одним PCI. Это один из первых серверов, использующих жесткие диски с интерфейсом Serial SCSI (SAS), - в нем можно установить четыре накопителя SAS с уменьшенным форм-фактором (диаметр 2,5 дюйма) емкостью 72 Гб каждый. SunFire T2000 может найти применение в тех же приложениях, что и T1000, а также в приложениях корпоративного уровня (системах ERP, CRM и OLTP). Энергопотребление этой машины - около 275 Вт.
Скотт Мак-Нили (слева) и руководитель отделения
масштабируемых систем Sun Дэвид Йен
представляют первые серверы на базе Niagara
В начальной конфигурации SunFire T1000 и T2000 в США стоят 3000 и 7800 долл. соответственно, и, как считают руководители Sun, эти агрессивные цены позволят ее новым продуктам успешно конкурировать с Intel-серверами производства Dell и IBM, а также с младшими моделями RISC-систем IBM на базе двухъядерного POWER5. Однако потенциальных покупателей серверов помимо цены самого оборудования интересуют и затраты на лицензирование выполняемых для них приложений - при традиционной схеме лицензирования (по числу процессоров) машина, оборудованная одним восьмиядерным процессором, может в итоге обойтись ненамного дешевле классического восьмипроцессорного сервера. Чтобы рассеять эти опасения, Скотт Мак-Нили пригласил на нью-йоркскую презентацию Niagara президента Oracle Чарльза Филипса, который заявил, что его компания будет лицензировать свое ПО для серверов с UltraSparc T1 из расчета "одно ядро - 1/4 процессора", т. е. для системы с восьмиядерным процессором потребуется приобрести лицензию на два процессора (стоит отметить, что для двухъядерных процессоров у Oracle действует схема "одно ядро - 3/4 процессора").
Как известно, осенью Sun выпустила новую серию машин младшего класса Galaxy на базе AMD Opteron, и теперь компании важно четко позиционировать две линейки своих серверов младшего класса, чтобы они не конкурировали между собой. Как пояснил Мак-Нили, Galaxy ориентирована на заказчиков, которые наряду с Solaris применяют Linux и Windows, а также предназначена для построения высокопроизводительных кластеров (у Niagara все ядра используют один общий блок вычислений с плавающей точкой, поэтому применение этого процессора в суперкомпьютерных кластерах не имеет смысла). В то же время руководители Sun надеются, что благодаря агрессивной цене, пониженному энергопотреблению и высокой плотности размещения процессорной мощности SunFire T1000 и T2000 заинтересуют не только компании, традиционно ориентирующиеся на платформу Sparc/Solaris, но и крупные организации, у которых исчерпаны свободные площади для расширения центра обработки данных.
Таким образом, Niagara должна помочь Sun переломить наблюдающуюся в последнее время тенденцию замены Sparc-серверов на более дешевые системы на базе Xeon и Opteron и в то же время отобрать часть клиентов у ведущих производителей серверов с архитектурой x86. Осуществление этих планов будет зависеть от того, насколько радикальным окажется прирост производительности при переходе на Niagara.
Перспективы
Судя по сообщениям в прессе, летом следующего года Sun представит блейд-сервер на базе Niagara. Хотя сейчас доля этой корпорации на рынке блейд-серверов незначительна, вице-президент по маркетингу отделения масштабируемых систем компании Фреда Когут считает, что новаторские технологии Niagara позволят полностью реализовать потенциал лезвий и в итоге ликвидировать отставание от HP и IBM, которые выпустили свои первые сверхкомпактные серверы еще три года назад. В 2007 г. выйдет Niagara II, в этом процессоре каждое ядро сможет обслуживать до восьми потоков команд и будет иметь собственный блок операций с плавающей точкой. Кроме того, вторая версия многоядерного процессора Sun позволит строить многопроцессорные конфигурации.
Через год или два после выпуска этого процессора выйдет и ориентированный на обработку больших объемов данных Rock; этот процессор будет иметь больше ядер и поддерживать больше потоков на ядре, чем Niagara. Он рассчитан на построение SPARC-серверов старшего и среднего класса, которые придут на смену разрабатываемой сейчас совместно с Fujitsu серии систем APL на базе Sparc64 VI.
