Двуядерные Intel Xeon

Евгений Рудометов

Корпорация Intel объявила о выпуске на рынок двуядерных процессоров Intel Xeon, предназначенных для многопроцессорных серверов

Долгое время одним из основных путей наращивания вычислительной мощности процессоров являлось увеличение тактовых частот. Однако в последние годы этот процесс существенно замедлился. Виной тому послужили ограничения, накладываемые объективными законами физики микромира, к границам которого вплотную приблизились современные техпроцессы, оперирующие элементами с размерами, исчисляемыми уже нанометрами.

Следствием быстрого уменьшения размеров транзисторов и роста их числа на полупроводниковых кристаллах микросхем стал рост неуправляемых токов утечки. Этот рост при одновременном увеличении тактовых частот приводит к быстрому возрастанию теплообразования. Борьба с этим явлением является весьма сложной инженерной проблемой.

Однако, несмотря на все объективные трудности, прогресс, связанный с развитием компьютерных технологий, из-за этого не остановился. После длительных исследований в качестве магистрального пути увеличения производительности компьютеров был выбран путь реализации параллельных вычислений. В качестве же центральных элементов аппаратной поддержки выступают многоядерные процессоры, которые в короткий срок призваны заменить своих одноядерных предшественников во всех сегментах компьютерного рынка.

Оценивая перспективность этого пути, целесообразно напомнить, что многочисленные пользователи уже имели возможность ознакомиться с такими изделиями, созданными для настольных решений. Однако для остальных сегментов массовое внедрение аналогичных архитектур запланировано на более поздний срок.

Оставляя в стороне проблемы мобильного сектора, где высокопроизводительные двуядерные процессоры появятся в начале 2006 года, необходимо отметить, что данный этап уже наступил для серверных решений. Действительно немногим более месяца назад корпорация Intel объявила о доступности первых двухъядерных процессоров Intel Xeon с поддержкой технологии Hyper-Threading, ориентированных на создание двухпроцессорных серверов начального уровня. Данные процессоры призваны повысить быстродействие и улучшить время отклика многопоточных серверных приложений. Благодаря внедрению двуядерных процессоров Intel Xeon повышение производительности современных 64-разрядных двухпроцессорных серверов составило до 50%.

Не остановившись на достигнутом, в начале этого месяца корпорация Intel объявила о поставках на рынок моделей процессоров Intel Xeon серии 7000 с кодовым наименованием Paxville МР. Эти процессоры ориентированы на  создание многопроцессорных серверов с 2-, 4- и более процессорной конфигурацией. При этом каждый из процессоров имеет по два ядра, объединенных в едином процессорном корпусе.

Рис. 2. Двуядерный процессор Intel Xeon и его ядро

Чтобы дополнить достоинства многоядерной архитектуры, корпорация Intel интегрирует в свои процессоры многие инновационные технологии, в том числе технологию Hyper-Threading, а также технологии виртуализации, обеспечения безопасности и управления. В сочетании с технологией Intel Hyper-Threading (HT), которая представляет одно физическое ядро как два «логических», двуядерная архитектура позволяет существенно увеличить объем работы, выполняемой процессором за конкретный интервал времени. Благодаря технологии HT один двуядерный процессор может одновременно выполнять четыре программных потока, а при установке дополнительных процессоров в систему пропорционально возрастает и число поддерживаемых ею потоков, что делает общую производительность еще более высокой.

Наличие собственной кэш-памяти у каждого ядра обеспечивает более быстрый доступ к данным. В число других технологий, реализованных в этом процессоре, входят технологии Intel EM64T, HT, Execute Disable Bit и Demand Based Switching.

Вычислительные возможности платформ

 

Количество процессоров на платформе

Количество ядер на платформе

Количество потоков на платформе

Двуядерный процессор Intel Xeon, тактовая частота 2,80 ГГц

2

4

8

Двуядерный процессор Intel Xeon 7000

До 32

До 64

До 128

Двуядерные процессоры Intel Xeon серии 7000 (ранее были известны под кодовым наименованием Paxville MP) имеют тактовую частоту до 3,0 ГГц и две независимых системных шины. Новые процессоры поддерживают существующие платформы на базе набора микросхем Intel E8500, который был разработан для двуядерных процессоров и был выпущен ранее в этом году. В начале 2006 года корпорация Intel планирует начать поставки новых версий этого набора микросхем и новых процессоров, поддерживающих две независимых системных шины с частотой 800 МГц.

Выпуск соответствующих компьютерных систем объявили на презентации данных процессоров в Москве такие компании как Aquarius, HP, IBM, Kraftway.

Предварительное тестирование производительности показало, что превосходство этих платформ над предыдущими поколениями платформ составляет до 60%.

Платформа, о начале поставок которой объявила корпорация Intel, включает в себя память DDR2, шину PCI Express, усовершенствованные технологии обеспечения надежности и аппаратную поддержку технологии Intel Virtualization. Благодаря этой новой технологии процессор может обеспечить аппаратную поддержку виртуализированных серверных приложений, что делает их более надежными и эффективными. В настоящее время корпорация Intel в сотрудничестве с другими представителями отрасли разрабатывает средства, которые позволят реализовать поддержку технологии Intel Virtualization на уровне BIOS. Ожидается, что этот проект будет завершен в начале 2006 года.

Рис. 2. Развитие серверных платформ Intel

Во второй половине 2006 года корпорация Intel планирует выпустить процессор с кодовым наименованием Tulsa (двуядерный процессор Intel Xeon MP с общей кэш-памятью 3-го уровня объемом 16 Мбайт, производимый с использованием 65-нанометровой технологии и ориентированный на создание серверов на базе четырех и более процессоров). Процессор Tulsa будет совместим с представленными сегодня двуядерными процессорами Intel Xeon серии 7000, а получить его с целью предварительной оценки заказчики корпорации Intel смогут еще до конца текущего года.

В октябре корпорация Intel внесла уточнения в график разработки платформ на базе процессоров Intel Xeon MP, дополнив его новой платформой с кодовым наименованием Caneland. Эта платформа, вероятнее всего, появится в 2007 году и будет включать четырехъядерный процессор с кодовым наименованием Tigerton, разработанный на базе микроархитектуры Intel следующего поколения. Платформа Caneland обеспечит еще более высокую производительность за счет непосредственного соединения каждого процессора с набором микросхем. Кроме того, инженеры Intel собираются реализовать в платформе Caneland инновационную технологию памяти Fully-Buffered Dual In-Line Memory Module (FB-DIMM) и четыре межсоединения подсистемы памяти, использующих преимущества этой технологии.

Корпорация Intel планирует расширить линейку платформ на базе двуядерных процессоров для серверов и рабочих станций тремя другими серверными платформами. Еще в этом году корпорация Intel начнет поставлять двуядерные процессоры семейства Intel Itanium, а в первой половине 2006 года — двуядерные процессоры Intel Xeon для массовых систем и двуядерные процессоры Intel Xeon с низким энергопотреблением. Системы на базе этих процессоров уже поставляются клиентам с целью предварительного тестирования.


Статья опубликована в журнале Компьютер Прайс (Computer Price).