Vítejte na HPC info : Přihlášení | Registrace | Nápověda
v
Titulní stránka Blogy O serveru

HPC info

Může být Nehalem posledním hřebíčkem do rakve AMD?

Na veletrhu IDF se společnost Intel, kromě jiného, zabývala i některými dosud neodhalenými fakty o architektuře Nehalem - nové x86 platformě sestávající z optimalizované architektury Core s integrovaným paměťovým řadičem a novým typem (sdílené) sběrnice, tzv. CSI (Common Serial Interconnect). Připomeňme, že CSI je sériové dvoubodové spojení na způsob HyperTransportu, jenž je používán zejména jako komunikační rozhraní mezi procesory AMD a čipsetem (a někdy také mezi severními a jižními můstky některých čipsetů). Očekává se, že sdílená sběrnice CSI, která může být v budoucnu využita prakticky jakýmkoli zařízením - kromě procesorů například i pevnými disky, grafickými kartami, řadiči a spoustou dalších interních komponent - přinese zřejmě největší užitek do sektoru serverů a pracovních stanic a samozřejmě také mezi HPC clustery.

Je veřejným tajemstvím, že Intel se při návrhu nové architektury nechal inspirovat konkurenčními technologiemi. Pokud bychom vedle sebe položili čip Intel Nehalem a AMD Opteron a porovnali jejich architekturu, jen těžko bychom mohli přehlédnout výskyt množství nápadně podobných technologií v obou produktech. Jedná se například o instrukční sadu x86-64, paměťovou technologii NUMA (non-uniform memory access), která přiděluje vlastní paměť RAM každé procesorové patici (socketu) zvlášť, dále pak již zmíněnou dvoubodovou sběrnici CSI (oficiálně uvedenou pod názvem Direct Connect nebo také QuickPath), nechybí ani paměťový a sběrnicový řadič přímo v čipu, nezávislé řízení napájení každého výpočetního jádra podle jeho vytížení, regulátor teploty a napájení interních komponent, schopnost maskovat více procesorů jako jediný čip, samostatná L2 paměť pro každé jádro, kratší délka pipeline (řetězec vykonávaných instrukcí) - většina z toho všeho je něčím, co již v konceptu AMD Opteron existuje a nyní bude existovat také v konceptu Nehalem. Nutno ale přiznat, že Intel dotáhl tyto nápady blíže k dokonalosti než jeho rival.

Intel doufá, že se mu podaří nalomit AMD hlavně díky jedné technologii, kterou Opteron dočista postrádá - integrovanému mikrořadiči napájení. AMD se zatím nevyjádřila, zda plánuje uvést na trh technologii, která by směle konkurovala té, jež Intel udržuje v tajnosti až do samotného vypuštění Nehalemu. Možná ani nebude mít proč. Skutečnou otázkou totiž je, jaké výhody přinese řízení napájení integrované přímo do procesoru a nikoli do čipsetu základní desky. Jistou výhodu by mohla představovat nezávislost na podpoře ze strany operačního systému, která ale podle všeho nenastane. Jinými slovy, Intel bude mít plné ruce práce, aby přesvědčil Microsoft k implementaci podpory do svých OS; stejně tak se bude muset snažit u výrobců Linuxu. Další otázku vyvolává fakt, proč tak Intel činí, když drtivá většina dnešních operačních systémů efektivně řídí napájení procesoru díky úsporným technologiím, které byly uvedeny na trh už před lety (Cool'n'Quiet, SpeedSteep). V každém případě musí mít Intel dobrý důvod, proč integrovat řadič napájení přímo do čipu. AMD k tomuto zaujímá navenek neutrální postoj.

Pokrok byl učiněn také v návrhu vyrovnávací paměti (cache). Velká sdílená L2 paměť je již minulostí. Místo ní přicházejí mnohem menší dedikované paměti pro každé jádro. Po vzoru AMD a starších procesorů řady Intel Xeon se navrací paměť třetí úrovně (L3). Ta bude použita jako místo, kde se filtrují data putující mezi jádry, čímž dojde k jejich redukci na nezbytné minimum a ke zrychlení práce. Zacházení s cache pamětí je jednou z hlavních a zřetelných odlišností mezi starší a novou inteláckou CPU architekturou. Tomu se ostatně nelze divit - v tomto směru existuje mnoho prostoru k inovacím (na rozdíl od jiných rozvinutých technologií).

Kromě inovací inspirovaných více či méně architekturou AMD navíc Intel oprášil i některé vlastní starší technologie, které nejprve opustil, aby je posléze znovu implementoval. Řeč je o HyperThreading (HT). Tato vlastnost byla původně součástí architektury Netburst používané u Pentií 4 a Xeon. S příchodem vícejádrové architektury Core však byla odstraněna jako "nadbytečná", neboť málokterá aplikace dokázala tou dobu využívat více jader, než kolik jich bylo fyzicky přítomných (tj. dvě až čtyři). Situace na softwarovém poli se ale během posledních let poněkud změnila a nový software pomalu přichází vícejádrům na chuť. A to v některých případech (serverové aplikace) dokonce rychleji než roste počet fyzických jader v čipech, nebo to alespoň Intel do budoucna předpokládá. A to je také důvod, proč se kromě fyzických jader hodí mít ještě další jádra, která se jako fyzická pouze tváří, byť jsou ve skutečnosti provozována jedním a tím samým jádrem. Konkurence (AMD) však prozatím nepovažuje HT za nic, co by stálo za to implementovat, a to ani u serverových čipů. Zatímco Intel hovoří až o 30procentním nárůstu výkonu s HT u ideálně vyladěných aplikací, AMD má docela jiný názor. Ta totiž považuje HT za vlastnost, která umožňuje čipu pracovat i v době, kdy čeká na data přicházející z operační paměti. Jenomže integrovaný paměťový řadič a mnohem rychlejší paměti, které jsou dnes k mání, snižují tyto latence na zlomek času, který nastával v raných dobách Pentia 4. A do budoucna se latence budou pochopitelně ještě zkracovat, což poněkud snižuje potenciál pro využití HT v dlouhodobém horizontu - aspoň tak to vidí AMD. Ať tak či onak, HT může přinést vyšší výkon pouze u vysoce paralelizovaných aplikací, které určitě nenalezneme na domácích PC jako spíše na pracovních, serverových a HPC stanicích.

AMD příliš nevěří tomu, že aplikace vůbec jakkoli "pocítí" některé inovace v architektuře Nehalem, a tudíž je pokládá za zbytečné. Mezi takové se řadí například instrukční sada SSE 4.2 (Streaming SIMD Extensions) nebo tzv. akcelerátory aplikací (Application Targeted Accelerators - ATA). Oboje totiž vyžaduje změnu v kódu aplikace, která může být provedena buď automaticky, nebo ručně. V prvním případě by došlo ke zpomalení v důsledku práce věnované "překódování" a v druhém případě bude nejspíš programátorům chybět motivace se do něčeho takového pouštět - nejen kvůli práci navíc, ale také kvůli hrozící nekompatibilitě s jinou platformou, než je Intel. Stejná situace, tj. nutnost změnit programový kód, nastane také u nové technologie řízeného napájení i jiných "zlepšováků". Je pravděpodobné, že tyto inovace poslouží vývojářům úzce specializovaných aplikací (lékařské aplikace, CAD nástroje, výzkumné programy apod.), ale ostatní vývojáři dají zpravidla přednost konvenčnímu programování, než aby věnovali enormní úsilí něčemu, co ocení jen malá část jejich zákaznické báze.

Na rozdíl od Intelu, AMD prosazuje dlouhodobou životnost jedné platformy a doufá, že většina uživatelů nebude mít zájem kvůli Nehalemu měnit platformu u svých serverů. Proto AMD před revizí platformy obvykle nechá zákazníky a OEM výrobce pouze vyměnit procesor u stávající platformy nebo provést update BIOSu, a tím si udržet krok s dobou. Tím si zřejmě zachovává přízeň firem, které mají příliš úzký rozpočet na to, aby si mohli nějaké rozsáhlejší upgrady dovolit. Pokud by zákazník chtěl mít poslední generaci výpočetní techniky na platformě Intel, musel by každé dva roky vyměnit celý systém. To poměrně dobře demonstruje odlišnou strategii a přístup k zákazníkovi ze strany obou těchto výrobců.

Přes všechny novinky, které Nehalem přinese, jde však stále pouze a jenom o upravenou Pentium III architekturu, kterou například používají i všechny Core 2 čipy. Za ta léta, co Intel pracoval na optimalizaci této architektury, AMD úspěšně vyvíjelo architekturu novou. Tento čas jí poskytnul především obchodní úspěch čipů Opteron, které od své prvotní revize až dosud prošly pouze nepatrnými úpravami. Výsledkem tohoto snažení je velmi očekávaná platforma Fusion, tedy čip, který v jednom monolitickém pouzdře pro jednu patici (socket) integruje procesor, čipset a grafické jádro a několik dalších technologií, které byly dosud umístěny odděleně na základní desce. Fusion se jeví jako příležitost pro AMD získat zpět silné postavení na trhu z doby, kdy nabízela Athlony 64/Opterony, zatímco Intel neměl v rukávu víc než technologicky zaostalejší Pentia 4/Xeon s architekturou Netburst.

Skutečnost, že Intel inovoval své produkty po vzoru konkurence, ještě nutně nestaví AMD do oslabené pozice. Mnohem důležitější roli sehraje cena. Agresivní konkurenční souboj je výhodný pro zákazníky, kteří se mohou těšit nejen na levnější zboží, ale také na nejrůznější inovace, s nimiž oba výrobci budou usilovně přicházet, aby své produkty co nejvíc vzájemně odlišily.

Zdroj: http://weblog.infoworld.com/yager/archives/2008/09/amd_answers_neh.html

Vyšlo 21. září 2008 20:45 | Vložil: Lukáš Beňa | | |
Kategorie: , ,

Komentáře

K tomuto článku se ještě nikdo nevyjádřil.

Váš komentář

(povinná položka) 
(volitelná položka)
(povinná položka) 
Nenašli jste na této stránce něco, co jste hledali? Nebo byste si přáli něco dodat? Pište nám do fóra přání a stížností.

Kalendář článků

<září 2008>
poútstčtsone
25262728293031
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293012345