Конечно
же, все вы слышали о
многообещающем и
таинственном Merced'е, он же
- , а также о будущем
продукте - SledgeHammer.
Полагаю, настало время
приподнять завесу тайны...
До
недавнего времени Intel
практически ничего
достоверного измученным
ожиданием потребителям о
Merced не сообщала. Теперь,
когда началось
производство образцов, и
процессору было
присвоено официальное
торговое имя - Itanium, мы
намного больше введены в
курс дела. Не уступает
извечному сопернику и AMD,
недавно она анонсировала
новый 64-битный процессор
- Sledgehammer. В отличие от
Pentium, Pentium II, III, Xeon -
вариаций на старую тему
32-битных чипов, Itanium и
Sledgehammer - действительно
следующая ступенька в
эволюции процессоров.
Давайте попытаемся
разобраться, что же
предлагается нашему
вниманию.
Если верить Intel, Itanium
превосходит RISC-процессоры,
одно из наиболее важных
отличий - использование
метода расширенных
параллельных вычислений.
Речь идет не о
параллельных
вычислениях, для которых
применяется два и более
процессоров, а о
возможности выполнения
нескольких команд за
один такт на одном
процессоре. Intel называет
эту технологию - EPIC (Explicitly
Parallel Instruction Computing).
Эффективность ее работы
напрямую зависит от
качества разработанных
для нее компиляторов, а
также от оптимизации
софта под подобные
вычисления.
В современных
процессорах активно
используются методики
предсказания ветвлений и
спекулятивного
выполнения. Однако в
существующих на сегодня
моделях очень много
времени уходит на
вычисление ветвей
программы, которые
впоследствии не
используются. В Itanium
будет применяться новая
методика спекулятивного
выполнения: инструкции и
данные загружаются в
процессор до того, как
они могут понадобиться, а
в некоторых случаях, даже
если они вообще не
понадобятся. Поэтому
лучше, чтобы подобная
загрузка происходила во
время простоя процессора.
Выигрыш этой методики в
следующем: при
совпадении загруженных
данных с теми, которые
необходимы для
дальнейшей работы, не
требуется
дополнительного времени
на их загрузку из памяти.
Так как сам Itanium довольно
большой, сигнал тактовой
частоты искажается - не
все области процессора
получают его
одновременно. Поэтому в
чипе с помощью
нескольких узлов
распределения сигнала
происходит
распределение сигнала
тактовой частоты, таким
образом решается
возникшая проблема.
Два кэша - первого (L1) и
второго (L2) уровней -
находятся на кристалле
процессора. Кэш третьего
уровня (L3) расположен на
картридже (предполагаемый
объем - четыре мегабайта).
Довольно большой процент
площади кристалла (около
10%) занят модулем работы с
плавающей точкой (FPU).
По заявлению Intel, Itanium
полностью совместим с
современными 32-битными
приложениями. Однако на
64-битном чипе 32-битные
программы не будут
бегать быстрее. Более
того, некоторые
специалисты полагают,
что придется привыкать к
более медленным темпам.
Зато новые, 64-битные
программы, оставят всех
позади.
Итак, можно заключить,
что Itanium - серьезный шаг
Intel на пути завоевания
рынка серверов и
высокопроизводительных
рабочих станций,
значительная доля
которых сегодня работает
на RISC-процессорах.
С выходом Itanium сравнение
процессоров по частоте в
общем-то теряет смысл.
Результирующая
производительность
напрямую связана с
качеством анализа
исполняемой программы (процессор
может работать с бешеной
скоростью, вычисляя
ненужные ветви). Поэтому,
шаг Intel по созданию
обширной группы софтовых
компаний, которые будут
работать над созданием 64-битного
софта, логичен. Пока
непонятно, что из всего
этого выйдет, но в любом
случае неплохо иметь
какой-то объем софта к
моменту появления
новинки. Хотя, если софт
начнет делится под
разные процессоры,
путаница, особенно у
конечных пользователей,
гарантирована.
По заявлениям Intel, Itanium
сможет выполнять 6 GFLOP (миллиардов
операций с плавающей
точкой в секунду). Однако
вполне вероятно, что
значительная часть этой
мощи будет
использоваться для
вычисления ненужных
ветвей программы. Как бы
там ни было, а
способность выполнять 6
инструкций за такт
впечатляет.
Что же может
противопоставить своему
конкуренту AMD? Sledgehammer
- совсем недавно это
словосочетание ничего не
говорило широкой публике.
Компания заявила о
работе над реализацией 64-битного
процессора явно с целью
отвлечь слишком
пристальное внимание от
Itanium. Ниже мы познакомим с
той немногую информацией,
которую нам удалось
собрать.
На основании заявления AMD
от 5 октября, можно было
заключить: Sledgehammer будет
использовать х86 набор
инструкций, с
расширениями для 64-битного
режима, что
свидетельствует о его
обратной совместимости.  А
так как сохраняется
естественная
совместимость с
существующими
программами и
операционными системами,
предложенный вариант, по
мнению компании, лучше
Intel'овского. В пресс-релизе
AMD приведены слова одного
из разработчиков ядра Linux,
Alan Cox: "Расширяя набор х86
инструкций до 64 бит, AMD
дает разработчикам
возможность быстро
переделать компиляторы и
довольно легкого
портировать ядро".
Взяв на себя
обязательство, что
программы на новом
процессоре будут
выполняться нормально, AMD
развязала руки
разработчикам софта.
Насколько все это
реально - неясно, однако
компания уже разослала
спецификации основным
разработчикам
программного
обеспечения.
Процессор будет
использовать новую шину
Lightning Data Transport (LTD), которая,
согласно информации от
AMD, будет иметь полосу
пропускания 6,4Г б/с. На
какой стадии находится
разработка Sledgehammer -
непонятно. Нас уверяют,
что первые образцы
появятся во второй
половине 2000 года, то есть
- совсем скоро.
Итого: все новые 64-битные
микропроцессоры будут
нацелены на мощные
системы с большим
объемом оперативной
памяти (свыше 4 Гб). Как и
процессор Compaq Alpha (64-разрядный
кристалл на основе RISC-архитектуры,
разработанный компанией
Digital Equipment), новые модели
Intel и AMD за один такт
смогут обрабатывать
данные не с 32-битным
адресом, как у Pentium III или
Athlon, а с 64-битным. Сфера их
применения - прикладные
программы, решающие
такие задачи, как
управление базами данных
для гигантских
информационных хранилищ
и приложений электронной
коммерции.
Однако на этом сходство
двух подходов
заканчивается. Itanuim и
Sledgehammer основаны на
разных архитектурах.
Поэтому разработчики
программного
обеспечения опасаются,
что для создания
программы,
функционирующих на обоих
процессорах, им придется
вкладывать средства в
разработку кода для
нескольких вариантов
платформ. Все это может
отразиться и на
корпоративных
покупателях компьютеров.
Если стратегия Intel
располагает их к
приобретению нового
оборудования, то подход
AMD состоит в том, чтобы
использовать
существующее, по мере
необходимости наращивая
его мощность. "Мы
приближаемся к развилке
на пути эволюции мощных
систем, - считает
издатель и главный
редактор Microprocessor Report
Лайнли Гуинапп (Linley Gwenapp).
-С появлением
процессоров нового
поколения дальнейшее
движение в одном
направлении станет
невозможным".
Кстати, по мнению AMD,
разработка Itanium
эквивалентна
изобретению колеса (естественная
реакция AMD :-)). "Мы
развиваем набор
инструкций х86 до 64
разрядов, не лишая его
совместимости, - вице-президент
AMD Фрэд Вебер. - Это
позволит нам
использовать все
существующие технологии,
инструменты разработки и
накопленный опыт".
Однако большинству
пользователей,
работающих с
традиционными
приложениями обработки
текста или даже
редактирующих
изображения, для
достижения хорошей
производительности не
требуется 64-разрядный
микропроцессор. "На
это и опирается наша
стратегия, - продолжает
Вебер. - Она не делает х86
предметом второго сорта".
У Itanium будет механизм "эмуляции"
для исполнения 32-разрядных
приложений. Однако так
как при переносе
настольных приложений на
64-разрядную платформу,
выигрыш в
производительности
невелик, маловероятно,
что разработчики
программного
обеспечения пойдут по
этом пути.
В планах AMD многоэтапное
сотрудничество с
производителями
операционных систем и
компиляторов для
адаптации своего ПО под
архитектуру x86-64. Первый
процессор x86-64 Sledgehammer
будет построен на базе
примерно того же
микропроцессорного ядра,
что и AMD Athlon. По словам
представителей компании,
современное ядро Athlon
способно работать и с 64-битными
данными: необходимо лишь
расширить магистраль
ввода/вывода, чтобы
обеспечить 64-разрядную
адресацию. Затем
компания планирует
поместить на один
кристалл два процессора,
для чего потребуется
более компактная и
экономичная конструкция.
Результаты подобных
разработок компания
планирует применить и
для своих 32-разрядных
процессоров. Возможно,
опыт, накопленный при
создании архитектуры
x86-64, поможет ей создать и
мультипроцессорную
конструкцию на одном
кристалле для настольных
систем.
Кто же выиграет в этой
"столетней войне"?
Intel с Itanium или AMD со Sledgehammer?
Время покажет… в любом
случае, здоровая
конкуренция всегда
полезна.
Автор:
Станислав Кудрявцев ssthunders@usa.net
Источник: www.itc.kiev.ua |
.gif){kind=small}