Procesory Intelu ovládnou podniky

Ve snaze utrhnout kus tržního podílu v oblasti podnikových systémů výrobcům jako IBM či Sun Microsystems vylepšuje s...


Ve snaze utrhnout kus tržního podílu v oblasti podnikových systémů výrobcům
jako IBM či Sun Microsystems vylepšuje společnost Intel celou řadu svých
high-endových CPU, příslušných čipsetů a dalších stavebních bloků určených pro
servery. Intel přepracovává technologie svých 32bitových i 64bitových procesorů
s cílem zvýšit výkon i škálovatelnost, zredukovat spotřebu energie a
zjednodušit integraci a v průběhu let 2002-2003 pak zamýšlí uvést 8 nových
modelů CPU pro podnikovou sféru zaměřených na multiprocesorové servery a
pracovní stanice.
Výrobce přitom samozřejmě doufá, že záplava nových technologií způsobí
probuzení "ospalého" trhu PC serverů avšak není to jeho jediným cílem. Chce si
např. získat pevné postavení i v rychle se rozvíjející oblasti tzv.
high-density serverů. Pomocí pečlivého zacílení svých produktů či konzultacemi
s OEM partnery se Intel hodlá pokusit také o eliminaci dosud běžného používání
levnějších (a méně ziskových) pracovních stanic v serverových aplikacích. Lepší
spravovatelnost a doplňky pro vyladění maximálního výkonu v řadě 64bitových CPU
by pak měly pomoci zbavit se stigmatu "Wintel", které jeho rivalové ze světa
unixových řešení používají jako nástroj pro zvýšení vlastních prodejů. Lze také
očekávat, že bude Intel lobbovat u nezávislých prodejců softwaru, aby je přiměl
k optimalizaci podnikových aplikací pro své nové architektury což je dalším
stimulem k upgradu pro potenciální zákazníky a současně důvod k pochybnostem o
kompatibilitě procesorů AMD s produkty Intelu.
Jeden z hlavních konkurentů Intelu, Sun Microsystems, pravidelně ukončuje
podporu starších architektur, což je pro něj z obchodního hlediska dobrý tah ze
dvou důvodů: zkracuje dobu mezi upgrady a navíc snižuje náklady spojené se
samotnou podporou. Naproti tomu desktopové paradigma "neopustit žádného
zákazníka" naopak přispělo k výraznému snížení profitability Intelu v oblasti
PC serverů. Softwarové prodejce to navíc přimělo k upřednostnění kompatibility
před výkonem, většina z nich tak pravděpodobně nebude optimalizovat aplikace
pro novější CPU Intelu. Dá se však očekávat, že v určitém momentu budou Intel,
OEM výrobci systémů a ISV (Indepedent Software Vendors, nezávislí výrobci
softwaru) nuceni provádět upgrade pravidelně stejně, jako to dělají unixoví
prodejci.

Výkon pro 32 bitů
32bitové procesory Xeon v produktové řadě Intelu pro oblast firemních systémů
jsou založeny na modifikované technologii Netburst známé z Pentia 4. Paměť
cache v Xeonech je integrována do jádra CPU, takže její latence (tj. čas
potřebný pro přístup CPU k datům v cache) je redukován na minimum. Vyšší
hustota obvodu dosažená díky použití 0,13mikronové technologie zmenšuje rozměry
CPU, přičemž dochází také ke snížení výrobních nákladů a nároků na chlazení.
Intel provedl několik změn v původní architektuře, jejichž cílem bylo mj.
umožnit zvýšení taktovací frekvence v Xeonech oproti předchozím verzím Pentium
III Xeon (potažmo v Pentiu 4 oproti Pentiu III). Zajímavé je, že při stejné
frekvenci překonalo Pentium III v některých úlohách i novější Pentium 4 (které
používá zmíněnou architekturu Netburst). Avšak první série Xeonů využívajících
Netburst pracuje až na frekvenci 2,2 GHz, tedy zhruba 2násobné rychlosti
procesorů Pentium III Xeon, takže takové přirovnání v podstatě nedává smysl.
Nové instrukce architektury Netburst akcelerují komplexní výpočty z oblasti 2D
a 3D grafiky při vysokém rozlišení, vědecké vizualizační či kryptografické
úlohy apod. Není přitom pochyb, že algoritmy tohoto typu nacházejí stále
častěji uplatnění i v běžně používaném softwaru. Tzv. hyperthreading zrychluje
přepínání úloh udržováním 2 sad informací o stavu procesorů. Intel se důmyslně
vyhnul problémům s kompatibilitou tím, že díky svému designu se každý procesor
Xeon využívající hyperthreading "tváří" jako pár samostatných, resp.
nezávislých procesorů. Pomocí hyperthreadingu Intel efektivně zdvojuje některé
interní komponenty mikroarchitektury původního Pentia 4 a vytváří virtuální
obraz druhého procesoru pracujícího ve stejném čipu. Pomocí důmyslné manipulace
s interním "stavem architektury" CPU (což je v podstatě obsah různých řídicích
registrů a externích rozhraní) zpracovává procesor využívající hyperthreading
paralelně dvě nezávislé kódové cesty, přičemž instrukce každé cesty využívají
zdroje ve sdíleném jádře. Dokonce i např. Windows (2000 nebo XP) ve Windows
Device Manageru hlásí přítomnost 2násobného počtu procesorů.
Tím je zajištěno zlepšení výkonu u všech multithreadových aplikací bez nutnosti
změn v jejich kódu. I přesto je však vhodné, aby byly aplikace optimalizovány
pro Netburst a mohly využívat jejích dalších možností.
Záchranou pro procesory Pentium III jsou high-density servery, tj. především
řešení označované jako blade servery, které si získávají stále větší pozornost
výrobců i firem. Pentium III taktované na 800 MHz už dnes nenabízí nijak
závratnou rychlost, klíčovou myšlenkou je však montáž dvojice těchto CPU s
nízkou spotřebou i tepelným vyzařováním na kompaktní kartu a následně použití
velkého počtu těchto blade karet ve speciálních serverových řešeních.

Itanium už doopravdy
První model 64bitového procesoru Itanium začal Intel prodávat v loňském roce,
dá se říci, bez velkolepých fanfár. Ostatně není divu, neboť z hlediska výkonu
je tento model považován za určité zklamání. Na druhou stranu je třeba
podotknout, že se neočekávávaly prodeje těchto procesorů ve větším měřítku,
mělo jít o 64bitovou platformu pro nasazení do testovacího provozu a pro vývoj
příslušných aplikací.
Nová verze Itania s kódovým označením McKinley (který bude prodáván jako
Itanium 2) už by však měla znamenat výrazný krok kupředu a očekává se, že se to
projeví i v zájmu ze strany firem. Bez nutnosti změn v současných 64bitových
aplikacích pro platformu Intelu (i když jich samozřejmě zatím není mnoho) Intel
tvrdí, že McKinley by měl běžet zhruba o 50-100 % rychleji než první generace
Itania. Dalšího růstu výkonu by pak mělo být dosaženo, pokud budou takové
aplikace optimalizovány pro novou architekturu. První procesory McKinley
taktované na 1 GHz se 3MB cache 3. úrovně jsou plánovány k uvedení na trh
zhruba v polovině letošního roku. Rozhraní sběrnice implementované novým
čipsetem Intel E8870 je přitom 3krát rychlejší než v první generaci Itania,
navíc McKinley disponuje i rychlejší a větší pamětí cache 2. úrovně.
Podobně jako v případě Xeonů postavených na architektuře Netburst podporuje
inovovaná platforma procesorů Itanium paměti DDR a PCI-X periferie. Tři budoucí
generace Itania, jejichž představení je plánováno na příští rok, by pak měly
být výkonnými alternativami k procesoru McKinley při zachování softwarové
kompatibility. Většina budoucích verzí Itania by měla využívat stejný čipset a
systémové rozhraní jako McKinley a přinést firmám v této oblasti poněkud
neobvyklou možnost upgradu CPU architektury v serverech bez nutnosti vyměňovat
celé systémy.

Čipsety
Vývoj nových čipsetů (které propojují CPU s ostatními komponentami systému) pro
procesory zaměřené na podnikovou sféru byl vždy slabší stránkou Intelu, neboť
probíhal dosti pomalu. Xeony s architekturou Netburst využívají zcela nové
čipové sady označované jako E7500, které umožňují zvýšení rychlosti systémové
sběrnice ze 133 MHz na 400 MHz. Systémy s čipsety E7500 používají paměti typu
DDR SD-RAM (namísto dříve podporovaných RDRAM) a díky přístupu k paměti pomocí
2 nezávislých kanálů zdvojnásobuje E7500 běžnou šířku pásma DDR, tj. na 3,2
GB/s. Čipset dále zvyšuje počet 64bitových PCI slotů pro periferie a
implementuje standard sběrnice PCI-X.
Pro procesor Itanium 2 Intel připravuje čipovou sadu E8870 určenou pro 4 a
8cestné servery, díky technologii E9870 Scalability Port by však mělo být možné
použít čipset i jako stavební prvek pro 16 i 32procesorové serverové
architektury. Čipset přitom bude, jak bylo naznačeno, podporovat i další verze
Itania, které jsou pod kódovými názvy Madison, Deerfield a Montecito
připravovány k uvedení na trh v roce 2003, resp. 2004.
Co je však možná ještě důležitější Itanium 2 bude mít podporu i mnoha dalších
výrobců čipových sad: společnosti Hewlett-Packard (zx1 pro 1 a 2cestné pracovní
stanice a 2-4cestné servery), Hitachi (ColdFusion-2 pro 8procesorové systémy),
IBM (X--Architecture pro až 16cestné servery) a NEC (čipset pro 32procesorové
systémy při použití duální 16cestné architektury a škálovací technologie
Intelu).

Serverové bloky
Strategii Intelu v oblasti podnikových systémů pak doplňují další prvky a
stavební bloky kompilátory pro C/C++ a Fortran optimalizované pro novou
architekturu nebo zvýšená pozornost soustředěná na správu serverů. Ty spolu s
výrazným zlepšováním 32bitové i 64bitové technologie procesorů dávají OEM
partnerům Intelu do ruky dosti silné zbraně pro boj o zvýšení tržního podílu ve
firemní sféře.
Po mnoho let dodával Intel serverové stavební bloky integrátorům a firmám,
které sestavovaly vlastní systémy. V měsících, které budou následovat po
uvedení nových verzí procesorů Xeon, Pentium III a Itanium, se Intel chystá
distribuovat novou řadu vlastních základních desek, šasi atd.
Nové základní desky by měly především nabídnout velkou rozšiřitelnost a
integrované nástroje pro monitoring a správu systému, které zajistí plynulý
provoz skupiny serverů. Jestliže je zaznamenán problém, může být zpráva o něm
zaslána např. na pager, na správcovskou konzoli v síti LAN nebo bude
administrátor upozorněn prostřednictvím e-mailu. Základní desky se mohou také
samy rebootovat, jestliže je to vynuceno např. zamrznutím softwaru nebo
selháním některé komponenty. Administrátor má možnost spravovat systém vzdáleně
přes LAN nebo sériový port od updatů firmwaru a změn hardwarových nastavení
přes revize chybových logů až po power cycling systému (rychlé zapnutí a
vypnutí) i v případě, že se nenabootuje operační systém. Softwarový nástroj
SMaRT zajišťuje diagnostiku běžných hardwarových problémů se základní deskou
jestliže je nezbytné některou součást vyměnit, software zobrazí fotografii a
popisný text vztahující se přesně na danou hardwarovou komponentu a poté slouží
jako průvodce uživatele při opravě problému.
Základní desky lze namontovat do samostatného stojanu i nízkoprofilových či
vysokoprofilových rackových šasi. Nové skříně jsou navrženy pro nasazení v
podnicích přední panel obsahuje bootovatelné USB porty, sériové porty pro
správu nebo baye pro rychle vyměnitelné pevné disky. Tlačítko ID na předním
panelu rozsvítí LED diodu na zadním panelu systému, takže je snadné dané
zařízení identifikovat v přeplněném racku. Každý systém lze rozebrat v několika
minutách bez potřeby jakýchkoliv nástrojů a všude, kde je to možné, mohou být
komponenty vyměněny za chodu.
Tyto serverové stavební bloky by měly vyjít vstříc především firemním
požadavkům a představovat méně nákladnou alternativu k hardwarovým produktům
firem IBM či Sun.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.