Старые песни о главном – Intel vs AMD




Итак, темой первой серии обзорных статей из цикла, посвящённого «большим братьям» наших домашних питомцев будут процессоры. Я постарался изложить информацию наиболее кратко, дабы не растягивать повествование надолго и в тоже время дать основные представления о ситуации на рынке в данный момент. Тем, кому будут интересны более подробные факты – рекомендую воспользоваться ссылками в конце статьи.



Что касается классификаций, то cегодняшние процессоры для HPC (High Performance Computing, высокопроизводительные вычислительные системы) можно разделить на три группы: векторные; высокопроизводительные универсальные; специализированные, применяемые в компьютерных системах вместе с традиционными универсальными процессорами. Первая категория - это своего рода динозавры рынка HPC. Отличительной особенностью архитектуры была возможность использовать в качестве операндов команд процессора упорядоченные массивы данных - векторы. Их господство закончилось в начале 90 годов и сейчас они распространены не столь широко. Самым известным на данный момент решением на основе векторных процессоров является SX-series от NEC, также стоит упомянусь и суперкомпьютер Earth Simulator от того же NEC.

В конце 80 начале 90 произошёл пересмотр принципов архитектуры суперкомпьютеров и на первое место вышли системы на основе высокопроизводительных универсальных скалярных процессоров. В настоящее время они являются наиболее распространёнными (процессора наших персоналок тоже скалярные, только не позиционируются как высокопроизводительные). Если оглянуться назад, то мы увидим, что большинство крупных игроков имеют за плечами богатую историю разработки собственных процессоров для High End систем. IBM – PowerX, SUN Microsystems – UltraSPARC, HP – PA-RISC да в наследство от Compaq и DEC – Alpha. Каждая фирма производила системы исключительно на своих процессорах (за исклюсением компаний, не имеющих собственных процессорных разработок), но с некоторых пор ситуация поменялась и всё благодаря вездесущей Intel и её главному конкуренту AMD. Медленно, но верно, они пробрались в этот сегмент рынка, не имея производства собственных серверов, но обладая немалым опытом производства центральных процессоров. Теперь почти все вендоры имеют линейки серверов на базе CPU от Intel и AMD, поэтому с продукции этих компаний мы и начнём.

INTEL

Для систем малого и среднего масштабов, корпорация Intel предлагает семейство процессоров Intel Xeon. Впервые слово Xeon появилось в процессорной линейкие Intel в 1998 году. Это был Pentium II Xeon. Семейство этих процесоров на данный момент представлено сериями 7000, 5000, 3000. Они имеют до 4 ядер и отличаются размерами кэша, частотой, техпроцессом и энергопотреблением. Название основных технологий, применяемых в процессорах XEON известно многим продвинутым пользователям: Intel Core™; Enhanced Intel SpeedStep. Можно назвать Xeon старшим братом современных Pentium. Основное преимущество – отработанные технологии производства, совместимость с архитектурой x86. Узким местом считается медленный интерфейс данных. Решение Intel опирается на отдельный контроллер памяти, входящий в чипсет. И хотя Intel обновила платформу Xeon двумя независимыми шинами FSB для каждого процессорного сокета и четырёхканальным контроллером DDR2, интерфейс процессора всё равно является общим для всех ядер.


Что касается серверов на основе этих процессоров, то почти все современные вендоры имеют линейки оборудования на них

IBM: SystemX; eServer Cluster 1350
SUN: Sun Fire X4150 Server; Sun Fire X4450 Server; Sun Blade 6000/8000 Modular System
HP: Proliant series; Blades
NEC: NEC Express5800; NEC SigmaBlade
Fujitsu: линейка PRIMERGY
Dell: серия PowerEdge
SGI: Altix XE; SGI Altix ICE

Большинство серверов данной ниши, работающих под управлением Windows, различных Linux либо vmWare, решают широкие спектры задач и являются незаменимыми элементами IT инфраструктуры любой организации.

Но на Xeon семейство процессоров Intel не закачивается. Еть ещё один. Его история началась в 1994 г. с соглашения между Intel и Hewlett Packard, которые решили совместно создавать процессор новой 64-разрядной архитектуры. Предполагалось, что он будет использоваться на компьютерном оборудовании самого широкого спектра. Самое главное, что он должен был стать связующим звеном для разных типов программного обеспечения, т. е. преодолеть разделение компьютерной техники на «мир Windows», «мир Unix» и другие миры. Речь идет о «знаменитом» Itanium, снискавшем похвал не меньше чем ругани. Его путь в мир больших машин был тернист и сложен, и этому можно посвятить целую книгу. Здесь я лишь постраюсь описать нынешнюю ситуацию. На данный момент актуальными являются процессора Itanium следующих поколений:
Montecito – двухъядерный процессор, выпущенный компанией в июле 2006 года. Обозначения 9050, 9040, 9030, 9020, 9015, 9010(одноядерный)
Montvale – это обновлённый Montecito, выпущенный в октябре 2007 года. Обозначения 9150M, 9150N, 9140M, 9140N, 9130M, 9120N, 9110N(одноядерный).



Основными отличиями от процессоров на ядре Montecito являются:
- поддержка технологии core-level lockstep, созданной для поддержки работы критически важных приложений ( увеличивает достоверность и надёжность данных при помощи устранения нераспознанных ошибок в ядре)
- demand-based switchin - снижает энергопотребление серверов при снижении задействования процессора
- увеличение производительности внешней шины до 667 МГц, что позволяет приложениям, критичным к работе внешней шины, работать быстрее

Что нас ждёт в ближайшем будущем – новое ядро Tukvilla, в котором обещают 4 ядра, ещё больше кэша, интегрированный контроллер памяти и кучу новых технологий. Осталось дождаться.
Области применения процессоров семейства Itanium достаточно широки: от серверов начального уровня до Hi-End систем, и практически ни один вендор рано или поздно не обошёл его своим вниманием.

IBM – серия SystemX 455 до 2005 года
NEC – серия высокопроизводительных серверов Express5800
HP – сервера серии rxXXXX ( low-end, midrange), HP Integrity Superdome (High-End, до 64 процессоров, соответственно до 128 ядер)
Fujitsu – серия PRIMEQUEST (до 32 процессоров, 64 ядра соответственно)
SGI - Altix 450 (midrange); Altix 4700 (Supercomputer на блэйд архитектуре, до 1024 ядер)
Hitachi – BladeSymphony

Почему столь именитые компании стали применять решение, предложенное Intel? Скорее всего потому, что Intel действительно удалось добиться своих целей, а именно создать некий «универсальный» мультиплатформенный процессор, на котором возможно запускать различные ОС. Например на серверах HP, внутри которых стоит Itanium, можно запускать вместе и поотдельности HP-UX 11i v3 and HP-UX 11i v2, Microsoft® Windows® Server 2003 Datacenter Edition & Enterprise Edition, Red Hat Enterprise Linux AS 5 Update 1 and Novell SUSE Linux Enterprise Server 10 SPI, OpenVMS v8.3; OpenVMS v8.3-1H1. Подобные возможности не проходят даром: IBM или SUN, верные своим собственным архитектурам, никогда не упускают шанса кинуть камень в огород Itanium, для чего у них, правда, иногда и есть повод.
На этом позволю себе закончить с Intel и перейти к её конкуренту. Возрадуйтесь поклонники AMD, ибо вам действительно есть чем гордиться.

AMD

Вскоре вслед за своим опонентом на рынок серверных систем пришла и AMD, причём пришла достаточно удачно. Её знаменитый SledgeHammer пророчили чуть ли не убийцей Itanium. AMD's Sledgehammer is a blow to Intel's Itanium – под такими заголовками выходили статьи в 2001 году. Убийцей он конечно не стал, но дорогу пробил. С тех пор прогремело немало баталий, сломалось немало копий, множество процессоров отправилось на свалки истории, а ныне мы имеем рождённый в муках совсем свежий (образца сентября 2007 года)AMD Opteron Quad-core на ядре Barcelona, изготовленный по технологии 65 nm SOI. Его предшественник AMD Opteron Dual-core на ядре Santa Rosa также не стоит сбрасывать со счетов, ведь благодаря ему AMD имела порядка 22% рынка серверов. Новому процессору предстояло преодолеть 30% рубеж. Но что-то пошло не так, и все Barcelona покинули конвейер с ошибкой в TLB (translation lookaside buffer), которая может привести к нестабильности работы системы. Полностью исправлена эта ошибка будет только в новой версии чипов, а на сегодняшний день заказчики вынуждены довольствоваться обновлением для BIOS, позволяющим справиться с проблемой ценой потери производительности процессора. Будем надеяться, что AMD справится с неудачами 2007 года и возобновит наступление.



Серверные чипы производства AMD широко и успешно применяются многими вендорами:

HP: Proliant series; x86 blades
IBM: SystemX; x86 blades
SUN: Sun Fire; Sun Netra; Sun Blade 6000/8000 Modular System
Dell: серия PowerEdge
CRAY: суперкомпьютеры серии XT4, XT5, XMT (до 8000 процессоров)

Прцессоры серии Opteron зарекомендовали себя, как надёжные, мощные, экономичные элементы для постороения систем различных классов. Как можно понять, никаких экзотических ОС на них не запустить, и список ограничивается Windows, различными Lunux’ами и vmWare.

Здесь заканчивается первая статья из серии. В продолжении нас ждут более экзотические продукты и решения. Надеюсь информация, изложенная здесь, оказалась полезной.

Источники:
www.intel.ru ; www.amd.ru ; www.ibm.ru ; www.hp.ru ; www.sun.ru ; www.dell.ru; www.nec.ru; www.cray.com ; www.fujitsu.com ; www.sgi.com; http://en.wikipedia.org ; http://parallel.ru/; http://www.osp.ru

URL - R.K. Frimen