Больше ядер, хороших и разных

Сергей Мишко (msn@univ.kiev.ua)

Спецвыпуск: Хакер, номер #055, стр. 055-030-2

Если первые суперскалярные процессоры параллельно обрабатывали только инструкции, то через несколько лет они обзавелись поддержкой специальных команд для параллельной обработки данных. Сначала только целочисленных, потом наряду с целочисленными и вещественных. Речь идет о наборах инструкций ММХ, 3DNow!, SSE и их более поздних аналогах.

Одновременно с привнесением параллелизма в архитектуры постепенно развивалось направление симметричных вычислений, в которых принимали участие два и больше процессора. В 2002 году Intel первой предложила задействовать простаивающие ресурсы одного процессора еще одним потоком команд, выведя на рынок свою технологию HT (Hyper-Threading Technology). Пользователи получили шанс опробовать хотя бы частичные преимущества, которые сулит переход к продуктам с двумя ядрами, а Intel постепенно стала подогревать интерес создателей ПО к реализации многопоточности в их программах.

Надо сказать, последнее сказанное - не такой уж чупа-чупс: без специальной оптимизации ПО параллельные вычисления напрочь теряют смысл. Программистам предстоит немалая работа: перелопатить львиную долю имеющегося на рынке софта будет непросто, особенно если учесть вдобавок ко всему грядущий переход к 64-разрядным вычислениям.

Революция началась

И все-таки, несмотря на все подводные камни параллельных вычислений, недавнее появление первых двухъядерных процессоров от Intel и AMD кажется вполне оправданным и своевременным. Не секрет, что в последнее время обе компании испытывали серьезные затруднения с дальнейшим наращиванием тактовой частоты своих процессоров: достаточно вспомнить отказ Intel от своих планов покорить символическую отметку в 4 ГГц. Игры с кеш-памятью, частотой системной шины, рейтингами и номерами моделей, наконец, хотя и имеют безусловно определенный смысл, не могут продолжаться бесконечно.

Отрадно, что каждой из компаний удалось приурочить выход своего двухъядерного продукта к определенной знаменательной дате. В случае Intel ею оказалась 40-я годовщина с момента первой публикации знаменитого закона одного из основателей корпорации - Гордона Мура. У AMD все проще и понятней - два года с момента появления первого процессора Opteron.

На этом совпадения заканчиваются и начинаются различия. Intel позиционирует свой двухъядерный процессор Pentium XE 840, ранее известный под кодовым названием Smithfield XE, для энтузиастов и рынка рабочих станций. Процессор произведен по нормам 90-нм техпроцесса, его тактовая частота 3,2 ГГц, он совместим с прежним разъемом LGA775, однако работает в связке с новым чипсетом i955X. В то же время AMD открыто заявила, что не планирует в ближайшее время делать свой Athlon 64 FX двухъядерным ввиду отсутствия на современном рынке многопоточных игр.

AMD не случайно привязала дату анонса своего первого двухъядерного процессора к двухлетнему юбилею Opteron: компания анонсировала двухъядерные Opteron 865, 870 и 875 для 4- или 8-процессорных серверов. Процессоры отличаются только тактовыми частотами ядра и интегрированного контроллера памяти, они составляют для 865 - 1,8 ГГц, для 870 – 2 ГГц и для 875 - 2,2 ГГц. В конце мая станут доступными также Opteron 265, 270, 275, характеристики которых полностью совпадают с соответствующими чипами 800-й серии, не считая того, что они смогут работать только в двухпроцессорных конфигурациях. О двухъядерных чипах 100-й серии, известных под кодовым названием Denmark, пока ничего не объявляли. Все двухъядерные новинки AMD изготовлены по нормам 90-нм техпроцесса с использованием технологии SOI (Silicon On Insulator), они полностью совместимы не только с процессорным гнездом Socket 940, но и с существующими чипсетами. Последнее обстоятельство крайне важно для достаточно инертного рынка серверов.