...
...

IDF: многоядерные платформы Intel

Корпорация Intel рассчитывает начать поставки процессоров на базе новой микроархитектуры Intel Core, производимых с использованием передовой 65-нанометровой технологии Intel, в третьем квартале 2006 года. Новая микроархитектура ляжет в основу продуктов для всех сегментов рынка компьютеров - настольных ПК (процессор под кодовым наименованием Conroe), мобильных ПК (Merom) и серверов (Woodcrest). Грядущие продукты обеспечат впечатляющий рост производительности (от 40% для Conroe до 80% для Woodsrest) при существенном снижении энергопотребления (примерно на 35-40%); причем уже к концу 2006 года Intel планирует довести долю многоядерных процессоров в объеме своих поставок до 70% для настольных и мобильных ПК и 85% для серверов. Таким образом, продукты на базе многоядерной архитектуры Intel окончательно утвердятся на рынке, предлагая пользователям высочайшую производительность, уменьшенное энергопотребление и возросшую функциональность.

В течение последних двух-трех лет развитие цифровых технологий приобрело поистине лавинообразный характер - сегодня мы наблюдаем появление полупроводниковых устройств, на порядок превосходящих своих собратьев пяти-шестилетней давности как по вычислительной мощи, так и по функциональной гибкости. Современные устройства все больше влияют на образ нашей жизни, определяя стиль отдыха, работы, общения людей и предоставляя базовый функционал по доступной для каждого пользователя цене, хотя еще сравнительно недавно такие возможности казались достижимым лишь для владельцев штучных изделий с баснословной стоимостью. Обычные домашние ПК, ставшие неотъемлемой частью нашей жизни, концентрируют в себе вычислительную мощь, о которой раньше не могли мечтать даже ученые, располагавшие кластерами высокопроизводительных систем. С помощью ПК мы познаем богатства Интернета, храним свои цифровые архивы, общаемся с друзьями и реализуем свои творческие фантазии.

Мозг любого компьютера - это процессор, который оперирует всеми необходимыми вычислениями. С каждым годом ему требуется работать все быстрее и быстрее, потому что постоянно растут наши требования к нему. Мало того, ему необходимо выполнять несколько задач одновременно: все чаще нам хочется путешествовать по Интернету, скачивая при этом из Всемирной паутины любимую мелодию в формате МР3, а то и видеофильм, да еще проверять при этом поступающую электронную почту на наличие вирусов. Даже Гай Юлий Цезарь, известный своей способностью одновременно осуществлять сразу несколько дел, и тот не справился бы с такой нагрузкой.

Чтобы наделить компьютерные системы новыми способностями, корпорация Intel предложила идеологию перехода к следующему этапу эволюционного развития цифровых полупроводниковых устройств - а именно, многоядерную архитектуру процессоров и соответствующих платформ. Весной 2005 года корпорация Intel объявила о выходе первых двухъядерных продуктов для настольных систем, созданных на базе 90-нм технологического процесса, - процессора Intel Pentium Extreme Edition 840, обладавшего способностью обрабатывать до 4 потоков инструкций за счет поддержки технологии Hyper-Threading, процессоров семейства Intel Pentium D серии 8xx, а также наборов микросхем семейства Intel 945/955X Express с подержкой двухъядерных процессоров. Позднее, в самом начале 2006 года линейка двухъядерных процессоров была дополнена моделями, созданными на базе нового, 65-нм технологического процесса, - процессором Intel Pentium Extreme Edition 955 и процессорами Intel Penium D серии 9хх, а также набором микросхем Intel 975X Express.





Многоядерный процессор содержит два или больше вычислительных ядер на одном кристалле. Он имеет один корпус и устанавливается в один разъем на системной плате, но операционная система воспринимает каждое его вычислительное ядро как отдельный процессор с полным набором вычислительных ресурсов. Например, двухъядерный процессор - это реализация многоядерности с двумя вычислительными ядрами.

Результаты опроса, проведенного компанией Harris Interactive по заказу корпорации Intel, показали, что 9 из 10 пользователей не раз сталкивались с проблемами, запуская одновременно несколько приложений с высокой интенсивностью вычислений. Среди подобных проблем отмечались зависание компьютера, временные задержки при воспроизведении видео, отключение функций, задержки обновления экрана, а также ухудшение качества воспроизведения звука. Для домашних пользователей это означает резкое снижение впечатлений от общения с компьютером, для корпоративных же пользователей секунды задержек складываются в минуты, часы, дни и даже недели ожидания, отнимая рабочее время сотен и тысяч работников, снижая производительность и уменьшая практический результат.

Переход к многоядерным вычислениям был принят в качестве долговременной стратегии корпорации Intel много лет назад. Специалисты Intel уже давно работают над концепцией параллелизма и аппаратными средствами реализации многопоточности, при этом одно из самых первых открытых обсуждений этой темы имело место в статье, написанной в 1989 году архитекторами Intel Патриком Гелсингером (Pat Gelsinger), Паоло Гарджини (Paolo Gargini), Герхардом Паркером (Gerhard Parker) и Альбертом Ю (Albert Yu). Хотя исследования этой области в корпорации Intel начались раньше, публикация данной статьи стала, повторимся, первым открытым обсуждением концепции многоядерных процессоров.

В 1993 году корпорация Intel внедрила в массовое производство параллелизм на уровне команд, выпустив процессор Intel Pentium, обладавший способностью декодировать и выполнять команды вычислительного потока параллельно. Годом позже специалисты Intel реализовали двухпроцессорную обработку (два полноценных процессора помещались в два разъема на одной системной плате), создав аппаратную многопоточную среду для серверов и рабочих станций. В 1995 году был представлен процессор Intel Pentium Pro, поддерживавший эффективное объединение четырех процессоров на одной системной плате, что позволило обеспечить более высокую скорость обработки данных в многопоточных приложениях, ориентированных на серверные платформы и рабочие станции.

Появление в 2002 году технологии Hyper-Threading (HT) ознаменовало приход многопоточного параллелизма, т.е. возможности выполнять разные потоки приложений одновременно на одноядерном процессоре. Тестирование производительности, проведенное корпорацией Intel, показало, что на процессорах с технологией HT скорость работы некоторых приложений возрастает в среднем на 30%.

Ныне, взяв курс на многоядерные платформы, корпорация Intel стала лидером в процессе перехода на многопоточные и параллельные вычисления на массовых ПК, обеспечив обработку данных на нескольких вычислительных ядрах одного процессора.



© Компьютерная газета