Чего можно ожидать от двухъядерных процессоров в плане производительности? Согласно тестам, проведенным Intel, - рост существенный. Двухпроцессорные системы на процессорах Intel Xeon (Paxville DP) позволяют повысить производительность при переходе от одноядерных процессоров к двухъядерным примерно на 50% (результаты тестов опубликованы на www.spec.org; тест, который использовался, - DP SPECint_rate base2000).
Для 4-процессорных систем на базе Intel Xeon 7000 прирост производительности при переходе от старших одноядерных к старшим двухъядерным процессорам составил около 65%. (Отметим, что тест SPECjbb2000 проводился специалистами Intel на базе модифицированной версии чипсета - E8501, - которая появится в начале следующего года.) Тем не менее четырехпроцессорный сервер на базе новых процессоров Intel показал рекордный результат в тесте TPC-C (сервер IBM eServer xSeries 366 на базе четырех двухъядерных процессоров Intel Xeon 7040, см. www.tpc.org).
Новый баланс в высокопроизводительных вычислениях
Выигрыш в производительности получается очень существенный, и уже одно это может служить хорошим стимулом для замены платформ предыдущего поколения. Однако у новых процессоров есть и более серьезные преимущества. Дело в том, что в сочетании с технологией Hyper-Threading, которая представляет одно физическое ядро как два "логических", двухъядерная архитектура позволяет существенно увеличить объем работы, выполняемой процессором за конкретный интервал времени. Благодаря технологии Hyper-Threading один двухъядерный процессор может одновременно выполнять четыре программных потока, а при установке дополнительных процессоров в систему пропорционально возрастает и число поддерживаемых ею потоков, что делает общую производительность еще более высокой.
И эти возможности принципиально изменяют рынок многопроцессорных Intel-серверов. До сегодняшнего дня при необходимости использовать больше восьми виртуальных процессоров любому ИТ-специалисту требовалось приобретать решение уровня платформы Intel Itanium 2, что влекло за собой определенные последствия. Ведь сервер на Intel Itanium 2 - решение тяжелое как в части закупки, так и по стоимости обслуживания. "До появления многоядерных процессоров ИТ-менеджеры всегда были вынуждены делать нелегкий выбор между масштабируемостью и доступностью системы, между решениями "тяжелыми" фирменными и доступными массовыми, но с ограниченными возможностями наращивания производительности, - говорит директор Kraftway Computers Ренат Юсупов. - Современные, широко доступные 4-процессорные серверы на основе многоядерных процессоров Intel Xeon MP сняли эти ограничения". По оценкам специалистов, новые двухъядерные процессоры Intel Xeon позволяют создать очень сбалансированный сервер. Теперь любая, даже средняя компания может приобрести доступное по стоимости решение с 16 виртуальными процессорами. И это дает очень много. Впервые относительно доступные по стоимости серверы выходят на рынок, ранее занятый тяжелыми решениями. Плюсы очевидны: заметно снижено тепловыделение, снижена начальная стоимость закупки сервера, в результате уменьшилось общее ТСО, и при этом повышена удельная производительность сервера.
Промежуточное решение?
Несомненно, новые серверы дают новый уровень производительности. Однако пользователей интересует не просто производительность, а соотношение цена/производительность. И здесь не все так гладко. Дело в том, что стоимость новых процессоров чуть ли не вдвое выше, чем стоимость их одноядерных собратьев. То есть 100%-ным повышением цены на процессор может нивелироваться 50%-ное повышение производительности. "Мы действительно установили на эти процессоры достаточно высокую цену, - комментирует Всеволод Предтеченский. - Мы считаем, что по потребительским характеристикам двухъядерные процессоры Intel Xeon предоставляют новое качество. Для тех компаний, которым надо вместить максимум производительности в минимальный объем, новые процессоры позволяют получить более высокую плотность вычислительной мощности, чем при использовании одноядерных платформ. Но самое главное - в другом. Мы не хотели бы создавать ажиотажный спрос на новые процессоры сегодня, зная, что грядет, и достаточно быстро, новая платформа. У представленных процессоров относительно ограниченный срок жизни, они в каком-то смысле переходные. И цена на них соответствующая".
Заметим здесь, что, на наш взгляд, цена решения четко показывает сегмент компаний, на которые ориентированы новые платформы. Это, прежде всего, компании, эксплуатирующие большие 8- и 16-процессорные Intel-серверы. Именно для них важен вопрос плотности вычислительной мощности, именно они интенсивно используют многопоточные приложения (СУБД, SCM и т. д.), и именно для них не столь важна закупочная стоимость сервера. Тем более что, комментируя выпуск новых платформ, специалисты Intel все время обращались к проблемам высокопроизводительных вычислений и серверов уровня предприятия. Это означает, что выпуск двухъядерных процессоров вряд ли повлияет на популярность двухпроцессорных серверов на обычных процессорах. Скорее всего, в ближайшей перспективе эти системы останутся более предпочтительными для серверов уровня отдела и серверных небольших компаний.
Фактор ПО
Но вопрос цены - не единственный. Есть и еще одна проблема. Увы, без соответствующего ПО, какими бы хорошими ни были технологии, закладываемые в аппаратное обеспечение, они так и останутся невостребованными. Отнюдь не все программное обеспечение реально может эффективно использовать эти двухъядерные процессоры. Нужны продукты, использующие эти новые технологии. "Есть ряд парадоксов, связанных с использованием мультиядер, - говорит Всеволод Предтеченский, ведущий специалист Intel по применению продукции. - Например, то каким образом программное обеспечение исполняется на этих ядрах. Если программное обеспечение однотредовое, оно сможет использовать только один тред, даже если в двухъядерном процессоре их четыре. В таком случае получается, что четыре совсем не лучше, чем один. Далее, если программное обеспечение не знает, сколько реально ресурсов в вашей системе, оно может генерировать неправильное количество тредов. Например, тредов всего четыре, а ПО генерирует 1000, и основное время процессора тратится на переключение между тредами. Сейчас идет работа по изменению требований к операционным системам, к написанию программного обеспечения, чтобы ПО могло получить выигрыш от многоядерности. Например, в Intel уже есть проект, когда на одном кристалле размещаются не два или четыре, а несколько десятков ядер, такой процессор можно уже делать. Но любое из запущенных программных приложений увидят только два или четыре микропроцессора".
Безусловно, Intel прилагает много усилий, чтобы стимулировать этот процесс. Но это обстоятельство немного проливает свет на то, почему новые процессоры названы "переходными". Возможно, главная их задача - подвигнуть производителей серверного ПО к выпуску адаптированного к многоядерности ПО. А уже потом, в 2007-2008 годах, выпустить процессоры (и чипсеты), демонстрирующие более значительные преимущества многоядерности.
Планы Intel
И в заключение - коротко о планах Intel. В начале следующего года корпорация Intel планирует представить новую платформу для двухпроцессорных серверов с кодовым наименованием Bensley (двухъядерный процессор Intel Xeon с кодовым наименованием Dempsey и набор микросхем с кодовым наименованием Blackford). Возможно, именно она сможет изменить предпочтения пользователей на рынке небольших Intel-серверов. Во второй половине 2006 года Intel планирует выпустить процессор с кодовым наименованием Tulsa (двухъядерный процессор Intel Xeon MP с общей кэш-памятью 3-го уровня объемом 16 Мб), ориентированный на создание серверов на базе четырех и более процессоров.
Кроме того, корпорация Intel внесла уточнения в график разработки платформ на базе процессоров Intel Xeon MP, дополнив его новой платформой с кодовым наименованием Caneland, которая, вероятнее всего, появится в 2007 году и будет включать четырехъядерный процессор с кодовым наименованием Tigerton, разработанный на базе микроархитектуры Intel следующего поколения. Платформа Caneland обеспечит еще более высокую производительность за счет непосредственного соединения каждого процессора с набором микросхем. Наконец, в 2006 году корпорация Intel начнет поставлять двухъядерные процессоры Intel Itanium. Так что, скорее всего, нынешнее объявление - это только первая ласточка, первая проба пера на этом поприще и реальные преимущества многоядерности мы увидим в следующем году.
