Конечно же, все вы слышали о многообещающем и таинственном Merced'е, он же - , а также о будущем продукте - SledgeHammer. Полагаю, настало время приподнять завесу тайны...
До недавнего времени Intel
практически ничего достоверного
измученным ожиданием потребителям о Merced
не сообщала. Теперь, когда началось
производство образцов, и процессору
было присвоено официальное торговое
имя - Itanium, мы намного больше
введены в курс дела. Не уступает
извечному сопернику и AMD,
недавно она анонсировала новый 64-битный
процессор - Sledgehammer. В отличие
от Pentium, Pentium II, III, Xeon - вариаций на
старую тему 32-битных чипов, Itanium и
Sledgehammer - действительно следующая
ступенька в эволюции процессоров.
Давайте попытаемся разобраться, что
же предлагается нашему вниманию.
Если верить Intel, Itanium превосходит RISC-процессоры,
одно из наиболее важных отличий -
использование метода расширенных
параллельных вычислений. Речь идет не
о параллельных вычислениях, для
которых применяется два и более
процессоров, а о возможности
выполнения нескольких команд за один
такт на одном процессоре. Intel называет
эту технологию - EPIC (Explicitly Parallel Instruction
Computing). Эффективность ее работы
напрямую зависит от качества
разработанных для нее компиляторов, а
также от оптимизации софта под
подобные вычисления.
В современных процессорах активно
используются методики предсказания
ветвлений и спекулятивного
выполнения. Однако в существующих на
сегодня моделях очень много времени
уходит на вычисление ветвей программы,
которые впоследствии не используются.
В Itanium будет применяться новая
методика спекулятивного выполнения:
инструкции и данные загружаются в
процессор до того, как они могут
понадобиться, а в некоторых случаях,
даже если они вообще не понадобятся.
Поэтому лучше, чтобы подобная загрузка
происходила во время простоя
процессора. Выигрыш этой методики в
следующем: при совпадении загруженных
данных с теми, которые необходимы для
дальнейшей работы, не требуется
дополнительного времени на их
загрузку из памяти.
Так как сам Itanium довольно большой,
сигнал тактовой частоты искажается -
не все области процессора получают
его одновременно. Поэтому в чипе с
помощью нескольких узлов
распределения сигнала происходит
распределение сигнала тактовой
частоты, таким образом решается
возникшая проблема.
Два кэша - первого (L1) и второго (L2)
уровней - находятся на кристалле
процессора. Кэш третьего уровня (L3)
расположен на картридже (предполагаемый
объем - четыре мегабайта). Довольно
большой процент площади кристалла (около
10%) занят модулем работы с плавающей
точкой (FPU).
По заявлению Intel, Itanium полностью
совместим с современными 32-битными
приложениями. Однако на 64-битном чипе
32-битные программы не будут бегать
быстрее. Более того, некоторые
специалисты полагают, что придется
привыкать к более медленным темпам.
Зато новые, 64-битные программы,
оставят всех позади.
Итак, можно заключить, что Itanium -
серьезный шаг Intel на пути завоевания
рынка серверов и
высокопроизводительных рабочих
станций, значительная доля которых
сегодня работает на RISC-процессорах.
С выходом Itanium сравнение процессоров
по частоте в общем-то теряет смысл.
Результирующая производительность
напрямую связана с качеством анализа
исполняемой программы (процессор
может работать с бешеной скоростью,
вычисляя ненужные ветви). Поэтому, шаг
Intel по созданию обширной группы
софтовых компаний, которые будут
работать над созданием 64-битного
софта, логичен. Пока непонятно, что из
всего этого выйдет, но в любом случае
неплохо иметь какой-то объем софта к
моменту появления новинки. Хотя, если
софт начнет делится под разные
процессоры, путаница, особенно у
конечных пользователей,
гарантирована.
По заявлениям Intel, Itanium сможет
выполнять 6 GFLOP (миллиардов операций с
плавающей точкой в секунду). Однако
вполне вероятно, что значительная
часть этой мощи будет использоваться
для вычисления ненужных ветвей
программы. Как бы там ни было, а
способность выполнять 6 инструкций за
такт впечатляет.
Что же может противопоставить своему
конкуренту AMD? Sledgehammer - совсем
недавно это словосочетание ничего не
говорило широкой публике. Компания
заявила о работе над реализацией 64-битного
процессора явно с целью отвлечь
слишком пристальное внимание от Itanium.
Ниже мы познакомим с той немногую
информацией, которую нам удалось
собрать.
На основании заявления AMD от 5 октября,
можно было заключить: Sledgehammer будет
использовать х86 набор инструкций, с
расширениями для 64-битного режима, что
свидетельствует о его обратной
совместимости. 
А
так как сохраняется естественная
совместимость с существующими
программами и операционными
системами, предложенный вариант, по
мнению компании, лучше Intel'овского. В
пресс-релизе AMD приведены слова одного
из разработчиков ядра Linux, Alan Cox:
"Расширяя набор х86 инструкций до 64
бит, AMD дает разработчикам возможность
быстро переделать компиляторы и
довольно легкого портировать ядро".
Взяв на себя обязательство, что
программы на новом процессоре будут
выполняться нормально, AMD развязала
руки разработчикам софта. Насколько
все это реально - неясно, однако
компания уже разослала спецификации
основным разработчикам программного
обеспечения.
Процессор будет использовать новую
шину Lightning Data Transport (LTD), которая,
согласно информации от AMD, будет иметь
полосу пропускания 6,4Г б/с. На какой
стадии находится разработка Sledgehammer -
непонятно. Нас уверяют, что первые
образцы появятся во второй половине
2000 года, то есть - совсем скоро.
Итого: все новые 64-битные
микропроцессоры будут нацелены на
мощные системы с большим объемом
оперативной памяти (свыше 4 Гб). Как и
процессор Compaq Alpha (64-разрядный
кристалл на основе RISC-архитектуры,
разработанный компанией Digital Equipment),
новые модели Intel и AMD за один такт
смогут обрабатывать данные не с 32-битным
адресом, как у Pentium III или Athlon, а с 64-битным.
Сфера их применения - прикладные
программы, решающие такие задачи, как
управление базами данных для
гигантских информационных хранилищ и
приложений электронной коммерции.
Однако на этом сходство двух подходов
заканчивается. Itanuim и Sledgehammer
основаны на разных архитектурах. Поэтому
разработчики программного
обеспечения опасаются, что для
создания программы, функционирующих
на обоих процессорах, им придется
вкладывать средства в разработку кода
для нескольких вариантов платформ.
Все это может отразиться и на
корпоративных покупателях
компьютеров. Если стратегия Intel
располагает их к приобретению нового
оборудования, то подход AMD состоит в
том, чтобы использовать существующее,
по мере необходимости наращивая его
мощность. "Мы приближаемся к
развилке на пути эволюции мощных
систем, - считает издатель и главный
редактор Microprocessor Report Лайнли Гуинапп (Linley
Gwenapp). -С появлением процессоров
нового поколения дальнейшее движение
в одном направлении станет
невозможным".
Кстати, по мнению AMD, разработка Itanium
эквивалентна изобретению колеса (естественная
реакция AMD :-)). "Мы развиваем набор
инструкций х86 до 64 разрядов, не лишая
его совместимости, - вице-президент
AMD Фрэд Вебер. - Это позволит нам
использовать все существующие
технологии, инструменты разработки и
накопленный опыт". Однако
большинству пользователей,
работающих с традиционными
приложениями обработки текста или
даже редактирующих изображения, для
достижения хорошей
производительности не требуется 64-разрядный
микропроцессор. "На это и опирается
наша стратегия, - продолжает Вебер. -
Она не делает х86 предметом второго
сорта". У Itanium будет механизм "эмуляции"
для исполнения 32-разрядных приложений.
Однако так как при переносе
настольных приложений на 64-разрядную
платформу, выигрыш в
производительности невелик,
маловероятно, что разработчики
программного обеспечения пойдут по
этом пути.
В планах AMD многоэтапное
сотрудничество с производителями
операционных систем и компиляторов
для адаптации своего ПО под
архитектуру x86-64. Первый процессор x86-64
Sledgehammer будет построен на базе
примерно того же микропроцессорного
ядра, что и AMD Athlon. По словам
представителей компании, современное
ядро Athlon способно работать и с 64-битными
данными: необходимо лишь расширить
магистраль ввода/вывода, чтобы
обеспечить 64-разрядную адресацию.
Затем компания планирует поместить на
один кристалл два процессора, для чего
потребуется более компактная и
экономичная конструкция. Результаты
подобных разработок компания
планирует применить и для своих 32-разрядных
процессоров. Возможно, опыт,
накопленный при создании архитектуры
x86-64, поможет ей создать и
мультипроцессорную конструкцию на
одном кристалле для настольных систем.
Кто же выиграет в этой "столетней
войне"? Intel с Itanium или AMD со Sledgehammer?
Время покажет… в любом случае,
здоровая конкуренция всегда полезна.
Автор: Станислав Кудрявцев ssthunders@usa.net
Источник: www.itc.kiev.ua
