А если
в партию
в партию
сгрудились малые –
сдайся, враг,
замри
и ляг!
сдайся, враг,
замри
и ляг!
Партия –
рука миллионопалая,
сжатая
в один
рука миллионопалая,
сжатая
в один
громящий кулак.
Эффективность больших и малых
Ветвь ОченьСложныхОченьМощных процессоров практически представляется теперь одним лицом. В поле нашего внимания, конечно же, серверное направление. С каждым шагом увеличивается количество ядер, скорость работы и объем адресуемого пространства в оперативной памяти, увеличивается количество линий PCI и скорость передачи по ним. Все это сосуществует с ограничением (теперь - самоограничением, биться-то не с кем!) потребляемой процессором мощности - 95 - 130Вт (это в пике нагрузки) и выключением, переводом в спящий режим или в режим пониженной частоты всех блоков, которые в данный момент не нагружены полезной работой и просто греют атмосферу.Наряду с задачей повышения вычислительной мощности отдельно взятой системы, многие умы заняты не менее важной задачей - повышением эффективности вычислительных ресурсов. Мегаватты, подводимые к датацентру и используемые на всю катушку в период его высокой загрузки, остаются теми же мегаваттами в период затишья, если не управлять оборудованием и практически полностью переходят в выделяемое вокруг объекта тепло. Как сказал один литературный герой - "Ты - как бассейн "Москва", пытаешься обогреть собой весь мир". Количество энергии, затрачиваемое на передачу данных по каналам связи ничтожно, а больше датацентру не на что тратить подводимую мощность.
Вот на этой поляне постоянно что-то бурлит и взрывается. То суперкомпьютер строится на игровых приставках Nintendo, Play Station, то видеокарты становятся производительнее центрального процессора (зачем тогда, спрашивается, вообще центральный процессор???), то возвращаются из небытия со-процессоры...
RISK
При этом, вполне себе успешно живет и развивается ветка, которая всю дорогу показывала замечательную энергоэффективность - RISK-процессоры (процессор с сокращенным набором команд). Не те - на которых пытались строить некоторое время назад мощные серверы - они канули в лету, а мелкие такие, на которых делают встраиваемые системы. Да, они обладают очень урезанными возможностями, набор команд сведен к достаточному минимуму.Мы живем с ними повсеместно, подчас не подозревая - как широко они представлены вокруг нас - это мобильные телефоны, планшеты, медиацентры, точки доступа и сетевые коммутаторы, водосчетчики, принтеры, "умные" бытовые приборы, автомобильные системы,... Примеры можно посмотреть тут. Да, существенные ограничения, заложенные в экономной архитектуре, вроде бы заведомо отводят RISK процессорам вечную роль "управляющего кофе-машиной"... Но пытливые умы никак не успокаивались в попытках использовать столь эффективные кирпичики для построения столь же эффективного большого здания. В результате - "по просьбам трудящихся", было существенно доработано и расширено в возможностях ядро.
Компания ARM (Advanced RISC Machines), основанная в 1990 году, специализируется на разработке и производстве RISK процессоров. За время существования компанией произведено более 20 миллиардов (1) чипов.
- до 4шт 32-битных ядер, работающих на частоте до 2500 MHz. Ядра могут быть объединены в кластер при помощи технологии AMBA® 4 ACE;
- адресуемое пространство до 1 терабайт;
- аппаратная поддержка виртуализации;
- аппаратная поддержка электронной защиты TrustZone;
- блок обработки потоковых данных ARM® NEON™, поддерживающий все популярные кодеки видео и аудио. Позволяет на 60-150% увеличить производительность обработки мультимедиа информации.
... и все это богатство чуть ли не при 5W потребления (явно эта цифра нигде не указывается).
Неплохо для "ущербного" встраиваемого процессора? Дальше - больше! Дополнительный "чипсет" CoreLink™ CCI-400 синхронизирует кэш двух кластеров (в сумме получается до 8 ядер), а есть еще и блок GPU (!!!) - Mali™-T600.
- еще один уровень кэш L3 размером до 16Gb для обмена данными между процессорами;
- интегрируется с CoreLink DMC-520 - контроллером шины памяти, поддерживающим стандарты DDR3, DDR3L и DDR4 DRAM с коррекцией ошибок;
- содержит мост для интеграции с контроллерами PCI, Ethernet, аппаратными шифровальщиками, контроллерами USB и SATA,...
Чипсеты разработаны с заделом на будущее - по шинам и пропускной способности они рассчитаны уже на следующее поколение ЦПУ - 64-разрядных ARMv8, включая Cortex-A53 и A57.
Используя все вышеописанное волшебство, компания Calxeda (произносится: "Калзида") выпускает Сервер-на-чипе (Server-on-Chip, Soc) ECX-2000, который содержит:
- два 4-ядерных процессора ARM Cortex A15, работающих на частоте 1.8 GHz с кэш 4MB ECC;- 16GB DDR3 оперативной памяти на частоте 1600;
- контроллер Ethernet c 5x10Gb (!) портами;
- порты SATA V2, PCI-E Gen2.
Все это упаковано в "процессорный" корпус.
Все, готовый сервер? Нет! Переходим к следующему уровню интеграции.
Готовые к применению серверы строятся в спарринге с Calxeda.
HP понимает потенциал использования решения на ARM и уже несколько лет экспериментирует в строительстве решений для датацентров. Проект носит название Moonshot и состоит из конструктива на много-много модулей и вариантов модулей на базе разных процессоров - и AMD, и Intel, и На фотографиях разные варианты конструктива. В одном из них в 4U упаковывается 180 четырех-ядерных процессоров Calxeda.
... странно - ассоциировано с процессорами Calxeda у меня возникают и HP, и Seamicro, но поиск ничего не дает... Только решения на Intel и AMD
PS. Пока пытался восстановить ссылки на серверные продукты и решения на ARM и Calxeda, столкнулся с отсутствием таковых в местах - где на памяти они были. Небольшое расширение поля поиска привело к печальной новости середины декабря 2013 года.
http://armservers.com/2013/12/20/mr-toads-wild-ride-was-nothing-compared-to-this/
У компании Calxeda закончились деньги. Инвесторы остановили деятельность компании за исключением небольшой группы, поддерживающей несколько текущих проектов. Из заявления:
"В течение нескольких последних лет Calxeda была движителем в области построения серверов с низким потреблением энергии. Концепция объединения ARM процессоров для использования в серверной области никем не рассматривалась, когда мы начали свое путешествие, а теперь понятно - что индустрия будет вынуждена пойти этим путем. Роль первопроходца связана с огромными затратами, которые превысили ожидавшийся уровень. Сейчас проводится реструктуризация, в то же время ищутся возможности для перезапуска компании..."
Автор благодарит тех - кто шел с ними все это время и верил. Вместе с партнерами компания проделала большой путь и шла с постоянным ускорением, разогнавшись к концу до того - что за ней перестали успевать даже клиенты... :)
Шутки шутками, но реально жалко замечательную компанию, пытавшуюся довольно долго тянуть тяжелый воз пионера. Многие обозреватели сходятся на том - что Calxeda действительно несколько опередила время. Еще теплится надежда на возобновление финансирования, хотя сейчас - не лучшее время для привлечения инвесторов..
Независимо от судьбы Calxeda и успешности применения именно их процессоров и вообще ARM процессоров в высокопроизвдительных системах, облачных технологиях, исследования и работы по проектированию эффективных вычислительных систем с малым потреблением продолжаются.
Комментариев нет:
Отправить комментарий