Будущее SPARC внушает осторожный оптимизм
Первый CMT-процессор — UltraSPARC IV — появится в следующем году. Он будет обладать удвоенной по сравнению с нынешним процессором UltraSPARC III вычислительной мощностью

Уготована ли процессорам SPARC компании Sun Microsystems участь Alpha? Творения компании Digital тоже были весьма популярны в свое время, однако этот проект ввиду обстоятельств как объективного характера, так и субъективного, безвременно прекратил свое существование. По мнению менеджера Sun по продуктам для корпоративных систем Келли Уилсон, со SPARC этого не произойдет благодаря тому, что новые версии этих процессоров будут поддерживать многопоточную технологию CMT (Chip Multi-Threading). Процессоры SPARC следующего поколения смогут одновременно выполнять сразу несколько программных потоков.

Большинство современных процессоров имеют однопоточную архитектуру, которая предусматривает выделение квантов процессорного времени каждому программному потоку. Сначала определенное количество циклов предоставляется какому-то одному потоку, затем другому и т.д. Современные процессоры работают достаточно быстро для того, чтобы создавалось впечатление одновременной обработки нескольких задач. Быстродействие процессоров каждый год почти удваивается, в то время как двукратное увеличение скорости обращения к памяти происходит в среднем с интервалом в шесть лет. В результате именно память становится узким местом в системе. Размещение на кремниевой подложке большего числа процессорных ядер (как в технологии Hyper-Threading фирмы Intel) означает, что обработка будет выполняться быстрее, но это вовсе не исключает задержек при обращении к памяти. На практике длительность задержек, напротив, увеличивается.

Корпорация Sun взяла курс на реализацию многопоточной обработки в каждом процессорном ядре. Старший преподаватель университета Уайкато Мюррей Пирсон заметил, что на процессорах с архитектурой типа EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing), подобных Intel Itanium, программное обеспечение будет выполняться быстрее только после перекомпиляции. Процессоры CMT, напротив, сразу же обеспечат работу любого многопоточного ПО.

Технология EPIC разрабатывалась для того, чтобы максимально снизить простои процессора (продолжительность их может достигать 60% от общего времени работы) при последовательной обработке кода. Механизм EPIC позволяет одновременно выполнять разные фрагменты специальным образом скомпилированной программы. К счастью, операционные системы Unix, базы данных и многие приложения изначально поддерживают многопоточность и могут выполняться на CMT-процессорах без внесения в ПО каких-либо изменений. «Не нужно менять программное обеспечение для того, чтобы оно работало на новых UltraSPARC, — пояснила Уилсон. — Модель программирования останется той же самой».

По словам Пирсона, большинство многопоточных процессоров существуют пока в виде научно-исследовательских разработок. Sun первым из производителей планирует выпустить их в коммерческом варианте. Первый CMT-процессор — UltraSPARC IV — появится в следующем году. Он будет обладать удвоенной по сравнению с нынешним процессором UltraSPARC III вычислительной мощностью и сможет одновременно обрабатывать два потока. Между собой эти процессоры, как ожидается, будут совместимы на уровне контактов. Поэтому при проведении модернизации пользователям достаточно будет лишь поменять старый UltraSPARC на новый.

Но как избежать огромных затрат на производство, которые в конечном итоге и стали основной причиной гибели Alpha? По словам Уилсон, ядра, которые будут применяться в новых CMT-процессорах, глубоко проработаны, и основные функциональные блоки с помощью современного программного обеспечения САПР проектируются теперь почти автоматически. «Таким образом пятилетний цикл разработки процессоров с поддержкой однопоточной обработки может быть сокращен до двух лет — в случае реализации многопоточной технологии», — подчеркнула Уилсон.

Как известно, Sun не имеет собственных производственных мощностей. Корпорация поддерживает партнерские отношения с компанией Texas Instruments, которая и выпускает UltraSPARC на своих линиях по производству процессоров для цифровой обработки сигналов. «Нам не придется тратить 2 млрд. долл. на строительство завода, — отметила Уилсон. — Для этого можно воспользоваться технологией, которую в Texas Instruments применяют при изготовлении микросхем DSP». По ее мнению, сокращение цикла проектирования UltraSPARC уменьшит для Sun риск того, что ИТ-руководители компаний-заказчиков отдадут предпочтение какой-то иной архитектуре, поскольку теперь им нужно будет оценить перспективы только на два ближайших года, а не на пять.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями