Открытый процессор

Наталья Дубова

Богатую на яркие события осень 2005-го Sun Microsystems завершила мощным аккордом. Вслед за представлением многоядерного многопотокового процессора UltraSPARC T1 и объявлением об открытии кодов большей части своих программных продуктов корпорация анонсировала первые серверы на базе T1 и инициативу OpenSPARC, направленную на создание сообщества Open Source вокруг нового процессора. Мероприятия по представлению первых систем на базе T1 прошли 6 декабря в Нью-Йорке и Лондоне.Выступая в Нью-Йорке, генеральный директор Sun Скотт Макнили подчеркнул, что сегодня при выборе аппаратных платформ, помимо производительности, все большее значение приобретают такие факторы, как влияние компьютерной системы на окружающую среду и пространство, которое она занимает. UltraSPARC T1, ранее фигурировавший под кодовым названием Niagara, корпорация называет первым «зеленым» процессором, поскольку за счет своей инновационной архитектуры он обеспечивает значительно более низкое энергопотребление, чем остальные существующие на сегодняшний день процессоры, и обещает существенно сократить размеры оснащаемых им компьютеров. Что и подтверждают первые серверы на базе T1 — SunFire T1000 и T2000.

Полный текст статьи на сайте издания

Computerworld Россия, #47, 20 декабря 2005

Крутые и прохладные

Леонид Черняк

Технология, по которой выполнены новые серверы Sun, получила название CoolThreads, что можно перевести и как "крутые" потоки, и как "прохладные".

6 декабря в Нью-Йорке и спустя три дня в Москве состоялись представления серверов Sun Fire T1000 и T2000, построенных на процессорах UltraSPARC T1. Это событие произошло всего через три недели после премьеры самого T1, известного под именем Niagara.

В серверной "упаковке" по технологии CoolThreads воочию проявились те преимущества, которыми обладают процессоры этого типа, и то, почему их выпуск называют очередной революцией. Со снятой крышкой серверы почти не отличаются от обыкновенных персональных компьютеров: та же системная плата, тот же блок питания, один диск в T1000 (форм-фактор 1U) или четыре с горячей заменой в T2000 (форм-фактор 2U) и несколько маломощных вентиляторов. При этом по производительности серверы вполне можно сравнивать с четырех- или даже восьмипроцессорными классическими Unix-серверами, которые имеют на порядок большие габариты и в несколько раз более высокое энергопотребление. На американском рынке стартовая цена T1000 — менее 3 тыс. долл., а T2000 — около 8,5 тыс. долл. Корни столь резкого снижения цены на новые устройства лежат, прежде всего, в конструктивной простоте Sun Fire T1000 и T2000. Кроме того, многоядерность процессоров позволяет существенным образом снизить издержки производства за счет повышения процента выпуска готовых процессоров. Известно, что брак в полупроводниковом производстве очень высок, если обнаруживается ошибка в сложном процессоре, то выбрасывается весь кристалл, а если ядер много, то можно "вырезать" из заготовки процессор, содержащий меньшее их число.

Подобное уменьшение габаритов, снижение стоимости и упрощение условий эксплуатации можно было наблюдать двадцать лет назад при замене мини-ЭВМ персональными компьютерами. С тем различием, что в данном случае события развиваются более быстрыми темпами — первые ПК существенно уступали по мощности; чтобы сравняться с мини-ЭВМ, потребовались годы.

Перед выпуском на рынок Sun Microsystems провела мощную кампанию бета-тестирования, в которой участвовали более 100 крупных предприятий по всему миру, в том числе и в России. Например, в компанию "ВымпелКом" был поставлен T2000 с операционной системой Solaris 10, его сравнивали с восьмипроцессорным Sun Fire v880 на процессорах Ultra­SPARC III/900 МГц. Часть биллинговой системы, работающая под управлением BEA Weblogic и ОС Solaris 8, без какой-либо модификации была перенесена на новый сервер. Производительность T2000 оказалась на 30‑40% выше, что вызвало самые положительные эмоции у специалистов, которые осуществляли тестирование.

Для демонстрации конкурентных преимуществ своих новых серверов в Sun предложили новую метрику, которая получила название SwaP (сокращение от Space, Watts и Perfomance). Характеристика компьютера в новой системе считается по формуле SWaP = Performance/(Space*Watts), где Performance — это производительность в SPEC; Space — высота устройства, измеряемая в стоечных единицах 1U; Watts — потребляемая мощность в ваттах. По этому показателю модели конкурентов уступают Sun Fire T1000 и T2000 в несколько раз.

Полный текст статьи на сайте издания

Computerworld Россия, #48, 27 декабря 2005

Начать с чистого листа

Леонид Черняк

Новые сервера Sun были созданы "с чистого листа"; в нынешней ИТ-индустрии такое встречается нечасто.

Для преставления нового семейства серверов в Москву приезжал Марк Тремблей, вице-президент Sun Microsystems, главный архитектор отдела масштабируемых систем, обладатель титула Fellow, который крупные технологические компании присваивают своим наиболее выдающимся разработчикам. Он ответил на вопросы редактора журнала "Открытые системы" Леонида Черняка.

Если я правильно понимаю, Niagara появился на свет в результате сложного эволюционного процесса, его создание длилось более десяти лет. Мне встретилась работа по многопотоковым вычислениям, написанная Грегом Паподопулосом, нынешним техническим руководителем компании, в начале 90-х годов, еще в бытность научным сотрудником Массачусетского технологического института. Вы сами тоже много лет отдали проектированию процессоров, в том числе MAJC (Microprocessor Architecture for Java Computing), это был своего рода ответ Sun на еще только появлявшуюся архитектуру IA-64. Купленная компания Afara с ее процессором Hydra, непосредственным предшественником Niagara, тоже не новичок, она была основана на результатах исследования, которые велись в Стэндфордском университете с начала 90-х. Как вы себе представляете этот внутрикорпоративный эволюционный процесс?

Работе с потоками посвящено большое количество академических исследований. Наш интерес к этому направлению волне объясним. В необходимости работы с потоками своими силами мы убедились, когда стали разрабатывать схемы коммутаторов, в архитектурах серверов они должны были заменить собой шины. Что же касается упомянутого вами процессора MAJC, то здесь действительно было сделано кое-что по части управления потоками, что-то из разработанного удалось реализовать в серверах, но в целом проект остался незавершенным. Наша ошибка состояла в том, что в то время мы в большей степени ориентировались на настольные компьютеры. Заблуждение вполне объяснимо: мы начинали тогда, когда считалось, что применение языка Java будет ограничено разного рода устройствами и настольными компьютерами, даже в Sun мы не могли предполагать такого успеха Java на серверах.

Мы были не одиноки в своем заблуждении. Компании Corel и Lotus пытались сделать офисные приложения целиком на языке Java, но и у них ничего не вышло. На границе 1999-2000 годов мы переориентировали проект MAJC в направлении серверов, мы пытались сделать 8- и 16-потоковые процессоры. Но, как вы знаете, после этого начались не лучшие годы для компании, тогда в целях экономии мы решили сосредоточить свои усилия на отработанных технологиях SPARC. Несколько лет мы работали над реализацией многоядерности и многопоточности, не выходя за рамки отработанных нами технологий. И вот однажды мы заметили Afara Websystems, у компании были интересные идеи, но они испытывали сложности с финансированием и искали поддержки. Нас привлекло то, что они в своем проекте Hydra ориентировались на архитектуру SPARC.

Но начинали они с MIPS?

Да, начинали они с архитектуры MIPS, но когда команда Afara окрепла, особенно когда в нее вошел Лес Кон, активно участвовавший в свое время в разработке UltraSPARC I, они переориентировались на архитектуру SPARC. Должен признаться, я был поражен увиденным и сразу понял, что нужно покупать эту компанию. У меня возникли два соображения, во-первых, переориентируясь на многоядерную архитектуру, мы сможем покончить с противоречиями относительно будущего, а во-вторых, если небольшая компания смогла сделать это, то мы с нашим потенциалом сделаем лучше.

Итак, мы купили компанию, в ней работало тогда около восьмидесяти инженеров, вслед за этим сократили часть собственных проектов и собрали коллектив примерно из двухсот разработчиков. Мы смогли довести проект до ума, повысить частоту, добиться большей совместимости. В итоге получился UltraSPARC T1, который является непосредственным преемником проекта Hydra. Но практически одновременно был начат параллельный проект, мы разрабатываем архитектуру Rock, в ней мы сможем реализовать все те наработки, которые накоплены в проекте MAJC и появятся в будущих поколениях UltraSPARC. Это гораздо больший по объему проект, с привлечением большего числа людей, с множеством новых изобретений.

Проблема сложности является одной из важнейших в отрасли, и особенно при создании процессоров. Как вы ее преодолеваете?

Сложность определяет время подготовки продукта до вывода на рынок, размер команды разработчиков, стоимость разработки, количество обнаруженных ошибок и также работы, которые необходимо выполнить после того, как кристалл готов. Мы подошли к проектированию, учитывая названную проблему. Поскольку процессор многоядерный, то есть возможность использовать один и тот же набор транзисторов много раз, поэтому проектированием занималось всего двести человек, что очень мало по стандартам не только Intel, но даже IBM.

Кроме того, мы четырежды используем репликацию внутри ядра — по числу потоков, и еще восемь раз, потому что восемь ядер, умножьте четыре на восемь и получите величину, характеризующую упрощение процесса разработки.

Кроме того, мы пошли по пути предельного упрощения ядра. Мы удалили условную многопотоковость, некоторые сложные команды — это, безусловно, поможет нам при проектировании процессоров следующего поколения.

Часто упускают из виду сложность, как фактор, влияющий на время доведения кристалла до ума, а он требует много времени, часто именно оно определяет срок выпуска процессора на рынок. Решение проблемы сложности позволило сократить затраты на проектирование, что в конечном итоге снижает стоимость продукции.

Какое из решений, принятых при подготовке UltraSPARC T1, вы считаете для себя самым важным?

Самое ответственное решение заключается в том, чтобы сказать: "Мы начинаем с чистого листа". Мы решили создавать специализированный процессор. Некоторые называют его нишевым продуктом, и я с этим согласен: у него одна ниша — Internet. А самое большое удовлетворение — убедиться в правильности принятого решения. Мы сами поражены тем уровнем производительности, которого удалось достичь.

Сегодня работу серверов Sun Fire T1000 и T2000 поддерживает только операционная система Sun Solaris. Что вы скажите относительно других ОС?

Мы считаем перспективным использование Linux и BSD Unix. Для этого мы открыли спецификацию, хотя понимаем, что для создания обладающей теми же характеристиками масштабируемости операционной системы Linux, что и Solaris, потребуется немало времени. Так или иначе, возможность адаптировать эту операционную систему к многопотоковому и многоядерному процессору открыта всем — в том числе и программистам из России.

Полный текст статьи на сайте издания

Computerworld Россия, #48, 27 декабря 2005