Мультикомпьютеры

Достаточно легко реализовать мультипроцессоры, если число процессоров не превышает 64. для больших мультипроцессоров реализация разделения памяти становится большой проблемой. Поэтому стали создавать системы, состоящие из большого числа взаимосвязанных компьютеров, каждый из которых имеет собственную память, а общей памяти нет. Не обязательно каждый компьютер связывается со всеми другими.

Процессоры мультикомпьютера обмениваются сообщениями. Чтобы дойти до адресата, сообщения должны пройти через все промежуточные компьютеры при данной схеме соединения. Но общее время передачи занимает несколько микросекунд. Сейчас существуют мультикомпьютеры, имеющие около 10 000 процессоров.

Современные МП имеют два режима работы: реальный и защищённый. В реальном одновременно может выполняться только одна программа и адресоваться могут только 1024+64Кбайт основной памяти, оставшиеся подключаются только при подключении специальных драйверов. Защищённый режим обеспечивает одновременное выполнение нескольких программ, непосредственную адресацию до 100 Гб основной памяти и до 16 Тбайт виртуальной памяти каждой задаче. В этом режиме выполняется автоматическое распределение памяти между выполняемыми программами и защита программ от вмешательства в работу друг друга.

Двухядерные процессоры

Через 5–10 лет сегодняшнее появление на рынке многоядерных процессоров будет рассматриваться как эпохальное событие, по значимости сравнимое с повышением производительности ядра благодаря применению умножения частоты. С выпуском новых моделей процессоров начинается очередной виток возрастания мощности вычислительных систем.

Впервые многоядерный процессор (IBM Power4) был представлен в 2001 г., но предназначался он для серверов крупных предприятий и создания интернет-порталов. Соответственно, стоимость таких решений достигала полумиллиона долларов и никак не могла считаться общедоступной.

Собственно, предпосылки для разработки и выпуска многоядерных процессоров появились уже довольно давно. Фактически современные технологии производства микрочипов с большим количеством транзисторов показали, что дальнейшее наращивание вычислительных мощностей за счет повышения тактовой частоты просто нерентабельно из-за резкого снижения количества годных изделий на выходе. Кроме того, переход на высокоплотные технологии изготовления кристаллов привел к критическим значениям энергопотребления и, как следствие, тепловыделения, что в значительной степени ухудшило надежность систем и увеличило затраты на охлаждение.

Решение о выпуске CPU, построенных по принципу «несколько процессоров на одном кристалле», напрашивалось само собой, и поскольку технологии для производства таких изделий были в достаточной степени отработаны, эти продукты начали появляться на рынке. И вот потенциальным потребителям стала доступна линейка двухядерных процессоров, выпущенных компанией AMD. В первую очередь они предназначены для построения серверов, но могут применяться и в высокопроизводительных рабочих станциях, ориентированных на редактирование звуковой и графической информации.

Новые двухядерные Opteron рассчитаны на работу как с существующими 32-разрядными приложениями, так и предоставляют пользователям возможность упрощенного перехода к 64-разрядным технологиям. Они построены на базе архитектуры Direct Connect, обеспечивающей непосредственную связь обоих ядер на общем кристалле. Кроме того, в состав ядра вошел контроллер ОЗУ DDR, который снижает латентность при доступе к памяти в симметричных многопроцессорных серверных системах, что позволяет повысить быстродействие за счет уменьшения количества узких мест.

Новые процессоры производятся по 90-наномикронной технологии «кремний-на-диэлектрике» (SOI) и предназначены для установки в Socket 940, благодаря чему их можно использовать в составе существующих систем вместо одноядерных моделей Opteron. Еще одна отличительная особенность новых Opteron – энергопотребление осталось таким же, как и у чипов предыдущего поколения.

Для того чтобы стимулировать переход корпоративных заказчиков на системы с многоядерными процессорами, компания AMD установила довольно привлекательные цены на них. В частности, двухядерная модель Opteron 265 стоит при крупнооптовых поставках $851 – столько же, сколько одноядерный вариант с индексом 252; двухядерный процессор Opteron 865 поставляется за $1514, как и одноядерная модель с индексом 852. Старшие модели линейки с индексами 275 и 875 планируется продавать за $1299 и $2649 соответственно.