64-разрядные вычислительные системы уровня предприятия от компании Intel

Что такое 64-разрядные вычислительные системы

Почему важен объем адресуемой памяти

64-разрядные процессоры компании Intel

Масштабируемость и возможности платформ

Рекордный год корпорации Intel

Форум Intel для разработчиков: на пути к платформизации

 

По прогнозам компании Gartner, к 2012 году предприятиям необходимо будет обрабатывать в 30 раз больше данных, чем в 2004 году, а аналитики из Калифорнийского университета утверждают, что человечеству понадобилось 300 тыс. лет, чтобы создать первые 12 эксабайт (1 млрд. гигабайт) информации, зато вторые 12 эксабайт будут созданы всего за два года. Совершенно очевидно, что сегодняшние 32-разрядные процессоры будут не в состоянии обеспечить требуемый уровень производительности серверов, поэтому неизбежен переход на 64-разрядные серверные платформы.

Что такое 64-разрядные вычислительные системы

Современные компьютеры оперируют данными, представленными в двоичном формате — с помощью единиц и нулей, и термин «64-разрядные» относится к максимальному размеру двоичных чисел, которые процессор может обрабатывать в определенный момент времени как данные, хранящиеся в памяти (внутренние реестры или внешняя память DRAM), или как адреса внешней памяти. Теоретически 64-разрядные компьютерные системы поддерживают адресацию до 16 эксабайт (264 байт) памяти, включая физическую память системы и виртуальную память, которая физически не присутствует в системе, однако используется процессором.

Большинство современных компьютерных систем (и приложений) используют 32-разрядные данные, удовлетворяющие требованиям большинства клиентских приложений и серверных приложений интерфейсного уровня и поддерживающие адресацию до 4 Гбайт (232 байт) памяти. Однако 64-разрядные процессоры поддерживают адресацию гораздо большего объема памяти: например, 64-разрядные процессоры Intel Xeon — до 1 терабайта (1024 Гбайт) памяти, а процессоры Intel Itanium 2 — до 1 петабайта (1024 Тбайт) памяти. Вышеуказанные цифры относятся к объему физической памяти, который может быть установлен в системе.

В начало В начало

Почему важен объем адресуемой памяти

Очень многие современные бизнес-приложения являются базами данных, в которых хранятся огромные объемы информации и которые обслуживают сотни тысяч или миллионы запросов к этой информации (или транзакций) в день.

Когда компьютер считывает информацию с жесткого диска, он записывает ее в память для ускорения доступа. Поддержка адресации больших объемов памяти в 64-разрядных процессорах позволяет им частично или даже полностью хранить в памяти сколь угодно большие базы данных.

Требования приложений баз данных к вычислительным ресурсам основываются на опросе больших объемов данных миллионами транзакций. Все данные хранятся в базах данных, и операции, которые с ними выполняет компьютер (просмотр, обработка, сравнение и т.д.), являются относительно простыми. Некоторые приложения требуют использования значительно более сложных данных для моделирования реальных сценариев. В качестве примера подобных приложений можно привести приложения CAD, программы для трехмерной визуализации, модели для прогнозирования погоды, приложения для многих отраслей науки (например, молекулярная физика). В этих приложениях 64-разрядная адресация играет очень важную роль, поскольку позволяет создавать намного более точные модели. Кроме того, в таких приложениях требуется использование значительно большего объема данных для одновременного манипулирования всеми данными модели. Нередко размер одной модели может превышать несколько гигабайт!

В начало В начало

64-разрядные процессоры компании Intel

Корпорация Intel предлагает две линейки 64-разрядных серверных процессоров: процессоры Intel Xeon с 64-разрядной адресацией и процессоры семейства Intel Itanium. По мнению IDC, эти две линейки продукции отличаются друг от друга и будут сосуществовать на рынке. Хотя оба типа процессоров содержат 64-разрядные реестры и поддерживают адресацию большего объема памяти, чем 32-разрядные процессоры, они отличаются другими характеристиками и используются для разных рабочих нагрузок.

64-разрядные вычислительные системы появились не вчера. В течение последнего десятилетия базы данных предприятий, обычно установленные на мэйнфреймах или на компьютерах «тяжелого» класса, работали на 64-разрядных процессорах. В основном это были специализированные процессоры RISC, управляемые индивидуально разрабатываемыми операционными системами. Архитектура Intel Itanium успешно бросила вызов этим специализированным системам, предложив стандартный альтернативный вариант, зачастую более производительный и обеспечивающий значительные преимущества в соотношении цены и производительности. Уже сегодня восемь из девяти поставщиков решений RISC также продают системы на базе процессоров семейства Intel Itanium. Неудивительно, что, по прогнозам IDC, рынок серверов на базе процессоров Intel Itanium вырастет с 1 млрд. долл. в 2003 году до 8 млрд. долл. в 2008-м.

Чтобы способствовать более быстрому переходу на 64-разрядные технологии, а также для поддержки приложений, работающих в 64-разрядном режиме, но не нуждающихся в особых возможностях платформы Intel Itanium, корпорация Intel выпустила 64-разрядные процессоры Intel Xeon, обеспечивающие возможность перехода на 64-разрядные системы с минимальным риском. В докладе Forrester Research говорится: «…Теперь они [предприятия] могут одновременно использовать 32-/64-разрядные приложения практически без лишних расходов, что позволит им постепенно перейти на 64-разрядные системы в три этапа, начиная с чистых 32-разрядных приложений, переходя к 32-разрядным приложениям в 64-разрядных операционных системах и заканчивая чистыми 64-разрядными средами, без всякого риска и перерывов в работе». По мнению IDC, программное обеспечение, перекомпилированное и переписанное для работы в системах на базе 64-разрядных процессоров Intel Xeon, станет важным шагом вперед на пути к платформам на базе процессоров семейства Intel Itanium.

Такая постепенная миграция очень важна для клиентов, желающих максимально уменьшить риск, извлечь максимальную выгоду из своих капиталовложений и максимально сократить издержки по капитальным затратам. Миграция также важна для разработчиков ПО, которые начнут тестировать свои 32-разрядные программы в 64-разрядной среде, а затем будут осуществлять миграцию своего ПО по требованию рынка или в связи с технической необходимостью.

В начало В начало

Масштабируемость и возможности платформ

Всего существует два вида масштабируемости — вертикальная и горизонтальная. Под вертикальной масштабируемостью подразумевается создание одной системы с множеством процессоров, а под горизонтальной — объединение кластеров компьютерных систем в единый виртуальный ресурс. Оба подхода отлично срабатывают в различных областях. Так, горизонтальное масштабирование лучше всего подходит для Web-приложений и связующего ПО, а вертикальное — для больших баз данных, управлять которыми на одной системе проще и эффективнее. В связи с этим отличается и масштабируемость платформ на базе 64-разрядных процессоров Intel Xeon и Intel Itanium 2.

Сегодня системы на базе процессоров Intel Xeon поддерживают от 2 до 16 процессоров и могут быть объединены в кластеры для создания более масштабных решений, на которых способны работать большие Web-приложения или решения на связующем уровне. Платформы на базе процессоров Intel Itanium 2 могут иметь до 512 процессоров в одной системе, а вскоре появятся и более масштабные платформы.

Оба подхода обеспечивают отличную производительность — сегодня 320 из 500 самых производительных компьютеров мира, используемых в различных областях, построены на базе архитектуры Intel.

В начало В начало

Рекордный год корпорации Intel

(По тезисам выступления Иэна Дрю, регионального директора Intel в СНГ, на пресс-конференции 15 февраля в Москве по итогам деятельности корпорации в 2004 году)

2004-й стал восемнадцатым годом подряд, который Intel закончила с прибылью. По сравнению с прошлым годом доходы корпорации выросли на 13,5%, что позволило Intel добиться наивысшего уровня прибыли за всю свою историю — 34,2 млрд. долл. (предыдущий рекорд годовой прибыли Intel — 33,7 млрд. долл. — был установлен в 2000 году). Рекордной оказалась и прибыль за IV квартал — 9,6 млрд. долл., что на 13% больше аналогичного показателя за III квартал и на 10% больше по сравнению с тем же периодом 2003 года. При этом чистая прибыль Intel в 2004 году составила 7,5 млрд. долл., что превысило аналогичный показатель за 2003 год на 34%. Все это стало возможным благодаря рекордным объемам поставок процессоров, наборов микросхем, системных плат и устройств для беспроводной связи.

В 2004 году Intel израсходовала рекордную сумму на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы — 4,7 млрд. долл. (как ожидается, в нынешнем году затраты Intel на исследования и разработки составят приблизительно 5,2 млрд. долл.). Еще 3,8 млрд. долл. корпорация израсходовала на расширение и модернизацию своих производственных мощностей. В результате к концу прошлого года почти 80% процессоров, поставляемых Intel, производилось с использованием 300-миллиметровых подложек и передовой 90-нанометровой технологии, которую корпорация первой в отрасли внедрила в массовое производство. При этом Intel добилась большого прогресса и в развитии 65-нанометровой производственной технологии, которую корпорация уже применяет для выпуска полностью функциональных микросхем памяти SRAM объемом 70 Мбит, содержащих более 500 млн. транзисторов.

В середине прошлого года Intel объявила о том, что общий объем продаж ее микропроцессоров с технологией Hyper-Threading (HT) достиг 50 млн. штук. Эта технология позволяет увеличить производительность работы многопоточных операционных систем и приложений с помощью параллельного выполнения задач, аналогично многопроцессорным системам. В III квартале корпорация продемонстрировала будущее семейство многоядерных процессоров Itanium под кодовым названием Montecito, оснащенных 1,7 млрд. транзисторов и снабженных кэш-памятью объемом 24 Мбайт. Позднее корпорация представила три готовящихся к выпуску двухъядерных процессора уровня предприятия для настольных и мобильных систем. Кроме того, Intel первой в отрасли приступила к опытной эксплуатации микролитографии в диапазоне жесткого ультрафиолета (extreme ultraviolet, EUV).

В прошедшем году Intel продолжала укреплять свои позиции в серверном сегменте рынка компьютеров. В секторе систем уровня предприятия наблюдался устойчивый спрос на 64-разрядный процессор Intel Xeon: за первое полугодие с начала поставок было продано более миллиона таких процессоров. Intel также расширила линейку процессоров Intel Itanium 2, выпустив шесть новых процессоров для разработки многопроцессорных, двухпроцессорных систем, а также систем с пониженным напряжением питания. Новые процессоры обладают выдающейся производительностью операций с плавающей запятой, обеспечивая 40-процентное повышение экономической эффективности на один гигафлопс (миллиард вычислений в секунду) по сравнению с системами на базе RISC-архитектуры.

Решения на базе серверных процессоров Intel продолжают быстро набирать популярность благодаря великолепному соотношению «цена/производительность» и масштабируемости, возможности использования разработок с открытым исходным кодом и компонентов различных поставщиков. Характерно, что восемь из девяти ведущих поставщиков RISC-систем ныне поставляют и серверы на базе процессора Intel Itanium 2. Добавим, что системы на базе процессоров Itanium ныне используют 40 из 100 крупнейших в мире компаний.

По оценкам исследовательской компании IDC (II квартал 2004 года), доля архитектуры Intel на рынке серверных систем превышает 85%. По данным Intel, в I квартале поставки процессоров Intel Itanium 2, в сравнении с аналогичным периодом 2003-го, выросли на 500% по валу, или на 740% по денежному обороту. Во II квартале, по данным IDC, доход от продаж систем на базе процессоров семейства Intel Itanium вырос в 3 раза по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года, а поставки высокопроизводительных систем, в которых установлено 64 и более процессоров Intel Itanium 2, выросли в 10 раз. В настоящее время пользователям уже доступны более 2 тыс. корпоративных приложений, портированных на данную платформу.

В рамках развития своей концепции цифрового дома в III квартале Intel представила так называемый Entertainment PC — платформу на базе процессора Intel Pentium 4 с технологией HT и набора микросхем Intel 915 Express, которая объединяет множество функциональных возможностей, характерных для устройств бытовой электроники: проигрывателей CD/DVD, игровых приставок и бытовых видеомагнитофонов; кроме того, Entertainment PC позволяет выходить в Интернет и поддерживает домашние сети. В канун Нового года основные OEM-поставщики начали поставки данной платформы.

«Мы закончили год с рекордными показателями. Имеется устойчивый спрос на продукцию на базе архитектуры Intel во всем мире и во всех каналах сбыта, — подвел итоги 2004 года главный исполнительный директор корпорации Intel Крейг Барретт (Craig R. Barrett). — Наши инвестиции в производственные мощности, инновационная продукция и глобальное присутствие на рынке позволили нам достичь двузначных показателей роста прибыли и доходов второй год подряд. Мы полагаем, что в наступившем году этот рост продолжится за счет внедрения нашей 65-нанометровой производственной технологии и выпуска первых двухъядерных процессоров Intel для широкого диапазона новых платформ».

Ожидается, что капитальные затраты корпорации в нынешнем году существенно возрастут  — с 3,8 млрд. долл. (в 2004 году) до 4,9-5,3 млрд. долл. Прежде всего это связано с вложениями в 300-миллиметровое и 65-нанометровое производственное оборудование, которое позволит наладить выпуск недорогих двухъядерных процессоров и другой продукции. Производство процессоров по 65-нанометровой технологии Intel планирует начать в конце текущего года, а их серийный выпуск — в 2006-м.

На протяжении прошлого года Intel еще активнее, чем прежде, играла роль катализатора развития технологий мобильных вычислений и беспроводного доступа в СНГ. Корпорация тесно сотрудничала с производителями мобильных ПК и сервис-провайдерами беспроводного доступа в Интернет, выступила одним из инициаторов и «бренд-спонсоров» крупных проектов по развитию хот-спотов (например, Яndex Wi-Fi), способствовала более глубокому проникновению беспроводных и мобильных технологий в корпоративном сегменте, организовала в различных городах стран СНГ «Дни мобильных технологий», а также передвижные выставки «Карнавалы цифровых технологий» и «Цифровое путешествие Intel», в рамках которых демонстрировались преимущества таких технологий для конечных пользователей.

В результате, по данным исследовательской компании Dataquest, в 2004 году произошло удвоение российского рынка мобильных ПК: рост продаж за год составил 100%, что более чем втрое превысило аналогичный средний показатель для стран Западной Европы. При этом доля ноутбуков в общем объеме продаж ПК на российском рынке возросла с 7,6% в 2003 году до 13,7% к концу 2004-го. В наступившем году, по оценкам Dataquest, объем продаж ноутбуков в России приблизится к 1 млн. штук, а в 2008-м, по прогнозу J’son & Partners, превысит отметку 1,78 млн. устройств.

Доля ноутбуков на базе архитектуры Intel на конец прошлого года в России составила около 92%, причем каждый третий ноутбук с архитектурой Intel, проданный в стране в 2004 году, был произведен на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК (один из наиболее высоких показателей по всему региону EMEA). Налицо и тенденция роста объема услуг беспроводного доступа в Интернет: по данным J’son & Partners, сегодня в России в 8 раз больше, чем в 2002 году, продается ноутбуков с поддержкой технологии беспроводной связи Wi-Fi. В свою очередь, ширящееся распространение технологии Intel Centrino для мобильных ПК и появление интегрированных возможностей беспроводной связи стимулирует развитие инфраструктуры общественных точек беспроводного доступа (хот-спотов). По данным той же J’son & Partners, на конец прошлого года в России официально было развернуто свыше 200 хот-спотов, а к 2008-му этот показатель может вырасти до 1250-1500 точек доступа, пользоваться которыми на регулярной основе будут 25-30 тыс. человек. При этом бизнес-пользователи составят более половины — 55%.

Кроме того, Intel активно содействует развитию технологии стандарта 802.16, позволяющей строить беспроводные сети категории MAN (Metropolitan Area Network).

В начало В начало

Форум Intel для разработчиков: на пути к платформизации

В этом году весенний цикл форумов Intel для разработчиков (Intel Developer Forum, IDF) стартует 1 марта в Сан-Франциско и пройдет под девизом «Платформы завтрашнего дня: ваши возможности неограниченны». Вниманию участников мероприятий будет предложено видение Intel современных тенденций развития мировой компьютерной и коммуникационной индустрии, движущейся в сторону платформизации цифровых вычислений.

На форумах весенней серии будут представлены инновации в области развития мобильных Интернет-клиентов, концепции цифрового дома и цифрового предприятия/офиса, телекоммуникационной инфраструктуры и др., а также результаты научно-исследовательской и опытно-конструкторской деятельности. В работе форумов Intel примут участие как непосредственно разработчики (инженеры и программисты), так и руководящие сотрудники компаний — законодателей технологической моды, бизнес-лидеры, принимающие решения о развитии корпоративной ИТ-инфраструктуры, аналитики, журналисты.

Первый форум весеннего цикла состоится в Сан-Франциско (1-3 марта). Последующие мероприятия пройдут в Токио (7-8 апреля), Тайбэе (11-12 апреля), Пекине (14-15 апреля), Новосибирске (27 апреля), Каире (май, точная дата еще не определена) и Киеве (1 июня). Таким образом, география IDF продолжает расширяться: каирский форум станет первым событием такого рода, когда-либо проводившимся в странах Африки и Ближнего Востока.

«Участники форумов Intel для разработчиков имеют уникальную возможность проникнуть в суть новых технологий и архитектур, что помогает им более эффективно создавать и оптимизировать свою продукцию, — заявил генеральный директор форумов Intel для разработчиков Роб Чапмэн (Rob Chapman). — Сотни часов докладов, технических семинаров и лабораторных занятий, планируемых в рамках форумов Intel, будут посвящены теме платформизации индустрии, предоставляющей отрасли возможность завоевать новые рынки и создать новые модели использования цифровой техники».

КомпьютерПресс 3'2005