Clovertown: четырёхядерные процессоры в серверах DP
Вряд ли стоит ещё раз упоминать, что война гигагерц между AMD и Intel осталась в истории. Сравнение тактовых частот уже не даёт представление о производительности процессоров, если только вы не будете сравнивать процессоры одной продуктовой линейки. Уже некоторое время производительность связана с числом ядер в конкретном процессоре, именно поэтому Intel агрессивно рекомендует переходить с двух ядер на четырёхядерные процессоры.
Процессор с четырьмя ядрами появился на свет в конце прошлого года, а чуть позже вышла модель для серверов и рабочих станций Clovertown или Xeon 5355.
Есть много причин, по которым AMD и Intel фокусируют внимание на разработке многоядерных процессоров вместо наращивания тактовых частот. С одной стороны, несколько вычислительных ядер могут выполнить большую работу за то же время, если, конечно, у вас современная операционная система, а приложения поддерживают несколько потоков (этим отличаются многие современные приложения). В теории, удвоение числа ядер в одном процессоре может дать почти удвоение производительности. Конечно, общие ресурсы, такие как кэши и интерфейсы, ограничивают прирост производительности, но увеличение количества ядер позволяет достичь лучшего прироста производительности, нежели при росте частот. Кроме того, энергопотребление экспоненциально растёт при увеличении частоты, но линейно увеличивается при увеличении числа вычислительных блоков.
Некоторые полагают, что процессоры с двумя или четырьмя ядрами существенно больше по размеру, чем обычные одноядерные модели. Но это не так. Хотя число транзисторов умножается, размер кремния увеличивается не так сильно. AMD и Intel планируют удвоить число ядер по мере того, как уменьшение техпроцесса сделает подобные чипы выгодными (большие по площади кремниевые чипы производить очень накладно). Многие современные процессоры производятся по 90-нм техпроцессу, который позволил AMD представить двуядерные процессоры Opteron Italy, а Intel - первые двуядерные процессоры Xeon Paxville.
Переход на 65-нм техпроцесс позволил Intel перейти на четырёхядерные процессоры. Core 2 Quad Kentsfield нацелен на настольный рынок, а Xeon 5300 Clovertown является четырёхпроцессорным аналогом для серверов и рабочих станций. Но для ноутбуков в ближайшее время четырёхядерные процессоры не появятся. Пока AMD ещё не готова представить четырёхядерные процессоры Opteron, которые будут использовать четыре ядра на одном кристалле, но Intel уже несколько месяцев предлагает четырёхядерные процессоры Xeon, где в одной упаковке объединены два двуядерных кристалла Woodcrest Xeons. Конечно, подобный подход имеет свои недостатки, но работает хорошо. Intel предлагает версии с частотами от 1,6 до 3,0 ГГц, с 2x кэшем L2 4 Мбайт и шинами FSB1066 или FSB1333. Что ж, посмотрим, на что способен четырёхядерный Xeon.
Больше ядер = больше энергопотребление?
В целом, верно утверждение: чем больше ядер, тем выше требования к энергопотреблению. Всё же требуется питать большее число транзисторов, на что требуется больше энергии. В то же время, все современные процессоры содержат встроенные механизмы экономии энергопотребления. AMD называет свою технологию Cool and Quiet, а Intel поддерживает SpeedStep в настольных и мобильных ПК и DBS (Demand-Based Switching) в профессиональных решениях.
Механизмы энергосбережения работают одинаково: они требуют поддержки со стороны BIOS и операционной системы, обычно с помощью драйвера процессора. Драйвер отслеживает нагрузку на компьютер и снижает напряжение и тактовую частоту, если нагрузка невысокая. Как только приложениям требуются вычислительные ресурсы, тактовая частота и напряжение увеличиваются. AMD Cool and Quiet поддерживает несколько частотных ступеней, а Intel SpeedStep может переключаться только между двумя уровнями: максимальная частота и SpeedStep. Но вряд ли здесь уместно говорить о том, что одна технология лучше другой, поскольку всё зависит от рабочего окружения. В любом случае, убедитесь, что функция Cool and Quiet или DBS включена в BIOS. Она позволяет экономить энергию, система работает холоднее, а значит и на кондиционирование помещения тратится меньше электричества.
При возрастании числа ядер появляются дополнительные возможности для экономии энергии. Процессоры могут отключать отдельные ядра или неиспользуемые сегменты кэша. 65-нм процессоры Intel, по большей мере, используют для сбережения энергии стробирование или так называемые спящие транзисторы, которые не потребляют энергию в режиме бездействия.
Будьте готовы к тому, что четырёхядерные машины потребляют больше энергии и выделяют больше тепла при высокой нагрузке по сравнению с двуядерными системами. Впрочем, это вполне допустимо, поскольку вы получите немалый прирост производительности. Сами подумайте: если тепловыделение и энергопотребление увеличатся на 15-20%, но время расчётов требовательных приложений уменьшится на 15-40%, система может перейти обратно в состояние с низким энергопотреблением быстрее. То есть в целом потребление энергии получается не больше, чем у двуядерной машины, которая, будучи намного медленнее, будет дольше находиться в состоянии высокого энергопотребления.
Процессоры Xeon обычно имеют тепловой пакет 65 или 80 Вт, и четырёхядерные Xeon (1,6, 1,86 и 2,33 ГГц) не превышают эту спецификацию. Только топовая 3,0-ГГц модель имеет тепловой пакет 120 Вт на процессор.
![Отзывы о Intel Xeon Clovertown в Клубе экспертов THG [ 12 отзывов]](/forum/images/icons/icon5.gif){kind=icon}