За последние 10 лет исчезли многие замечательные процессоры, такие как DEC Alpha или PowerPC G5. Может показаться, что сегодня на рынке процессоров только два игрока: Intel и AMD, но это не так. В статье рассказывается о процессорах, которые используются в корпоративных серверах высокой надежности и производительности.
Каждому потребителю свой процессор
У каждой группы потребителей есть свои требования к процессорам. Так, домашнему пользователю не требуется низкая вероятность сбоя или несколько процессоров в одной системе, а серверу скорее всего не нужна поддержка 3D графики.
| Потребитель | Требования к процессору |
| 1.Домашний пользователь | Высокая производительность в играх и мультимедиа, универсальность |
| 2.Игровые консоли | Высокая производительность в играх и мультимедиа |
| 3.Офисный работник | Низкая стоимость владения компьютером (Зависит от цены процессора, его энергопотребления, поддержки технологий виртуализации, шифрования) |
| 4.Мобильные применения | Низкое энергопотребление, универсальность, производительность мультимедиа и графики |
| 5.Промышленное применение | Низкое энергопотребление, низкая необходимость в обслуживаемости системы |
| 6.Сопроцессоры для x86 систем | Высокая производительность в векторных вычислениях |
| 7.Специальное применение | Свой процессор под свою задачу |
| 8.Рабочие станции | Производительность в расчетах, защита от ошибок |
| 9.Обычный сервер | Отказоустойчивость, расширяемость |
10.Сервер критически важных приложений |
Работа в режиме 24х7
|
1) Для домашних пользователей подходят знакомые всем десктопные процессоры c x86-архитектурой производства Intel и AMD (такие как, например, core i-5 или AMD FX).
2) В игровых консолях используют процессоры с архитектурой POWER (Cell, Xenon, Broadway), разработанные IBM. Процессоры на POWER архитектуре бывают и серверные, о них речь ниже.
3) Для офисного сегмента используются процессоры x86 начального уровня, производства тех же Intel и AMD. Тонкие клиенты для офисов делают еще и на экономичных ARM процессорах. Также в этом сегменте следует отметить российский процессор «Эльбрус-2С+», на базе которого делают офисные моноблоки для некоторых госзаказчиков. У этих процессоров VLIW-архитектура, схожая с Intel Itanium.
4) Мобильные устройства оснащают экономичными процессорами от Intel, AMD и VIA, ARM-процессорами (IBM, NVIDIA, Nintendo, Texas Instruments, Freescale, Qualcomm и др.)
5) В промышленных применениях не нужна высокая производительность, зато важно низкое энергопотребление, позволяющее делать решения с пассивным охлаждением. Используют экономичные x86 процессоры от Intel, AMD, VIA, DMP (семейство Vortex ), которые чаще всего напаяны на плату и снабжены радиатором. Не может не радовать то, что отечественные разработки промышленных одноплатных компьютеров (Производитель: Fastwel) высоко оценены потребителями.
Работают такие процессоры под управлением как обычных ОС, так и ОСРВ .
6) Самые часто используемые сопроцессоры – это видеокарты, которые по сути содержат очень большое число относительно простых процессорных ядер, что позволяет им совершать параллельные вычисления для расчета 3D сцен. Арифметические сопроцессоры для профессиональных применений – это Nvidia Tesla, AMD FirePro и Intel Xeon Phi
7) Процессоры для специальных применений выпускаются малыми партиями и часто делаются на основе FPGA микросхем. Примеры спецпроцессоров: DSP (digital signal processing), Нейрочипы, HFT (high-frequency trading).
8,9) Рабочие станции и обычные серверы строятся на серверных процессорах, это линейки Intel Xeon, AMD Opteron. Особенность этих процессоров – большой кэш, поддержка многопроцессорных (до 8 CPU) систем и памяти с коррекцией ошибок.
Пожалуй, самый продвинутый x86 серверный процессор – это 10ядерный Intel Xeon E7-8870, поддерживающий 8и-процессорные конфигурации (Первая цифра у ксеонов означает максимальное число процессоров в системе, а не поколение, как у серии core). На нем построены такие серверы, как Fujitsu PRIMEQUEST 1800E2 и HP ProLiant DL980 G7 – эти серверы используют технологии резервирования компонентов, разработанные HP и Fujitsu, что делает их чем-то средним между обычными серверами и отказоустойчивыми серверами для критических приложений.
Схема DL980
И схема SPARC-сервера Fujitsu для критически важных приложений
Видно, что по структуре связей между блоками, DL980 похож на более высококлассные серверы.
Серверы критически важных приложений
Есть приложения, сбой которых может повлечь серьезные финансовые потери для корпораций и потрясения для конечных пользователей. Это банковские транзакции, линии поддержки служб спасения, биржевые информационные системы. Для таких систем используют особые серверы и процессоры. Основные производители таких процессоров – это Intel, Oracle (Sun) и IBM.
Последние версии процессоров — это
• Oracle Sparc T5 (Производители серверов — Fujitsu, Oracle)
• Intel Itanium 9500 (Производители серверов — HP и в меньших объемах NEC, Inspur, Huawei)
• IBM Power7+ (Производитель серверов — IBM)
Девиз таких систем: reliability, availability, and serviceability (RAS) – надежность, доступность (в смысле отсутствия простоя системы), удобство в обслуживании.
Свойства:
— Очень хорошая расширяемость, поддержка большого числа процессоров, памяти, потоков ввода/вывода
— Поддержка виртуализации
— Горячая замена компонентов, работа в режиме 24/7
— Перевод процесса в случае сбоя с одного процессора на другой
— Предиктивные технологии обнаружения неисправностей на ранних стадиях
Интересные факты: Процессоры IBM сделаны по той же архитектуре, что и чипы в современных игровых приставках; Вышеупомянутая отечественная компания МЦСТ выпускает SPARC-процессоры, которые не такие мощные, как Oracle, зато достаточно надежные для критических военных приложений.
Не стоит думать, что эти системы сложно купить. Так, например, на момент написания статьи, несколько серверов Power были в свободной продаже на складах в Москве, а также серверы Itanium 6300 и SPARC T4.
Внешне выглядят такие серверы почти одинаково — как большие шкафы, и каждый такой шкаф — это кластер с блоками на основе вышеупомянутых процессоров (впрочем, есть и небольшие 1U-4U системы на таких процессорах).
Автор: ITguru
