Nowe bariery mogą zmienić kierunki rozwoju procesorów

Na początku XXI wieku nastąpiła wielka transformacja architektury procesorów. Producenci trafili na fizyczną barierę zwiększania ich wydajności przez wzrost częstotliwości taktowania, która została jednak pominięta przez wprowadzenie układów wielordzeniowych. Obecnie chyba wszyscy użytkownicy przyzwyczaili się, że nowe, systematycznie pojawiające się modele procesorów zawierają coraz większą liczbę rdzeni obliczeniowych, która w przypadku procesorów serwerowych sięgnęła liczby 16. A specjaliści od dawna ostrzegali, że integracja wielu rdzeni nie jest procesem, który można efektywnie skalować w nieskończoność. Obecnie wydaje się, że w zakresie standardowych układów serwerowych x86 producenci dotarli do granicy, którą trudno będzie przekroczyć.

Polecamy Jaką wybrać pamięć masową: NAS czy SAN?

Zobacz również:

• Wielka inwestycja Atmana w przetwarzanie danych
• AI ma duży apetyt na prąd. Google znalazł na to sposób
• OpenAI rozważa stworzenie własnych układów scalonych AI

Potwierdza to kilka faktów. Na przykład firma AMD zapowiedziała ostatnio, że nie zamierza zwiększać liczby rdzeni w procesorach serwerowych ponad obecnie oferowane 16 rdzeni. "Dodawanie do procesorów kolejnych rdzeni nie jest optymalną metodą zwiększania ich wydajności" - oświadczyli przedstawiciele producenta. Intel oferuje obecnie układy wyposażone w 10 rdzeni i jest mało prawdopodobne, by zwiększył ją w najbliższych latach ponad liczbę 16. Z kolei już w 2010 r. Oracle zdecydował się na zmniejszenie liczby rdzeni w układach SPARC T4, by zwiększyć wydajność przetwarzania jednowątkowego.

Jeżeli więc nowe modele serwerów nie będą mogły być wyposażane w najłatwiej przemawiające do użytkowników kolejne wersje procesorów, producenci muszą zaproponować inne atrakcyjne rozwiązania, by ich obroty i zyski nie zaczęły spadać.

Obecnie pojawia się wiele pomysłów, a większość z nich koncentruje się na ofercie serwerów przystosowanych do obsługi systemów cloud computing i aplikacji webowych. Do wyróżniających się kierunków rozwoju architektury serwerów można zaliczyć wykorzystanie energooszczędnych procesorów, których architektury były dotąd opracowywane przede wszystkim pod kątem zastosowań w smartfonach i urządzeniach mobilnych, takich jak układy ARM, Atom, MIPS lub projektowane dla serwerów procesory Tilera.

Układy te mają różne architektury i - w opinii specjalistów - trudno jest obiektywnie je porównywać, bo Tilera, ARM i Atom (x86) wykorzystują różne zestawy instrukcji. W praktyce energooszczędne układy oferowane przez ARM i Tilera mogą się na przykład dobrze sprawdzać w serwerach przeznaczonych do wydajnej obsługi transakcji w systemach cloud computing, ale wciąż dominujące na rynku klasyczne procesory x86 wciąż znacznie lepiej nadają się do obsługi aplikacji mających duże wymagania na zasoby, jak m.in. bazy danych.

Polecamy Tani NAS i bezsenne noce

Transakcje internetowe są zwykle przetwarzane w dużych centrach danych. Firmy, które są ich właścicielami starają się obniżyć koszty utrzymania systemu i ostatnio widać, że coraz bardziej zwracają uwagę na możliwość wykorzystania serwerów o niskim poborze energii. Stąd też, można oczekiwać, że będzie rósł popyt na serwery wykorzystujące procesory Tilera, ARM lub energooszczędne modele układów x86 - Atom, które do niedawna były projektowane przede wszystkim do zastosowań w smartfonach lub tabletach.

Firma Tilera od początku koncentrowała się na serwerach, ale ostatnio HP i Nvidia również zaczęły opracowywać nowe architektury dla serwerów, które mają wykorzystywać procesory ARM, a SeaMicro już od kilku lat oferuje modele z procesorami Atom.

Dostępne obecnie procesory ARM to układy 32-bitowe. Modele 64-bitowe mają się pojawić dopiero w 2014 r. i zdaniem przedstawicieli tej firmy dopiero wówczas układy ARM zaczną się liczyć na rynku serwerowym. Pod tym względem przewagę ma mniej znana firma Tilera, która już obecnie oferuje takie układy.

Jak mówi Dean McCarron, główny analityk w firmie Mercury Research: “nie należy oczekiwać, że układy ARM lub Tilera szybko zastąpią procesory x86 w serwerach zainstalowanych w centrach danych". Przede wszystkim te względnie nowe architektury muszą się sprawdzić w praktycznych zastosowaniach, a to zajmie jeszcze przynajmniej kilka lat. Użytkownicy, którzy już zdecydowali się na zakup serwerów z procesorami Tilera lub ARM z reguły wykorzystują je w systemach nie mających krytycznego znaczenia dla funkcjonowania firmy, jak serwery webowe. Podobnie jest w przypadku procesorów Atom, pomimo że mają one klasyczną architekturę x86.