x86 kontra reszta świata

Architektura x86 raźno zdobywa kolejne przyczółki w środowisku korporacyjnym, a pozycja innych procesorów słabnie. Czy branżę czeka jednoplatformowa przyszłość?

Architektura x86 raźno zdobywa kolejne przyczółki w środowisku korporacyjnym, a pozycja innych procesorów słabnie. Czy branżę czeka jednoplatformowa przyszłość?

Cofnijmy się do końca lat 80. ubiegłego wieku. Specjaliści przepowiadali wtedy schyłek procesorów x86. Ich zdaniem projektowe możliwości procesorów CISC architektury Intela dobiegały kresu. Przyszłość należała do architektury RISC. Dlatego, kiedy w latach 90. rynek serwerów rozkwitał, firmy potrzebujące wydajnych maszyn postawiły na oparte na procesorach RISC systemy produkowane przez IBM, Silicon Graphics czy Sun Microsystems.

Podbity rynek

Pora na szybki skok do roku 2005, by przekonać się, do jakiego niebywałego zwrotu doszło. Powiedzieć w młodzieżowym slangu, że x86 rządzi, nie będzie przesadą, bowiem analitycy oceniają, że tę architekturę reprezentuje od 80 do 95% sprzedawanych serwerów.

RISC na tym tle wypada dość blado. Niektóre projekty, takie jak Alpha firmy DEC czy PA-RISC z HP wprost wypadły z gry. Co prawda inne, takie jak linia Power autorstwa IBM czy Sparc firmy Sun, trzymają się nieźle, ale znalazły się w niszy specjalistycznych układów dla rozwiązań high end.

Cóż więc takiego się stało? Jak to możliwe, by specjaliści aż tak się pomylili. Okazało się, że w ciągu 10 ostatnich lat moc obliczeniowa procesorów x86 gwałtownie wzrosła. W dodatku środowisko programistyczne, w jakim funkcjonują, stało się niezwykle bogate.

64 bity na wielu rdzeniach

Wzrost wydajności był wstępem do zasadniczej zmiany, czyli wprowadzenia 64-bitowej adresacji, pozwalającej tym układom na dostęp do wielkich zasobów pamięci podręcznej. To AMD było pierwszą firmą, która zaprezentowała 64-bitowe procesory x86, ale Intel szybko dołączył do wyścigu ze swoją architekturą EM64T. Kolejnym przełomem, dziejącym się obecnie, jest wprowadzenie układów o podwójnym rdzeniu. Na taką architekturę Opteronów z AMD szybko odpowiedział Intel z dwurdzeniowymi Xeonami. W przeciwieństwie do klasteringu i techniki grid, w których połączone serwery x86 osiągają wydajność charakteryzującą mainframe'y, wielordzeniowość wpisuje się w główny nurt architektur serwerowych z symetrycznym przetwarzaniem na wielu procesorach. W stylu architektury RISC przetwarzanie SMP jest wbudowane wprost w układ scalony x86. W dodatku dostawcy tacy jak HP, Dell, IBM czy Sun wykorzystują w swych serwerach x86 inne techniki znane dotychczas tylko z systemów klasy high end. Dzięki temu ich sprzęt można nazwać prawdziwie korporacyjną ofertą.

Łeb w łeb

Śledzenie rozwoju tej branży jest o tyle ciekawe, że walka nie toczy się tylko między obozem x86 a resztą świata. Interesujące jest także to, co dzieje się w samym obozie zwycięzców. Po raz pierwszy Intel musiał ścigać AMD we wprowadzaniu do jego platformy rozwiązań high end. Poza tym, że to AMD było pierwsze zarówno z architekturą 64-bitową, jak i wieloma rdzeniami, to dokonało także innych udoskonaleń. Unikalna dla AMD jest jego firmowa architektura Direct Connect, wykorzystująca technikę HyperTransport do uzyskania dużej wydajności operacji I/O między CPU i resztą systemu.

Najbliższe wydania produktowe Intela mają niwelować przewagę AMD, wykorzystując doświadczenia wyniesione z projektów niskonapięciowych procesorów Pentium M dla notebooków. Nowy układ dla serwerów Intela o kodowej nazwie Woodcrest, spodziewany w drugiej połowie br., o podwójnym niskonapięciowym rdzeniu, ma mieć pięć razy większą wydajność niż pierwsze układy linii Xeon.

W tle tego technologicznego wyścigu odbywa się bój prawniczy. W czerwcu ub.r. AMD złożyło do sądu skargę przeciwko monopolistycznym praktykom Intela, oskarżając giganta o stosowanie wobec klientów na całym świecie wymuszeń powstrzymujących ich od współpracy z AMD. Zdaniem wielu analityków ten proces może się ciągnąć latami.

Nisza dla RISC

Nie ma znaków na niebie, że w najbliższej przyszłości coś może przerwać zwycięski pochód x86 w segmencie tańszych serwerów. Ale na nich świat się nie kończy. Mocnej pozycji procesorów RISC architektury IBM Power w systemach high end także nie powinno nic zagrażać.

A Intel to nie tylko x86. Obóz Itanium, jego prawdziwej 64-bitowej architektury, zwiera szyki, pomimo często publikowanych raportów wieszczących koniec projektu.

Ponieważ obecne systemy klastrowe nie najlepiej skalują się powyżej 16 lub 32 CPU, pewnym aplikacjom lepiej będzie służyć specyficzne projektowe środowisko architektury RISC, która także stale się rozwija (np. ośmiordzeniowy układ Niagara firmy Sun obsługuje jednocześnie 32 zadania, ponieważ każdy rdzeń jest w stanie zawiadywać czterema wątkami).

Dlatego - choć jak twierdzą niektórzy do x86 należy już 95% rynku serwerów, nie ma szans na zdobycie całej setki. Są sytuacje, w których duże, oparte na układach RISC, systemy SMP będą nadal nie do zastąpienia.