Чипсеты для телефонов могут сменить серверные микропроцессоры
Осмотрев знаменательные линии и главные вехи формирования данных, бригада специалистов в Испании сделала вывод о том, что когда-нибудь чипсеты для телефонов сумеют сменить не менее дорогостоящие и менее бюджетные по части употребления электрической энергии микропроцессоры х86, применяемые в большинстве главных суперкомпьютеров во всем мире.
«История может повториться», — рассказали ученые Центра суперкомпьютеров в Барселоне (BSC) в публикации под наименованием «Способны ли мобильные микропроцессоры к HPC?». Публикация была показана на EDAworkshop13 в Дрездене в нынешнем месяце.
Ученые заметили знаменательный процесс замещения менее дорогими чипами не менее мощных, но также и не менее дорогостоящих микропроцессоров в высокопроизводительных системах (high-performance systems, НРС). В 1993 году список наиболее быстрых суперкомпьютеров мира, знаменитый как Top500, был заводнён технологиями, основанными на векториальных микропроцессорах. Их выгнали менее дорогостоящие микропроцессоры RISC, такие как чипсет Power от IBM, применение которого заметило самый большой рост в самом начале прошедшего десятилетия. Чипсеты RISC, к тому же, были равномерно изменены не менее дешёвыми, широко производимыми микропроцессорами, вроде Xeon от Intel и Opteron от Advanced Micro Devices, которые сейчас применяются в не менее чем 400 суперкомпьютерах в перечне Top500.
Этот переход имел совместную базу, пишут ученые: процессоры захоронили векториальные суперкомпьютеры, так как первые были «существенно выгоднее и дешевле».
«Мобильные микропроцессоры не считаются не менее мощными … но они существенно выгоднее», — пишут ученые.
Чипсеты с невысоким энергопотреблением на базе исследований английской компании ARM применяются в большинстве телефонов и микропланшетов, реализующихся сейчас. Intel заслужила урезанный результат собственными микропроцессорами Atom, первоначально спроектированными для ноутбуков, и всё ещё базирующимися на её архитектуре x86.
Энтузиазм к применению мобильных микропроцессоров в серверах растёт по мере того, как компании делаются всё не менее причастными в экономии затрат собственных дата-центров на энергию. Чипсеты телефонов оцениваются определенными как подходящие для рабочей перегрузки, сопряженной с большим объёбог незначительных транзакций, как, к примеру, представление поисковых результатов и обработка «лайков» в соцсетях. Не менее мощные чипсеты, такие как Xeon и Opteron, являются лучшими для ПО, требующего большей мощности, как, к примеру, дополнения для огромных баз данных и систем ERP.
Одной из задач BSC считается возведение систем макетов, помогающих сделать лучше мощность в пересчёте на ватты. Организация, финансируемая правительством Испании и ЕС, сделала компьютеры на основе 4-ядерного чипсета Nvidiа Tegra 3, в котором применяется архитектура микропроцессора ARM Cortex-A9, и другую технологию с применением 2-ядерного микропроцессора «Самсунг» Exynos 5 на базе не менее быстрого Cortex-A15.
Кроме истории, их прогнозы сравнительно чипов для телефонов также строятся на итогах проверочных тестов. Они приравнивали 2-ядерный 1,7-гигагерцовый Exynos 5250 от «Самсунг», 4-ядерный 1,3-гигагерцовый Tegra 3 от Nvidiа и 4-ядерный 2,4-гигагерцовый Core i7-2760QM от Intel — считающийся больше чипсетом для настольных ПК, чем серверным чипсетом.
Ученые сообщили, что микропроцессоры ARM были не менее энергоэффективными по части одноядерной мощности, чем микропроцессор Intel, и что чипсеты ARM могут качественно использоваться в условиях HPC. При разглядывании многоядерных систем чипсеты ARM были настолько же действенными, что и чипсеты Intel x86 с той же тактовой частотой, но Intel оказалась спереди по части предельного значения мощности.
В состязании между 2-мя чипами ARM микропроцессор Nvidiа Tegra 3 был сравнён с Exynos 5250 от «Самсунг». Exynos 5250 оказался в 1,7 раз оперативнее Tegra 3 среди одноядерных.
Не так давно Hewlett-Packard произвела собственный компьютер Moonshot на основе серверного чипсета Atom от Intel, имеющего малый уровень употребления электрической энергии. Предполагается, что микропроцессоры ARM от Calxeda и Texas Instruments будут применяться в системах Moonshot в дальнейшем. Dell также сделала макеты компьютеров ARM и оценивает вероятность применения чипов с невысоким энергопотреблением в суперкомпьютерах.
Ученые BSC заметили слабые места в системе чипов ARM, способные приостановить их применение в серверах. Текущие микропроцессоры ARM сконструированы на 32-битной архитектуре, потому объём памяти, к которой они могут направляться, урезан. В них также отсутствуют технологии исправления погрешностей, чипсет сетевой выгрузки, и не применяются нормальные внешние виды I/O (ввода/вывода).
Все-таки ARM сообщила о производстве чипов по 64-битной архитектуре, и Calxeda, AMD и AppliedMicro могут стать определенными из изготовителей, которые будут доставлять 64-битные чипы ARM с рядом сетевых функций и I/O.
По мере развития рынка компьютеров ARM технологические проблемы будут допустимы, но укрепление конкуренции может привести к предстоящему понижению расценок. «Мобильные микропроцессоры владеют свойствами, делающими их любопытными для HPC», — пишут ученые, советуя пользователям «приготовиться к переменам до того, как они случатся».
BSC также участвует в Project Mont-Blanc и Axle Project, в масштабах которых совершаются старания по подготовке суперкомпьютеров, совмещающих вычисляемую производительность центральных и графических микропроцессоров, и других вычисляемых ресурсов.