Ako sme naznačili v našom odľahčenom úvode, pridávanie jadier, teda výpočtových jednotiek do aktuálnych systémov predstavuje dnes akýsi fetiš. Programátori môžu frflať, ale nezostáva im nič iné ako opustiť osvedčené postupy a pracovať na často zložitom rozklade aplikácií na viac vlákien. V prípade hardvéru zvyšovanie počtu jadier v rámci jedného procesora naráža na komplikácie vo výrobnom procese, preto jedným z konceptov je jednoduchá idea zvýšenia počtu procesorov „pod kapotou“. Touto cestou sa v poslednom čase vydalo AMD so svojou dvojjadrovou a dvojsocketovou platformou QuadFX. Tá sa síce oproti vtedajšej novinke Intelu – štvorjadrovým procesorom Core 2 Quad a Core 2 Extreme, postaveným na Core 2 Duo – z viacerých dôvodov príliš nepresadila, AMD však v tejto filozofii hodlá pokračovať v podobe platformy FASN8 s výpočtovými jednotkami označovanými ako Agena FX. Tentoraz pôjde o dvojicu štvorjadrových výpočtových jednotiek, predbežne plánovaných na tretí kvartál tohto roku. Intel ako protiťah dokázal postaviť dvojprocesorovú osemjadrovú zostavu už teraz. A práve ňou sa zaoberá teProcesory Xeon dnes nájdeme v serveroch i pracovných staniciach
Je celkom logické, že podobne ako Rím ani dvojprocesorovú zostavu nemožno postaviť za deň. Aby bolo možné takto výrazne predbehnúť konkurenciu, Intel si zvolil vskutku šalamúnske riešenie – siahol do sveta serverov, kde je multiprocesing už dlho zabehaná záležitosť, a výsledok nazval multimediálnou pracovnou stanicou. Podobný koncept používa už nejaký čas napr. Apple vo svojom rade Mac Pro. Ostatne toto prekríženie sveta serverov a desktopov je zjavné už z použitých komponentov, s ktorými sa klasický používateľ bežne nestretne. Nebude preto na škodu trochu ich predstaviť.nto článok.
arametre oboch procesorov skutočne vyrážajú dych
Intel Xeon X5365 predstavuje absolútny vrchol radu 5300, ktorý zahŕňa štvorjadrové procesory Xeon strednej triedy, nástupcov bývalých Xeonov DP, určených pre dvojsocketové dosky. Zaujímavé je, že na stránkach Intelu by ste akúkoľvek zmienku o tomto modeli hľadali márne, zatiaľ totiž nebol uvoľnený do bežného predaja. Výrobca ho momentálne poskytuje iba niekoľkým svetovým vrcholovým výrobcom počítačov a s oficiálnym uvoľnením sa počíta až v treťom kvartáli tohto roku. Použité jadro má názov Clowertown. Technologicky ide platformu Core 2 Duo, podobnú ako v prípade desktopových Core 2 Quad a Extreme, teda dvojicu dvojjadrových procesorov „zlepených“ dokopy. Každá dvojica jadier má tradične v duchu Core 2 Duo zdieľanú 4 MB cache druhej úrovne, obidve dvojice navzájom komunikujú externou zbernicou. Nejde teda o natívne „štvorjadro“, v prípade nadmerného toku dát medzi oboma „polovicami“ dochádza k zaťažovaniu systémovej zbernice a pamäte. Apropo, systémová zbernica pracuje na frekvencii 1333 MHz, čo bolo v čase predstavenia platformy Intel V8 začiatkom roku medzi desktopmi nevídané. Použitý socket je LGA 771, špecifický pre procesory Xeon, čo je aj jeden z dôvodov, pre ktoré sa vyžaduje použitie špeciálnych dosiek a čipových súprav. Predbežným stropom tejto architektúry je pracovná frekvencia 3 GHz, na ktorej pracujú testované procesory. To napriek kombinácii kvalitných použitých materiálov (pri serverových procesoroch sa tradične používa kvalitnejší kremík ako pri desktopoch) a 65 nm výrobného procesu vyústilo do vskutku monštruóznej tepelnej a energetickej charakteristiky. TDP (Thermal design power) sa vyšplhalo až na 150 W, čo je viac, ako mávali Xeony v čase architektúry NetBurst (130 W)! Testovaná zostava preto disponovala špeciálnymi vysokootáčkovými chladičmi s masívnou medenou základňou, ktoré pri plnom behu pripomínajú štartujúcu helikoptéru.
Pamäte
Pamäte testovanej zostavy sú typu FB-DIMM
Pamäťový subsystém je jedna z najviac „serverových“ častí testovanej zostavy. Použité pamäte sú typu FB-DIMM, teda registrované sériové zapojenie, vybavené ochranou ECC, takže nič, čo bežne nájdete v desktopoch. Pri klasických paralelne zapojených pamätiach totiž pri vysokých frekvenciách, na ktorých dnes bežia, vyžaduje každá vetva obsahujúca jeden modul značné množstvo energie. To pre pamäťový radič v desktopoch nie je problém zvládnuť, no pri počte pamätí, aký sa používa v serveroch, to ostro limituje maximálnu rozšíriteľnosť. Preto tu opäť máme niekoľko paralelných vetiev, no každá obsahuje niekoľko modulov za sebou. Pamäte FB-DIMM umožňujú takto zapojiť až osem pamätí krát počet kanálov na danej čipovej súprave. To teda teoreticky zdvíha možné maximum osaditeľnej pamäte až osemkrát (maximum v prípade testovanej dosky je 32 GB). Každý pamäťový modul je vybavený čipom AMB (Advanced Memory Buffer), ktorý predstavuje akýsi pamäťový predradič. Tento koncept okrem zjavných výhod a možnosti využiť štandardné pamäťové čipy (v tomto prípade DDR2) prináša aj niekoľko nevýhod – jednak je to vysoká spotreba energie (3 – 6 W na modul), takže musia byť povinne vybavené pasívnym chladičom. Ďalšia nevýhoda je vysoká latencia pamätí, ako vidieť z nameraných výsledkov. Moduly FB-DIMM sú vybavené paritnou ochranou na opravu náhodných jednobitových chýb typu ECC (zvýšenú na 4 bity vďaka technológii Chipkill). Na zvýšenie ochrany dát obsahujú aj prídavné pamäťové čipy (registre), ktoré oneskorujú tok dát o jeden hodinový cyklus, aby radič mal väčší priestor na korektné spracovanie informácie. Ide o jasnú výmenu „niečo za niečo“, teda výkon za konzistenciu dát. To je dôvod, prečo FB-DIMM (a registrované pamäte všeobecne) pracujú na nižších frekvenciách ako tie „bežné“. Na ďalšie prehĺbenie bezpečnosti možno použiť zrkadlenie modulov, teda akúsi obdobu diskového poľa v režime RAID 1. To však už nie je zásluha pamätí, ale radičov v tejto implementácii čipovej súpravy.
Základná doska
Vysoký výkon si vyžaduje použitie skutočne rozmerných chladičov
Doska S5000XVN je riešenie postavené na čipovej súprave i5000X Greencreek. Koncept tejto čipovej súpravy predstavuje zapojenie point-to-point oboch procesorov na nezávislých zberniciach, čím sa eliminuje výkonnostný deficit zdieľanej zbernice známej z predchádzajúcich verzií. Z tohto dôvodu a následne podporou pamätí FB-DIMM vďaka integrovanej dvojici nezávislých pamäťových radičov sa radí skôr do sféry serverov. Z nej ju vytrháva podpora úplnej 16-linkovej zbernice PCI-Express a absencia nenáročnej integrovanej grafiky, bežne používanej v serveroch. Do dosky teda osadíte výkonnú grafickú kartu, no zapojenie do SLI/Crossfire už za štandardných okolností nie je možné, 16 liniek sa totiž nedá rozdeliť napríklad na 2 × 8. Okrem slotu PCI-E 16× nájdeme dvojicu slotov PCI-E 8×, pripojených fyzicky na zbernicu PCI Express x4, jeden slot PCI-X 100/133 a jeden PCI-X 100 MHz.
Použitý southbridge 631xESB/632xESB takisto zvládne pár trikov. Disky sa dajú pripojiť na jeden port PATA, dva „čisté“ porty SATA a štvoricu portov SAS, čo je skratka pre sériovú verziu rozhrania SCSI, s ktorým sa v desktopoch takisto často nestretneme. Podporované sú režimy RAID 0, 1, 0+1 a 5. Nechýba dvojica gigabitových sieťových adaptérov a prekvapivo ani integrovaný dvojkanálový zvukový kodek HD audio. Takisto v duchu serverovej filozofie zaplačú rodení experimentátori, doska totiž neumožňuje pretaktovanie ani nejaké tweakovanie, a ako sme už spomínali, možno použiť len jedinú grafickú kartu (i keď niektorí výrobcovia, ako je TYAN, vyvinuli na týchto čipových súpravách zapojenie SLI/Crossfire na báze kombinácie PCI-E 16× a 4×).
Ako a čo sme testovali?
Ako benchmarky sme vybrali niekoľko aplikácií, ktoré podľa nášho názoru zodpovedajú plánovanému využitiu zostavy – CAD, práca s videom a pod. Detailnejší pohľad na kľúčový test v programe SPECViewperf obsahuje priložený článok. Tie sme doplnili syntetickými benchmarkmi v prostredí PCMarku 2005. Plánovali sme vyskúšať aj rešpektovaný Bapco SYSMark 2007, ktorý by dôkladne preveril správanie v rôznom aplikačnom prostredí, žiaľ, na testovanej zostave neprebehol korektne. Na diagnostiku pamätí, ktorá nás v prípade exotických FB-DIMM veľmi zaujímala, sme použili Rightmark Memory Analyzer. Na záver sme našou sondou zmerali energetickú spotrebu. Z hľadiska používania sme na doske zaznamenali niekoľko zvláštností. Vyššia spotreba a dvojica procesorov značila požiadavku zapojiť do dosky viac napájacích konektorov. Druhá špecialita je otravne dlhý čas štartu, kým sa vôbec spustí BIOS – totiž asi minútu trvá interná diagnostika, sprevádzaná len blikaním LED na doske. Dáva to zmysel, keďže servery sa reštartujú či vypínajú naozaj len zriedkakedy – buď v prípade plánovanej údržby, alebo poruchy, keď je interná diagnostika opodstatnená. Posledná zvláštnosť, ktorú sme už spomínali, je nemožnosť zasahovať do frekvencie zbernice alebo multiplikátora procesora, takže žiadne pretaktovanie sa nekoná.
Záver
Ako ukazujú výsledky, testovaná zostava trochu trpí tým, že len málo testov dokáže vyťažiť viac ako 4 jadrá, a tak nedostala možnosť naplno využiť svoju hlavnú konkurenčnú výhodu. Víťazné výsledky tak môžeme skôr pripočítať na vrub vyššej nominálnej frekvencii procesorov a väčšiemu objemu pamäte než počtu jadier. V prípade súbežného použitia viacerých náročných aplikácií by sa však výkonový rozdiel výrazne zvýšil. Zaujala nás aj úroveň spotreby energie, ktorá v zaťaženom stave dosahuje ohromných takmer 500 W. Čiastočne je to však aj vina tradične veľmi „hladnej“ karty Radeon 2900 XT. Vzhľadom na skutočne značnú cenu, ktorá je prepočítaná z cien komponentov v USD a naozaj len hrubo odhadnutá, je táto zostava určená na nasadenie len do prostredia s potrebou naozaj vysokého výkonu, kde sa dajú využiť a vyťažiť všetky jadrá. Inak vám bohato postačí aj štvorjadrové riešenie.