По дороге в страну Merced

Технология EPIC заставляет программировать по-новому

Как известно, Intel и Hewlett-Packard в конце мая представили более подробную информацию об архитектуре IA-64, с тем чтобы независимые разработчики программного обеспечения могли заранее приступить к созданию приложений. Выход Merced, первого процессора в архитектуре IA-64, намечен на середину 2000 года. Представители обеих компаний назвали этот процессор следующего поколения самым значительным усовершенствованием в процессорной архитектуре после появления архитектуры Intel 8036, которая позволила перейти от 16-разрядных к 32-разрядным вычислениям.

Представители Intel и Hewlett-Packard называют процессор Merced самым значительным усовершенствованием в процессорной архитектуре после появления архитектуры Intel 8036, которая позволила перейти от 16-разрядных к 32-разрядным вычислениям. Merced станет таким же шагом к 64-разрядным вычислениям. Будущее покажет, насколько обоснованны подобные оценки. Однако представители Intel не сообщили, сколько времени пройдет до того момента, когда появятся приложения для серверов и рабочих станций, способные использовать преимущества технологии Explicitly Parallel Instruction Computing (EPIC), составляющей основу архитектуры IA-64.

Технология EPIC позволяет выполнять несколько инструкций одновременно вместо обычной последовательной обработки. Однако проблема состоит в том, что большинство приложений написано в расчете на последовательную обработку. «Компилятор должен проанализировать программу и преобразовать ее для того, чтобы определенные ее этапы могли выполняться параллельно. И только если это окажется возможным, производительность можно будет значительно увеличить», — указывает Натан Бруквуд, старший аналитик консалтинговой компании Insight 64.

По мнению Бруквуда, не сделать этого — все равно что создать супермощную гоночную машину и не иметь трасс, по которым эта машина могла бы ездить.

Компилятор должен найти код, который можно исполнять параллельно, а для многих приложений сделать это довольно сложно. Фактически большинство популярных программ — базы данных, электронные таблицы, САПР, браузеры и т. д. лишены встроенной поддержки параллелизма.

К сожалению, создание программ со значительным внутренним параллелизмом — задача непростая. Бруквуд отмечает, что человеку свойствен последовательный, а не параллельный ход мыслей.

Майкл Стейтер, старший аналитик компании MicroDesign Resources, считает, что «использование параллелизма — это одна из самых сложных задач компьютерной науки».

Рональд Карри, директор по маркетингу подразделения процессоров IA-64 корпорации Intel, согласен с тем, что поддержка параллелизма — одна из основных составляющих высокой производительности IA-64.

Однако в Intel отмечают, что EPIC — это не просто параллелизм. IA-64 будет иметь два дополнительных режима исполнения кода, получившие название Predication («предсказание») и Speculation («спекулятивное вычисление»).

Учитывая, что реальные программы обычно ветвятся через каждые пять-шесть команд и предполагают, что процессор определяет, в каком именно направлении пойдет процесс, архитектурой IA-64 предусматривается исполнение сразу обоих вариантов (конечно, в случае, если циклы процессора не заняты полезными вычислениями).

«Раньше процессоры просчитывали, что нужно делать, если вы пойдете налево или направо. Они приступали к обработке того или иного варианта, только когда подходила его очередь, — отметил Джон Хазам, директор по вопросам платформенного инструментария корпорации Intel. — При работе по технологии EPIC, напротив, просчитываются параллельно оба пути, вне зависимости от того, какой из них будет выбран, поэтому при переходе к нужному варианту большая часть полезной работы будет уже сделана».

Intel также создает свои собственные компиляторы для Си, Си++ и Фортрана, которые будут использовать возможности этого процессора.

IA-64 — достойную встречу

Intel, без сомнения, доминирует на рынке настольных компьютерных систем. Однако когда корпорация выйдет на рынок 64-разрядных серверов с процессорами архитектуры IA-64, она столкнется с конкуренцией со стороны целого ряда компаний.

Практически все традиционные производители RISC-процессоров, в том числе IBM, Hewlett-Packard, Sun Microsystems и Compaq Computer, готовят новые мощные версии своих процессоров, которые появятся к моменту выпуска Merced — первого процессора в архитектуре IA-64.

Выход Intel на рынок серверов старшего класса в перспективе позволит пользователям получить в свое распоряжение недорогую серверную платформу, но, как отметил Рич Партридж, аналитик компании D.H. Brown Associates, «в любом случае решение Intel станет для других производителей RISC-процессоров стимулом продемонстрировать лучшее, на что они способны».

IA-64 — 64-разрядная процессорная архитектура, которую Intel и Hewlett-Packard совместно разрабатывают с 1994 года. Предполагается, что на ней смогут с равным успехом работать и приложения для платформы Wintel, и приложения Unix, причем эта архитектура будет дешевле, чем существующие частные разработки производителей RISC-процессоров.

IA-64 представляет собой попытку Intel выйти на рынок серверов старшего класса, где доминируют производители Unix-систем со своими собственными аппаратными платформами. Среди ведущих игроков этого рынка — Sun Microsystems, выпускающая операционную систему Solaris и компьютеры на базе процессоров UltraSPARC; HP, предлагающая HP-UX и компьютеры на PA-RISC; Compaq/Digital Equipment со своими процессорами Alpha и Tru64 Unix; IBM, чья операционная система IBM AIX работает на серверах с процессорами PowerPC.

В самое последнее время Intel и HP интенсифицировали свои попытки стимулировать разработку программного обеспечения для архитектуры IA-64. Две компании, к примеру, недавно представили детальную техническую информацию о IA-64, с тем чтобы помочь производителям программного обеспечения оптимизировать свои приложения для 64-разрядной серверной платформы уже к моменту выхода Merced.

Большинство ведущих производителей ПО планируют предложить версии своих продуктов для архитектуры IA-64.

По мнению Роберта Янга, давнего пользователя серверов на платформе Alpha и одновременно старшего аналитика компании Ameristar Technologies, занимающейся системной интеграцией, IA-64 станет серьезным конкурентом на рынке серверов.

«Intel — это означает, что никогда не возникнет дефицита комплектующих, что будет налажен массовый выпуск и, как следствие больших объемов производства, гарантированы низкие цены», — считает Янг.

Ведущие производители предпринимают шаги с тем, чтобы оказать достойную конкуренцию IA-64.

Sun намерена в этом году выпустить свой давно обещанный процессор UltraSPARC III с тактовой частотой 600 МГц. Процессор обеспечит производительность на 40% более высокую, чем нынешние технологии SPARC.

Compaq планирует начать производство Alpha 21364 (в котором многие аналитики видят основного конкурента IA-64) в первой половине следующего года. Что касается его производительности, то содержащий 100 млн. транзисторов процессор с тактовой частотой 1000 МГц обещает стать несомненным лидером рынка. Но Compaq (как и Digital до нее) сталкивается с определенными трудностями, чтобы убедить разработчиков ПО создавать для этой платформы новые приложения.

HP рассчитывает выпустить по крайней мере еще два процессора архитектуры PA-RISC: PA-8600 и PA-8700. Выпуск первого из них, с тактовой частотой 560 МГц, намечен на вторую половину следующего года.

Как считает Дин Маккаррон, аналитик Mercury Research, эти планы свидетельствуют, что Intel потребуется по крайней мере три года, чтобы догнать производителей RISC-процессоров по соотношению цена/производительность.

— Джайкумар Виджаян,
Computerworld, США