64-разрядная адресация памяти, несомненно, расширит возможности систем на базе Xeon и Pentium 4

Представленные в ходе IDF 64-разрядные расширения платформ Xeon (Nocona) и Pentium 4 (Prescott) для рабочих станций и серверов заинтересовали многих, сразу же вызвав оживленные дискуссии. Intel все-таки последовала за AMD, наконец-то признав, что готовит к выпуску процессоры, полностью совместимые с нынешней архитектурой IA-32, но при этом позволяющие приложениям использовать 64-разрядные инструкции.

К интеграции процессора и контроллера памяти в Intel по-прежнему относятся с прохладцей. По словам Майкла Фистера, для корпорации сейчас более интересны проекты, связанные с реализацией многоядерных процессоров для серверов и рабочих станций

Выпускать процессоры с поддержкой нового режима IA-32e (используется при работе под управлением 64-разрядной ОС), предназначенные для настольных ПК, в Intel пока не собираются. Представители корпорации особо подчеркивают, что реальной нужды в 64-разрядных вычислениях на уровне настольных ПК, согласно официальной точке зрения Intel, по-прежнему нет. Что касается рынка рабочих станций и серверов, то здесь подобные потребности существуют уже давно. Этому рынку Intel прежде адресовала процессоры Itanium и Itanium 2. Продажи их в прошлом году вроде бы шли неплохо. Генеральный директор Intel Крейг Барретт заявил, что в 2003 году было продано в общей сумме более 100 тыс. процессоров семейства Itanium. Но этого оказалось мало как для Intel, так и для пользователей.

Что же представляют собой 64-разрядные расширения Xeon и Pentium 4? Новый режим работы процессора, названный IA-32e, обеспечивает поддержку 64-разрядных операционных систем. В этом режиме поддерживается 64-разрядная адресация памяти, называемая сейчас одним из главных побудительных мотивов для перехода к 64-разрядным вычислениям на уровне серверов и рабочих станций, и 64-разрядные указатели инструкций. Кроме того, как сказано в официальной документации, технология 64-разрядных расширений подразумевает наличие 64-разрядных регистров общего назначения. Это у некоторых специалистов вызывает сомнения. Однако в Intel пока не спешат вдаваться в подробности новой технологии. В ходе IDF неоднократно высказывалось предположение о том, что 64-разрядные инструкции внутри процессора будут преобразовываться в 32-разрядные. Подтверждать или опровергать эти утверждения представители Intel не стали.

Интересно, что, анонсировав расширения для Xeon и Pentium 4, в Intel, по сути, объявили о создании еще одного стандартного набора процессорных команд. Дело в том, что, по словам представителей Intel, готовящиеся к выпуску 64-разрядные версии операционных систем Windows и Linux для процессоров AMD Opteron и Athlon 64 можно будет запускать и на компьютерах с процессорами, поддерживающими режим IA-32e. При этом особо отмечается, что запускать на «расширенных» Xeon и Pentium 4 можно будет именно код для Opteron и Athlon 64, а не отдельный вариант операционной системы.

Данная ситуация примечательна тем, что процессоры Intel и AMD сохранили свои микроархитектурные особенности. Это проявляется, в частности, в возможности работы с уникальными наборами инструкций (к примеру, у Intel — SSE, у AMD — 3DNow!), что также подчеркивается представителями обеих компаний. Но с другой стороны, есть некий набор команд, общий для двух архитектур. И никаких проблем с лицензированием на данный момент (т. е. когда готовится этот материал) не возникает.

Для Intel такое положение, кстати, удобно тем, что не нужно чересчур торопиться с выпуском собственных компиляторов для новых процессоров.

Специалисты не сомневаются в том, что одним из наиболее сильных стимулов для разработки в Intel 64-разрядных расширений для платформы IA-32 стало появление процессора AMD Opteron, официально представленного в апреле прошлого года. Интересно, что еще совсем недавно представители Intel обращали внимание на те проблемы, которые могут возникнуть при переходе к 64-разрядным вычислениям в рамках расширений существующих 32-разрядных архитектур. Теперь же, естественно, основной упор в комментариях делается на достоинствах 64-разрядных платформ. Правда, к интеграции процессора и контроллера памяти, как это сделано в AMD Opteron и Athlon 64, в Intel по-прежнему относятся с прохладцей. По словам генерального менеджера подразделения Intel Enterprise Platforms Group Майкла Фистера, для корпорации сейчас более интересны проекты, связанные с реализацией многоядерных процессоров для серверов и рабочих станций.

Проекты эти ведутся параллельно для семейств Itanium и Xeon. Первое из них на будущий год пополнит собой процессор, известный сейчас под кодовым именем Montecito. Это будет двухъядерный процессор с 24 Мбайт кэш-памяти третьего уровня (для сравнения, в этом году ожидается выход Itanium с ядром Madison, имеющего 9 Мбайт кэш-памяти третьего уровня), в котором планируется реализовать новые технологии Pellston (повышение надежности кэш-памяти) и Foxton (увеличение производительности при высокой рабочей нагрузке). Одновременно выйдет и набор системной логики под кодовым названием Bayshore с поддержкой памяти DDR2.

Вариант Montecito для двухпроцессорных систем и вычислительных узлов носит название Millington и также готовится к выпуску в 2005 году. Следующим поколением Itanium станет Tukwila (для двухпроцессорных систем — Dimona), о котором пока нет официальной информации, за исключением той, что этот процессор будет многоядерным (количество ядер не называется), а в его создании принимает участие команда экс-разработчиков Alpha.

Процессоры Xeon под кодовым названием Nocona с внешней шиной (FSB), работающей на частоте 800 МГц, и поддержкой еще и новых инструкций, ранее реализованных в 0,09-микронных Pentium 4 (Prescott), как уже говорилось выше, должны быть выпущены до середины нынешнего календарного года. Наборы системной логики Lindenhurst и Tumwater для Nocona будут поддерживать память DDR2 и шину PCI Express. Кроме того, по словам координатора Intel по разработке решений для бизнеса в странах СНГ Андрея Семина, платформа Nocona будет включать в себя расширенные возможности по контролю потребления электроэнергии процессором.