Многоядерные процессоры: первые попытки
А.Н. Бондаренко.
Компьютеры+Программы
В программах, которые оптимизировались для использования Hyper-Threading, Pentium D 840 почти вдвое быстрее своих одноядерных предшественников.
Какими будут многоядерные процессоры будущего, нам пока не известно — но мы точно знаем, что основной тенденцией в развитии процессоров на ближайшее время будет именно многоядерность. И первые серийные образцы таких процессоров уже доступны (правда, пока только в составе готовых систем). И по ним уже можно сказать, что компания Intel движется в сторону многоядерности достаточно осторожно. Pentium Extreme Edition 840, уже протестированный нашими коллегами из IDG, являет собой фактически два отдельных процессора, объединенных в одной упаковке. Несмотря на кажущуюся простоту, при этом решались достаточно сложные задачи по скоординированному использованию процессорами FSB и реализации энергосберегающих технологий, использование которых зависит от внутреннего состояния обоих процессоров. Так что Pentium EE 840 можно рассматривать как первую попытку многоядерности, предназначенную для обкатки взаимодействия ядер на самом общем уровне.
С экономической точки зрения объединение двух независимых ядер в одной упаковке тоже вполне оправданно. Фактически пластину с выращенными ядрами процессоров можно разрезать и по одному ядру, и по парам. Режим работы уже готового процессора определяется коммутацией в упаковке. Так что, выпуская всего одно ядро, можно делать весь спектр процессоров — от одно- до многоядерных.
Однако такой подход может и не стать основным, поскольку имеет заметные недостатки. Прежде всего, это неоптимальное использование кэш-памяти. Этот изъян характерен и для обычных многопроцессорных систем. Независимые процессоры с большой вероятности кэшируют одни и те же данные, и при их модификации необходим механизм взаимного уведомления процессоров и актуализации их кэш-памяти.
Очевидно, что и с точки зрения максимизации размера кэш-памяти, и с точки зрения минимизации потерь времени на ее разделение, кэш-память должна быть общей для всех ядер. Однако собрать такой процессор из нескольких независимых заготовок невозможно. Тут необходима разработка абсолютно нового ядра — а это долго и дорого. Так что интрига даже в таком вроде бы частном вопросе будет сохранятся еще долго.
Пока же первая двуядерная платформа Intel включает, помимо "сдвоенного" процессора Pentium Extreme Edition 840 (обратите внимание, цифры "4" после Pentium нет), также набор микросхем Intel 955X Express. Pentium EE 840 имеет тактовую частоту 3,2 ГГц, частоту системной шины 800 МГц и 2 Мб кэш-памяти второго уровня (по 1 Мб на каждое ядро). Каждое ядро поддерживает Hyper-Threading, поэтому в системе видны четыре процессора.
Чуть позже (во второй половине года) должны начаться продажи процессоров Pentium D серии 8хх. Это будут Pentium D 840 (3,2 ГГц), 830 (3,0 ГГц) и 820 (2,8 ГГц), которые будут отличаться от Extreme Edition, в основном, отсутствием Hyper-Threading. Появится и более демократичный чипсет — Intel 945.
