Рок (процессор) - Rock (processor) - Wikipedia

Процессор UltraSPARC Rock
Ultrasparc Rock micrograph.jpg
Общая информация
РазработаноSun Microsystems
Архитектура и классификация
Набор инструкцийSPARC V9
Физические характеристики
Ядра
  • 16

Камень (или же КАМЕНЬ) был многопоточность, многоядерный, SPARC микропроцессор в стадии разработки Sun Microsystems. Отмененный в 2010 году, это был отдельный проект от SPARC T-серия (CoolThreads / Niagara) семейство процессоров.

Rock нацелился на более высокую производительность в расчете на поток, более высокую производительность с плавающей запятой и SMP масштабируемость, чем у семьи Ниагара. Процессор Rock был нацелен на традиционные высокопроизводительные рабочие нагрузки, связанные с данными, такие как внутренние серверы баз данных, а также на интенсивные операции с плавающей запятой. высокопроизводительные вычисления рабочие нагрузки, тогда как семейство Niagara нацелено на сетевые рабочие нагрузки, такие как веб-серверы.

Ядро процессора

В процессоре Rock реализован 64-битный набор инструкций SPARC V9 и ВИС 3.0 SIMD расширение набора мультимедийных инструкций.[1] Каждый процессор Rock имеет 16 ядер, каждое из которых может одновременно выполнять два потока, что дает 32 потока на чип. Серверы, построенные с использованием Rock FB-DIMM для увеличения надежности, скорости и плотности систем памяти. В процессоре Rock используется 65 нм производственный процесс на проектную частоту 2,3 ГГц.[2] Максимальная потребляемая мощность чипа процессора Rock составляет примерно 250 Вт.[3]

Основной кластер

16 ядер в Rock расположены в четырех основные кластеры. Ядра в кластере совместно используют кэш инструкций 32 КБ, два кэша данных по 32 КБ и два единицы с плавающей запятой. Sun разработала микросхему таким образом, потому что рабочие нагрузки серверов обычно имеют высокую степень повторного использования данных и инструкций между процессами и потоками, но в целом небольшое количество операций с плавающей запятой. Таким образом, совместное использование аппаратных ресурсов между четырьмя ядрами в кластере приводит к значительной экономии площади и мощности, но мало влияет на производительность.[4]

Нетрадиционные особенности

В 2005 году Sun публично раскрыла функцию процессора Rock под названием аппаратный разведчик. Аппаратный анализ использует неиспользуемые ресурсы выполнения микросхемы для выполнения предварительной выборки во время промахов в кэше.[5]

В марте 2006 г. Марк Трембле, Вице-президент и главный архитектор Sun's Scalable Systems Group, выступил с презентацией на Xerox Исследовательский центр Пало-Альто (PARC) на параллелизм на уровне потоков, поиск оборудования и спекуляция на уровне потоков.[6] Ожидалось, что эти технологии многопоточности будут включены в процессор Rock.

В августе 2007 года Sun подтвердила, что Rock станет первым производственным процессором, поддерживающим транзакционная память.[7] Для обеспечения функциональности были введены две новые инструкции (chkpt, совершить) с одним новым регистром статуса (cps). Инструкция chkpt используется для начала транзакции и совершить совершить транзакцию. Если обнаружено условие прерывания транзакции, перейдите к <fail_pc> выдается и cps можно использовать для определения причины. Поддержка основана на максимальных усилиях, так как помимо конфликтов данных транзакции могут быть прерваны по другим причинам. К ним относятся промахи TLB, прерывания, некоторые часто используемые последовательности вызовов функций и «сложные» инструкции (например, деление).[8] Тем не менее, многие (возможно, мелкозернистые) блоки кода, требующие синхронизации, могли бы выиграть от поддержки транзакционной памяти процессором Rock.[9]

В феврале 2008 года Марк Трембле объявил об уникальной функции под названием «выход на пенсию по неработающему порядку» в ISSCC. К преимуществам относится замена «традиционного окна инструкций на гораздо меньшую отложенную очередь».[10]

В апреле 2008 года инженеры Sun представили интерфейс транзакционной памяти на Сделка 2008, а Платформа для тестирования адаптивной транзакционной памяти Вскоре после этого было объявлено, что симулятор станет доступным для широкой публики.[8][11]

Серверные платформы

Процессор Rock предназначался для использования в линейке серверов Sun Supernova. Подробная информация о спецификациях сервера была опубликована в OpenSolaris Дело об обзоре архитектуры FWARC / 2008/761.[12][13]

Физические ресурсы

Спецификация Physical Resource Inventory (PRI) ARC 2008/761 указывает, что платформы Supernova будут поддерживать: IEEE 1275 Открытая прошивка, виртуализация платформы через Логические домены (LDOM), независимый системный контроллер (SC) и доменные службы архитектуры управления отказами (FMA).[14] Функция FMA изначально упоминалась в FWARC / 2006/141, но она была закрыта и расширена в FWARC / 2008/455 «для успешной диагностики ошибок фабрики PCI, возникающих в корневых доменах».[15]

Ввод, вывод

ARC 2008/761 указал на запланированную поддержку обоих PCI Express (PCIe) с возможностью горячей замены, а также мост для более старых версий PCI eXtended (PCI-X )).[16]

Возможность расширения

«Бронзовые» серверы будут поддерживать слоты PCIe 0-5. «Серебряные» серверы будут поддерживать платы ввода-вывода 0-1 и слоты PCIe 0-7 для каждой платы. «Платиновые» серверы будут поддерживать платы ввода-вывода 0–3 и слоты PCIe 0–7 для каждой платы. Серверы Silver-II будут поддерживать слоты PCIe 00-19. Серверы Platinum-II будут поддерживать платы 0-7 и слоты 0-3 для каждой платы.[17]

Системы

  • АТ7180 («Бронза-II»)
Предполагалось, что SPARC Enterprise AT7180 будет моделью с одним сокетом, обрабатывающей до 32 аппаратных потоков.[18]
  • АТ7280 («Бронза-II»)
Предполагалось, что SPARC Enterprise AT7280 будет моделью с двумя сокетами, обрабатывающей до 64 аппаратных потоков.[19]
  • АТ7480 («Серебро-II»)
Предполагалось, что SPARC Enterprise AT7480 будет моделью с четырьмя сокетами, способной обрабатывать до 128 аппаратных потоков,[20] на основе архитектуры шины PCI Express с Открыть загрузку прошивка.
  • AT7880 («Платина-II»)
Предполагалось, что SPARC Enterprise AT7880 будет восьмипроцессорной моделью, способной обрабатывать до 256 аппаратных потоков,[21] основан на архитектуре шины PCI Express с прошивкой Open Boot. AT7880 будет иметь восемь отдельных плат ЦП, каждая с одной Солнце Нептун многопоточный чип 10 Gigabit Ethernet.[17]

История продукта

В феврале 2005 г. генеральный директор Sun Microsystems, Скотт Макнили, заявил, что "клейкая лента "Рока" выйдет по расписанию в том же году.[22] Однако в конечном итоге запись на кассету была отложена до января 2007 года.[23]

В апреле 2007 г. генеральный директор Sun Джонатан И. Шварц опубликовал в блоге изображение BGA -упакованный Rock чип, с маркировкой УльтраСПАРК РК, и сообщил, что может адресовать 256 терабайты виртуальной памяти в одной запущенной системе Солярис.[24] В следующем месяце Sun объявила, что они создали чип Rock, который может успешно загружать его операционную систему Solaris.[25] В августе того же года Sun опубликовала подробную информацию об использовании транзакционной памяти в архитектуре Rock.[26] Однако из-за «совершенно нового дизайна, уникальности и сложности» выпуск Rock был отложен до 2008 или 2009 года.[27]

В 2008 году Марк Мойр представил книгу «Транзакционная память Rock и способы ее использования» на Sun Labs Open House 2008, обсудив транзакционную память, а также разведку потоков и то, как они смягчают вычислительные проблемы, не решаемые инновационным использованием большого количества потоков более медленных процессоров. .[28] В сентябре того же года OpenSolaris Проект начал интегрировать код, поддерживающий программу SuperNova на основе Rock.[29]

В январе 2009 года генеральный директор Sun Джонатан Шварц объявил, что Rock все еще готовится к выпуску 2009 года.[30] 10 марта 2009 года Дэйв Дайс, Йоси Лев, Марк Мойр и Дэн Нуссбаум представили «Ранний опыт коммерческой реализации аппаратной транзакционной памяти» на Четырнадцатой международной конференции по архитектурной поддержке языков программирования и операционных систем (ASPLOS '09). Они опубликовали свой «опыт использования аппаратной транзакционной памяти (HTM) в двух предварительных версиях нового коммерческого многоядерного процессора» в 2009 году.[31][32][33]

Аннулирование

20 апреля 2009 г., Вс и Корпорация Oracle объявили, что они заключили окончательное соглашение, в соответствии с которым Oracle приобретет Sun. В сообщении от 12 июня в блоге Sun было объявлено о технической презентации NDA на ROCK 14 июля 2009 г. Гамбург Встреча группы пользователей OpenSolaris.[34]

15 июня 2009 г. Нью-Йорк Таймс сообщил, что «два человека, проинформированные о планах Sun», заявили, что проект Rock был отменен. ВС не стали комментировать.[35][36] Двумя днями позже EE Times сообщила, что «Sun не представила статью о Rock [Hot Chips 21], что привело бы к предположению, что компания, возможно, отменила чип».[37] 24 июня 2009 г. на 36-й конференции на 36-й конференции состоялась презентация «Спекулятивная потоковая передача и параллелизация», посвященная теме «Новая конвейерная архитектура, реализованная в процессоре Sun ROCK» Международный симпозиум по компьютерной архитектуре.[38]

6 августа 2009 г. поддержка Rock была прекращена из проекта OpenSolaris.[39] 13 августа 2009 года Фуад Табба, Марк Мойр, выступили с презентацией «NZTM: Неблокирующая транзакционная память с нулевым косвенным обращением». Джеймс Гудман, Эндрю Хей и Конг Ван, были представлены на 21-м симпозиуме ACM по параллелизму в алгоритмах и архитектурах в Калгари, Канада. Производительность алгоритма NZSTM оценивалась на новом процессоре Rock компании Sun.[40][41] 11 сентября 2009 г. Реестр сообщил, что процессор Rock был исключен из дорожной карты процессора SPARC, а затем был показан клиентам и партнерам Sun.[42] 15 сентября 2009 г. tm_db: Универсальная библиотека отладки для транзакционных программ, написанный Йосси Левом и Морисом Херлихи, был представлен на Восемнадцатой Международной конференции по параллельным архитектурам и методам компиляции (PACT) в Роли, Северная Каролина.[43][44]

26 октября 2009 года Дэйв Дайс, Йоси Лев, Марк Мойр и Дэн Нуссбаум расширили ранее опубликованную статью «Ранний опыт реализации коммерческой аппаратной транзакционной памяти», которая была представлена ​​на Четырнадцатой Международной конференции по архитектурной поддержке языков программирования и операционных систем ( ASPLOS '09).[45]

27 января 2010 г. Oracle объявила о завершении приобретения Sun. 5 апреля 2010 года Дэйв Дайс, Йоси Лев, Вирендра Марат, Марк Мойр, Марек Ольшевски и Дэн Нуссбаум выпустили доклад «Упрощение параллельных алгоритмов с использованием аппаратной транзакционной памяти», который будет представлен на 22-й конференции. ACM Симпозиум по параллелизму в алгоритмах и архитектурах (SPAA 2010).[46][47]

5 апреля 2010 года Дэйв Дайс и Нир Шавит выпустили доклад «TLRW: возврат блокировки чтения-записи», который будет представлен на SPAA 2010.[46][48] 12 мая 2010 г. Рейтер сообщил, что генеральный директор Oracle Ларри Эллисон закрыли проект Rock, когда Oracle приобрела Sun, процитировав его слова: «Этот процессор имел два невероятных достоинства: он был невероятно медленным и потреблял огромное количество энергии. Он был настолько горячим, что пришлось установить около 12 дюймов охлаждающих вентиляторов. помимо этого, чтобы охладить процессор. Продолжать этот проект было просто безумием ».[49]

Рекомендации

  1. ^ Лян Хэ; Харлан МакГан (май 2005 г.). «MT mediaLib для многопоточных процессоров Chip MultiThreaded (CMT)» (PDF). Sun Microsystems, Inc. Получено 2007-12-03.
  2. ^ Нил, Брайан (24 марта 2003 г.). «Создавая будущее: доктор Марк Трембле». Оборудование Ace. Архивировано из оригинал 13 сентября 2006 г.
  3. ^ «Рок: процессор SPARC CMT» (PDF). Sun Microsystems. 2008-08-26.
  4. ^ "Процессор CMT SPARC (R) третьего поколения, 65 нм, 16 ядер, 32 потока и 32 потока Scout" (PDF). Sun Microsystems. 13 февраля 2008 г.
  5. ^ Chaudhry, S .; Yip, S .; Caprioli, P; Трембле, Марк (2005). «Высокопроизводительные вычисления с пропускной способностью». IEEE Micro. 25 (3): 32. Дои:10.1109 / MM.2005.49.
  6. ^ Трембле, М. (2 марта 2006 г.). «Высокопроизводительные вычисления с пропускной способностью». Форум PARC. Пало-Альто, Калифорния.
  7. ^ «Транзакционная память». Sun Microsystems. 2007-08-13.
  8. ^ а б Мойр, Марк; Мур, Кевин; Нуссбаум, Дэн (22 февраля 2008 г.). «Платформа для тестирования адаптивной транзакционной памяти: инструмент для экспериментов с транзакционным кодом для Rock» (PDF). ТРАНЗАКТ 2008. Получено 2009-02-20.
  9. ^ «Приложения платформы тестирования адаптивной транзакционной памяти» (PDF). Sun Microsystems. 13 февраля 2008 г.
  10. ^ "Солнце: Вы чувствуете запах того, что готовит Скала?". Арстехника. 2008-02-04.
  11. ^ "Транзакционная память Рока". Sun Microsystems. 2008-04-25.
  12. ^ Аса Ромбергер (04.03.2010). «Open Solaris: что такое ARC Review?». OpenSolaris.org. Архивировано из оригинал на 2011-04-27. Получено 2016-12-19.
  13. ^ "FWARC / 2008/761". OpenSolaris.org. Архивировано из оригинал 11 августа 2011 г.
  14. ^ «Спецификация PRI 1.6». акклинет. 2008-12-15. Архивировано из оригинал на 2011-08-11. Получено 2016-12-19.
  15. ^ «Доменная служба FMA IO». OpenSolaris.org. 2008-07-17.
  16. ^ "Спецификация узла MD iodevice". OpenSolaris.org. 2008. Архивировано с оригинал на 2011-08-11. Получено 2016-12-19.
  17. ^ а б «Ускоренный путь: 2008/761 - Привязка платформы Supernova». OpenSolaris.org. 2008-12-09. Архивировано из оригинал на 2011-08-11. Получено 2016-12-19.
  18. ^ "Серверы Sun Sun AT7180". Acclinet. Архивировано из оригинал на 2011-02-12. Получено 2016-12-19.
  19. ^ "Серверы Sun Sun AT7280". акклинет. Архивировано из оригинал на 2011-02-12. Получено 2016-12-19.
  20. ^ "Серверы Sun Sun AT7480". акклинет. Архивировано из оригинал на 2011-02-12. Получено 2016-12-19.
  21. ^ "Серверы Sun Sun AT7880". Acclinet. Архивировано из оригинал на 2011-02-12. Получено 2016-12-19.
  22. ^ «Солнце полирует чипы Sparc нового поколения». cnet. 2005-05-03.
  23. ^ «Sun расширяет лидерство в области инноваций в Solaris / SPARC CMT». Sun Microsystems. 2007-01-18.
  24. ^ "Рок прибыл". Sun Microsystems. 2007-04-10.
  25. ^ «Sun Microelectronics достигла ключевой вехи в разработке High-End UltraSPARC». Sun Microsystems. 2007-05-02.
  26. ^ "Sun вставляет транзакционную память в Rock". Реестр. 2007-08-21.
  27. ^ "Чип Sun's Rock прощается с датой выпуска 2008 г .; дрожащие силиконовые глаза 2009 г.". Реестр. 2007-12-27.
  28. ^ «Марк Мойр представляет на Sun Labs Open House 2008: Транзакционная память Рока и способы ее использования». Солнце.
  29. ^ «Внимание: поддержка Solaris для процессора Rock». OpenSolaris Project. Архивировано из оригинал на 2008-10-02.
  30. ^ «Солнце взорвется в 2009 году: надежда на UltraSparc». Реестр.
  31. ^ «Программа АСПЛОС 2009». 2009-03-10.
  32. ^ «Ранний опыт реализации коммерческой аппаратной реализации транзакционной памяти» (PDF). Март 2009 г.
  33. ^ «Ранний опыт реализации коммерческой аппаратной реализации транзакционной памяти (слайды)» (PDF). Март 2009 г.
  34. ^ "pre-HHOSUG: ROCK NDA подарок". 2009-06-12.
  35. ^ Вэнс, Эшли (15.06.2009). "Sun говорят, что отменяет проект Big Chip". Нью-Йорк Таймс. Получено 2010-05-22.
  36. ^ "Скала Солнца обречена с самого начала, - говорят аналитики". Компьютерный мир. 2009-06-18.
  37. ^ «ЦП готовятся к горячим чипам, а некоторые избегают их». EETimes. 2009-06-17.
  38. ^ «36-й Международный симпозиум по компьютерной архитектуре». 2009-06-20.
  39. ^ "6858457 Удалить поддержку Solaris для процессора UltraSPARC-AT10". 2009-08-09.
  40. ^ «NZTM: Неблокирующая транзакционная память с нулевым косвенным обращением» (PDF). Сентябрь 2009 г.
  41. ^ «Программа SPAA 2009» (PDF). 2009-08-13.
  42. ^ "Раскрыта дорожная карта сервера Sun Sparc". Реестр. 2009-09-11.
  43. ^ "tm_db: Универсальная библиотека отладки для транзакционных программ". 2009-09-15.
  44. ^ "tm_db: Универсальная библиотека отладки для транзакционных программ" (PDF). 2009-09-15.
  45. ^ «Ранний опыт реализации коммерческой аппаратной реализации транзакционной памяти». 2009-10-26.
  46. ^ а б «Программа конференции SPAA 2010». 2010.
  47. ^ «Упрощение параллельных алгоритмов за счет использования аппаратной транзакционной памяти». 2010-04-05.
  48. ^ «LRW: возврат блокировки чтения-записи». 2010-04-05.
  49. ^ «Специальный репортаж: может ли этот парень из Ironman 2 в реальной жизни одолеть IBM?». Рейтер. 2010-05-12.

дальнейшее чтение