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Chips Ahoy: los vendedores muestran su último silicio

Hola de nuevo. Te habla Simón Sánchez y en el día de hoy vamos a hablar sobre Chips Ahoy: los vendedores muestran su último silicio

Los fabricantes de chips se reunieron en San Francisco esta semana para hablar sobre sus últimos productos semiconductores en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC). De particular interés para la audiencia de HPC son Westmere EP de Intel y Itanium 9300 «Tukwila» y POWER7 de IBM.

En realidad, es poco probable que el nuevo Tukwila de cuatro núcleos tenga un gran impacto en la HPC. SGI es la única esperanza real de que este Itanium de séptima generación vea acción de supercomputación. Bajo el nuevo liderazgo de Rackable, SGI ha dejado todo lo posible a la imaginación con los sistemas Altix equipados con Itanium. SGI estrenó sus servidores Altix UV basados ​​en Nehalem EX en noviembre pasado e insinuó que habría lanzamientos UV basados ​​en Itanium en algún momento, pero aún no ha hablado de ningún producto.

Podría ser relativamente fácil para SGI construir un UV basado en Tukwila. Los procesadores Itanium 9300 comparten componentes de plataforma con Nehalem EX, incluida la interconexión QuickPath (QPI), la interconexión de memoria escalable, el búfer de memoria 7500 y el concentrador de E / S. Debido a esto en común, Intel dice que los fabricantes pueden usar un controlador de nodo común para los sistemas Nehalem EX e Itanium 9300. Dado que SGI ya ha construido un controlador de nodo concentrador UV para sus sistemas de memoria compartida, la empresa puede tener un camino fácil hacia un producto Itanium UV.

Pero, en general, el nuevo Itanium está diseñado para sistemas de misión crítica en la empresa. Por lo general, estos son servidores de alta gama que no pueden tolerar el tiempo de inactividad y son particularmente populares para aplicaciones transaccionales de alto volumen en industrias como la energía, la atención médica, las telecomunicaciones y la fabricación. Según Intel, la penetración de Itanium en este mercado está creciendo, alcanzando los $ 5 mil millones en 2008 (estimado en $ 4 mil millones en 2009 debido a la recesión). El fabricante de chips también apunta a una lista creciente de fabricantes de equipos originales que ofrecerán máquinas basadas en Itanium 9300, incluidas Bull, HP, NEC, Hitachi y los nuevos convertidos con sede en China Itanium, Supermicro e Inspur.

Por el contrario, se garantiza que el Westmere EP verá mucha acción de HPC. El nuevo chip Xeon es la contracción de 32 nm del popular Nehalem EP de cuatro núcleos para servidores de dos sockets. La franquicia x86 de Intel está representada por casi 400 de los 500 sistemas HPC más importantes del mundo, un porcentaje que podría decirse que es incluso mayor en el espacio total de servidores HPC. Intel no ha fijado una fecha en la que los nuevos Xeons comenzarán a distribuirse, aunque el plan es lanzarlos en la primera mitad de 2010.

Las nuevas características de Westmere se pueden resumir de la siguiente manera: seis núcleos y 12 MB de caché. Esto representa un aumento del 50% sobre Nehalem EP. Las geometrías de transistores más pequeñas significan que los ingenieros de Intel pudieron llenar más de mil millones de transistores en la matriz, que aparentemente es suficiente espacio de silicio para agregar los dos núcleos adicionales y 4 MB de caché adicional. Una variante de cuatro núcleos del Westmere EP también estará disponible en algún momento.

Incluso con los núcleos y la memoria caché adicionales, quedaba algo de silicio de repuesto para agregar compatibilidad con las instrucciones especiales AES (Advanced Encryption Standard), que, como su nombre indica, apuntan a acelerar el software de cifrado / descifrado. Los ingenieros también idearon algunas características adicionales para el control de potencia de Westmere, lo que permite que el procesador apague los componentes del procesador que no sean los núcleos reales del procesador (como el caché L3, las interfaces QPI y el controlador de memoria), incluso si no lo es. No está claro si esta función la hará disponible en las partes del servidor Xeon.

Desde que Intel hizo su importante cambio de imagen arquitectónico el año pasado con el rediseño de Nehalem, todas las ventajas de esa generación: controlador de memoria integrado, interfaz QPI, «Hyper-Threading», etc. – se transferirá al procesador de Westmere. Esto debería garantizar la compatibilidad del socket con los conjuntos de chips y la memoria DDR3 utilizados en las máquinas Nehalem EP. Queda por ver si esto significa que los usuarios de HPC reemplazarán partes del Nehalem EP con sus contrapartes de Westmere.

Finalmente, IBM lanzó oficialmente su tan esperado procesador POWER7 esta semana. Los nuevos chips están destinados a servidores de supercomputación y empresas de alta gama y también admiten cargas de trabajo de análisis y procesamiento de transacciones a gran escala en todos los dominios de aplicaciones. Coincidiendo con el lanzamiento del chip, también se anunciaron cuatro sistemas de servidor equipados con POWER7: Power 780, 770, 755 y 750. «Estos son los sistemas más flexibles jamás fabricados por cualquier empresa en el mundo», dijo Ross Mauri, general. gerente de IBM Power Systems.

Dejando de lado la hipérbole, de los tres chips mencionados en este artículo, el POWER7 es el líder en rendimiento definitivo. En una marcada desviación del diseño POWER6, que ofrecía altas velocidades de reloj (hasta 5 GHz), procesadores de doble núcleo y caché L3 fuera del chip, el POWER7 retrocede ligeramente en la velocidad del reloj (3 a 4 GHz), pero llega con hasta 8 núcleos y 32 MB de L3 en chip. Compare eso con el Tukwila L3 de 4 núcleos y 24 MB y el Westmere EP de 6 núcleos y 12 MB. Tenga en cuenta que ambos chips Intel ejecutan hasta dos subprocesos por núcleo simultáneamente, mientras que POWER7 puede llegar a cuatro subprocesos. La comparación con Westmere es particularmente interesante ya que IBM logró obtener dos núcleos más, dos subprocesos más por núcleo y 20 megabytes más de caché L3 utilizando aproximadamente la misma cantidad de transistores: 1.200 millones para POWER7 frente a 1. , 17 mil millones para Westmere EP.

Entonces, ¿cómo aprovechó Big Blue al máximo sus activos inmobiliarios? El mayor contribuyente fue la decisión de IBM de utilizar DRAM incorporada (eDRAM) para la caché L3 en el chip. En comparación con el L3 tradicional basado en SRAM, que usa seis transistores por bit, eDRAM usa solo un transistor más un capacitor. Según IBM, si hubieran confiado en la tecnología SRAM, el chip equivalente habría consumido alrededor de 2 mil millones de transistores y usado mucha más energía.

Dado el gigante x86 en computación de alto rendimiento, no está claro qué parte del mercado se hará cargo de POWER7. Fue interesante que IBM presione soltar incluyendo un podcast con Cindy Farach-Carson, vicerrectora asociada de investigación en la Universidad de Rice y profesora de bioquímica y biología celular, quien fue presentada como una de las primeras usuarias de la tecnología POWER7. Su trabajo consiste en analizar datos genómicos del cáncer para encontrar la secuencia de micro-ARN responsable de transformar los tumores de crecimiento lento en variantes más invasivas y mortales.

El servidor Power 755 es el producto POWER7 que IBM creó para el mercado de HPC. Una caja 755 contiene cuatro procesadores POWER7 y dado que cada núcleo puede ejecutar hasta cuatro subprocesos, un solo nodo tiene la capacidad de ejecutar 128 subprocesos simultáneamente. Es de suponer que este es el servidor (o una versión del mismo) que se instalará en la supercomputadora multi-petaflop Blue Waters destinada a la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign / NCSA en 2011. Mientras tanto, IBM espera que otros usuarios de HPC se conecten a POWER7. Si no es así, IBM estará encantado de venderle un clúster Westmere EP.

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