Алексей Нечуятов Корпорация AMD Конференция IT-Бизнесс-Металл Москва, 19 июня 2007 года

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Содержание
О корпорации
Тенденции серверного рынка
Ближайшие перспективы

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Новая AMD:
Глобальная технологическая корпорация

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Новая AMD: Партнеры и продукты
Взаимодействие с более чем 2000 партнеров для создания инновационных продуктов

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Инновации и лидерство
x64
AMD64
Архитектура Прямого Соединения
AMD Opteron
AMD Athlon™ 64
Два ядра на одном кристалле
Производительность на ватт
Виртуализация
4 ядра на кристалле
Ускорители
“Torrenza”
Интегрир
Контроллер памяти,
HT
“Fusion”
In 1999, AMD introduced a long-term solution that customers could grow with.
In 2003, AMD permanently changed the IT landscape with the intro of the AMD Opteron™ processor.
In 2005, AMD showed the industry how to make the transition from single-core to native dual-core.
В 2007, запуск четырехядерной версии значительно повлияет на тему консолидации серверов

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Успех серверной платформы AMD Opteron
~ 20% мирового серверного х86 рынка
Более 50% корпораций из списка Global 2000 используют серверы на базе процессоров AMD
Аэрокосмос и оборона
Airbus, EADS, Dassault Aviation, Embrayer, Bombardier,Boeing, Raytheon, Lockheed Martin, Northrop Grumman, BAE, General Dynamics, Navistar
Металлургия
NipponSteel, ThyssenKrupp Group, Arcelor, Alluminium Corp of China, Hyundai Steel, Areva Group, BHP Billiton
Автопромышленность
Peugeot Group, Honda motor, Suzuki Motor, Michelin Group, Fuji Heavy Industries, Toyota Motor, Renault Group, FIAT Group, GoodYear Corp, Volkswagen, Pirelli & Co, Hyundai Motor, Isuzu Motors, Harley Daidson
Типы задач
PLM, CAD, кластеры (LS-DYNA,PAM-Crash, CFD), EDA, визуализация, инфраструктурные сервера, консолидация, десктопы

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Тенденции на рынке ИТ:
Эволюция ЦОД
Энергопотребление и охлаждение
Высокая стоимость
Неполностью заполненные стойки
Миграция на тонкие системы
Вычислительная плотность
Низкий прирост производительности при увеличении числа процессоров
Низкая утилизация систем/неэффективное использование пространства
Грид и распределенные вычисления
Динамические ЦОДы
Динамически распределяемые системные ресурсы
Динамическое распределение нагрузки в пределах одной системы
Стоимость управления
Увеличивающееся соотношение затрат на поддержку к стоимости закупки
Безопасность

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Управление питанием и охлаждением
Улучшения в «производительности на ватт»
Увеличивающиеся операционные затраты
Превышают стоимость оборудования и лицензий
Энергетическая эффективность критична
Многоядерность
Энергоэффективные платформы
Низковольтовые ЦПУ с системой теплового управления
Энергоэффективная подсистема памяти
Масштабируемость производительности
Большее количество сокетов оправданы с точки зрения прироста производительности

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Увеличение вычислительной плотности:
Виртуализация и консолидация
Большинство серверов сильно недогружены
20% - не редкость
Сейчас идет консолидация серверов со стандартной нагрузкой
Виртуализация позволяет консолидировать
Ключ в аппаратной поддержке процессоров x86 под виртуализацию
Масштабируемость платформы является ключем
Масштабирования производительности процессоров
Пропускная способность памяти/увеличение плотности памяти
Масштабируемость системы ввода вывода
Консолидация серверов – в чем загвоздка?
Интенсивные по нагрузке задачи плохо консолидируются
Скрытые затраты
Лицензирование 4-х и 8-ми процессорных систем против 2-х процессорных
Значительное повышение требований к памяти и подсистеме ввода-вывода
Цена «падения» индивидуального физического сервера гораздо выше
Повышений требований к RAS и приложениям по миграции (например, VMotion)
Отличная возможность, но не панацея

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Увеличение вычислительной плотности:
Ускорение отдельных типов задач
Специализированные ускорители дают наилучшее соотношение производительности на ватт
Например: Кодирование HD video – небольшой RISC процессор, с питанием на батарее
Потенциальные типы задач под ускорение:
Векторные/Плавающая точка
Безопасность
Работая с Media контентом
Управляемый код (Java, .NET)
XML
Иные…

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Снижение стоимости эксплуатации:
Консолидация
Меньшее количество физических платформ
Блейд-системы
Упрощенное управление, меньше кабелей и быстрый запуск
Стандарты (например, IPMI, WS-Man, SMASH)
Упрощенное управление систем разных архитектур (гетерогенных)
Меньшее количество консолей управления
Улучшенное управление питанием
Динамическое управление процессора/сервера и стека
Динамическое распределение нагрузки
Provisioning on demand
Максимальная доступность
Failover
Балансировка нагрузки

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Переход на несколько ядер
1 ядро
2 ядра
4 ядра
Множество
ядер
Оптимизировнные одиночные приложения и
многозадачное окружение
Не оптимизированные одиночные приложения
При переходе с 1 на 2 ядра масштабируемость была высокой, поскольку большинство серверного ПО располагало базисными возможностями многопоточной обработки
При переходе с 2 ядер на 4 ядра масштабируемость уже больше опирается на ПО
Виртуализация и многозадачность (несколько приложений на одной платформе) продолжают масштабироваться с ростом количества ядер
Одиночные приложения должны быть должным образом оптимизированы, чтобы воспользоваться преимуществами нескольких ядер
По мере роста количества ядер уменьшается их тактовая частота, так что эффективность приложения становится существенной
Когда количество ядер превышает 4, прирост производительности начинает определяться, главным образом, эффективностью приложений
Производительность
Количество ядер
Прирост производительности зависит от аппаратных компонент
Прирост производительности зависит от ПО
По мере увеличения количества ядер
все более важным становится эффективность ПО

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
3-е поколение процессоров AMD Opteron™
Больше, чем просто 4 ядра
Изменения микроархитектуры
Изменение подсистемы кэшпамяти
Лидирующая производительность
Эффективный монокристалл
Более быстрый обмен данными между ядрами
Улучшения в AMD-V™
Таблица вложенных страниц
Снижение совокупной стоимости владения
Лучшее соотношение производительности на ватт
Производительность четырех ядер с энергопотребление на уровне 2-х ядерного проц-ра
Эффективные 68W решения
Совместимость сокетов
Socket F (1207) , нужен только апгрейд БИОСа
Использование существующей архитектуры
Архитектура Общего Ядра
Одно ядро для 1-8 сокетов
Снижает долгосрочные инфраструктурные затраты

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Усовершенствованное питание процессоров
благодаря улучшенной технологии AMD PowerNow!™
“ХОРОШО”
“ОТЛИЧНО”
ПРОСТОЙ
МГц
75%
ПРОСТОЙ
МГц
ЯДРО 0
ЯДРО 1
35%
ПРОСТОЙ
МГц
10%
ПРОСТОЙ
МГц
ЯДРО 2
ЯДРО 3
1%
ПРОСТОЙ
МГц
75%
ПРОСТОЙ
МГц
ЯДРО 0
ЯДРО 1
Частота и напряжение привязаны к наиболее загруженному ядру
Частота настраивается отдельно для каждого ядра. Напряжение привязано к наиболее загруженному ядру
‘Santa Ana/Santa Rosa’
‘Barcelona’
Подлинная четырехъядерная технология позволяет осуществлять расширенное управление питанием по всем четырем ядрам
35%

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
*
Увеличивая плотность вычислений:
Оптимизация железа под задачу
Количество ядер
Многоядерность: многопоточные приложения
Одно-два ядра: интенсивные вычисления
Гетерогенная многопроцессорность
Оптимизация производительности на ватт с помощью ускорителей
Расширение возможностей за рамками комбинации количества ядер и частоты
Общее назначение - возможности AMD64
Специализированное назначение - ускорители
Правильный подход – в комбинации этих методов

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Следующий рубеж в сегменте x86
2000’s
2010’s
1990’s
1981
Исторически сложившаяся модель вычислений
Эра ускоренных вычислений
Приходит Эра Ускоренных Вычислений, и AMD снова в авангарде

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Неизбежность прихода ускорителей
Java, XML, web services
3D, digital media
HD, DRM
E-mail, GUI, PowerPoint, web browsers
Spreadsheets, word-processing
x86 Software Complexity and Diversity
Спец процессоры
К 2010 году однородная многопроцессорность перестанет быть эффективной
Ускорение платформы
Конец гонке ядерных
вооружений

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Accelerated Processors
“Torrenza"
"Stream“
Програм-й
GPU
Целостность видения AMD
Add-in
PCIe Accelerator
HTX Accelerator
PCI-E
Chipset
Accelerator
Chipset
Акселератор в сокете Opteron
Accelerator
Opteron
Socket
Акселерация в сокете или в слоте
“Fusion"
Fusion – AMD’s code name for: Accelerated Processors (integrated acceleration)
Torrenza – AMD’s code name for: slot or socket based acceleration
Stream – Specific example of a GPGPU accelerator under Torrenza
Ускоренные Вычисления

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Содержание секционного доклада
Сегодня, в 16:30
Характеристики платформы AMD Opteron:
Виртуализация
Производительность
Энергопотребление
Краткий обзор серверов для консолидации
Обзор планов, 4-х ядерная технология «Барселона»
Детали инициативы «Torrenza»
Выступление партнеров корпорации
– компании T-Платформы и СпБГПУ

Server/Workstation Processor Roadmap
February 2007
Заключение
Процессоры x86 постепенно вбирают в себя функции, позволяющие консолидировать серверную базу
Многоядерность
Аппаратная виртуализация
Привлекательные показатели производительности на ватт
Масштабируемая платформа
Долгий срок жизни платформы (сокет+тип памяти)
Однако многоядерность не является панацеей, в AMD считается перспективным создание разнородной процессорной платформы
4-x ядерная технология AMD Opteron™
Технология ускорителей на базе FPGA «Torrenza»
Технология интеграции на кристалл сопроцессоров «Fusion»