Аркадий Воловник - Знакомьтесь, информационные технологии

• внедряются новые полупроводниковые материалы, такие как «высокоизолирующий диэлектрик с К-затвором» («high k-gate dielectric»).

Эти и другие технологические решения позволяют снизить утечки тока в транзисторе и заметно уменьшить энергопотребление микропроцессора, что дает возможность разместить в нем значительно больше электронных элементов, работающих на более высоких частотах. В результате в современном микропроцессоре можно реализовать многие структурные решения, ранее казавшиеся недоступными. Одним из таких решений является новая архитектура, известная под названием Intel Architecture-64 (IA-64). Она не является 64-разрядным расширением 32-разрядной архитектуры х86 компании Intel (то есть это не CISC-архитектура), а также это и не переработка 64-разрядной архитектуры RISC.

IA-64 представляет собой новую архитектуру, использующую различные оригинальные решения, такие как:

• длинные слова команд (long instruction words – LIW);

• предикаты команд (instruction predication);

• устранение ветвлений (branch elimination);

• предварительная загрузка данных (speculative loading)

Самые мощные

Сегодня все больше компьютеров используются для управления компьютерами, что связано со стремительным развитием локальных и глобальных информационных сетей. Более того, компании Sun Microsystems и Oracle разрабатывают идеологию, аппаратные и программные средства для создания «сетевого» компьютера, способного работать только в сети. Поэтому фирма Sun и придерживается концепции «Сеть – это компьютер». Естественно, для обеспечения работы сетей необходимы серверы [36] различной производительности: от сверхмощных до простых принт-серверов, обеспечивающих коллективное использование одного принтера несколькими компьютерами. В современных серверах используются две группы процессоров: для начального уровня – 32-разряцные процессоры, а для мощных серверов – 64-разряцные процессоры. В табл. 2.3 приведены данные по суммарному выпуску серверов ведущими компьютерными компаниями.

Таблица 2.3.

Рынок серверов

К серверным процессорам предъявляется ряд специфичных требований, среди которых особо выделяется возможность работы в многопроцессорном компьютере. Как следствие, эти процессоры должны оснащаться кэш-памятью большого объема, позволяющей сократить количество обращений к памяти. В зависимости от решаемых задач серверы должны оснащаться различным числом процессоров. Эти изменения принято называть масштабируемостью сервера. 32-разрядные процессоры, описанные выше, также могут использоваться в серверах. Компания Intel производит процессор Pentium Хеоп, специально предназначенный для установки в серверы. Его главное отличие от Pentium а – большая кэш-память.

Сегодня 64-разрядные процессоры выпускают IBM (процессор Power3), Hewlett-Packard (PA [37] -8700), Sun Microsystems (UltraSPARC [38] ), Compaq и Samsung (Alpha EVxx), а также Silicon Graphics (MIPS [39] ). 64-разрядная адресация памяти позволяет оснащать серверы оперативной памятью объемом 256 Гбайт и более. Такая память дает возможность с минимальными временными затратами получать данные из Internet. Все эти процессоры основаны на RISC (Reduced Instruction Set Computing – ограниченный набор команд) – архитектуре, которая сегодня обеспечивает максимальную производительность компьютера. Объем кэшпамяти у них достигает 8 Мбайт. Во всех процессорах организовано параллельное выполнение нескольких (до 10) команд, что значительно увеличивает его производительность без наращивания частоты. Особо выделяются процессоры MIPS, предназначенные для серверов и рабочих станций, ориентированных на работу с графикой и видеопотоком [40] .

Компания Intel также начала выпуск 64-разрядного процессора, названного Itanium. Серийно будут выпускаться серверы с количеством процессоров от 2 до 64. Поставщики уже сообщили о разработке более чем 400 приложений для серверов и рабочих станций на платформе Itanium. Среди операционных систем, разрабатываемых для этого процессора, – 64-разрядная Windows Advanced Server(Microsoft), HP-UX lli vl.5 (Hewlett-Packard), AIX-5L (IBM) и Linux.

Процессор Itanium совместно разработан компаниями HP и Intel, и к 2004 году процессоры серии РА уже прекратят свое существование. Осенью 2001 года Compaq начала выпуск нового четырехпроцессорного сервера ProLiant DL590/64, выполненного на процессорах Itanium. Этот сервер ознаменует завершение производства процессоров Alpha. Окончательно они будут сняты с производства также к 2004 году. Специалисты компании начали работы по переносу на платформу IA64 своих программных продуктов, в том числе операционных систем Tru64 Unix и OpenVMS. После завершения этой работы большинство операционных систем для серверов сможет работать на компьютерах с процессором Itanium. Покупка компанией Intel фирмы Compaq означает окончательный приговор двум 64-разрядным процессорам.

Поддержка, которая будет оказана процессору Itanium разработчиками аппаратных и программных средств, позволит прогнозировать появление мощных графических рабочих станций и суперкомпьютеров. Они (вместе с мощной рабочей станцией PowerMac G4 Cube, которая становятся все более быстродействующей [41] ) вполне могут вытеснить MIPS (дела которой у Silicon Graphics идут не лучшим образом) с этого сегмента рынка.

Таким образом, вскоре только три компании (Intel, IBM и Sun) будут производить мощные процессоры. Иными словами, повторяется история, которую мы наблюдаем с процессорами для персональных компьютеров (Intel, IBM и AMD).

Но «старик» 4004 не сдается: он продолжает выпускаться и устанавливаться во многих простых устройствах. Гибкость управления и возможность разнообразного применения привели к массовому внедрению микропроцессоров и микрокомпьютеров в разные устройства: от светофоров и лифтов до домовых водопроводных и канализационных систем [42] . Область применения таких систем постоянно расширяется и сегодня трудно представить, где еще не установлены процессорные системы.

Слово «бизнес» правильнее всего переводить как «дело». Дело, которое обеспечивает людей всем необходимым для жизни, и, конечно, приносит прибыль тем, кто делом занимается. Поэтому бизнес – это производство (промышленное и сельскохозяйственное), транспорт и торговля (коммерция). А также все то, что помогает делать дело: банки, энергетика, строительство, связь и т. д.

Можно считать, что экономика – это наука, а бизнес – практика ведения дела.

Наряду с массовыми цифровыми устройствами, ориентированными на личное (персональное, домашнее) использование, не менее активно развиваются и другие информационные системы, которые обеспечили значительный рост производительности труда. Как следствие, существенно поднялся жизненный уровень как в развитых, так и во многих развивающихся странах. Первые компьютеры сразу же были использованы в бухгалтерских расчетах, обеспечив сокращение трудозатрат этих работ. Они же позволили оперативно проводить экономический анализ. Только с применением компьютеров анализ стал реальным – до этого предлагались достаточно абстрактные рассуждения, основанные на общих тенденциях, а не на строгом расчете. Дальнейшее применение компьютеров и новых методов расчетов позволило существенно сократить непроизводственные расходы, снизить себестоимость и увеличить производство.