Bootable Xeon Phi : инновации пополам с ретроградством


Что может Skylake-EP?

Первоначально, компания Intel не планировала запускать в производство 32-ядерные процессоры с архитектурой Skylake-EP, предназначенные для работы на платформе Purley. Тем интереснее оказалась спецификация на модель QK5N, которую выставил на продажу неизвестный на китайской торговой площадке Taobao. Речь идет о процессорах Xeon E5-2699 v5 в кон­структиве LGA3647, изготовленных с применением 14-нм технологического процесса. Цена за каждый из 43 кристаллов, выставленных на продажу, — 26500 юаней — чуть больше, чем доллар за контакт гнезда ($3846).

 

Интрига, разыгравшаяся вокруг нового разъема LGA3647 состоит в том, что ряд процессоров в данном исполнении могут утратить некоторые атрибуты x86-совместимости. Новые CPU под названием Bootable Xeon Phi реализуют «сокетный» вариант сопроцессора-ускорителя Xeon Phi. В вычислительном модуле данного класса отсутствуют инструкции ввода-вывода IN, OUT, INS, OUTS. Регистры периферийных устройств адресуются в пространстве памяти (Memory Mapped IO). Кроме того, согласно информации на страничке продукта, потребитель остается без аппаратной виртуализации.

Очевидно, для сопроцессора Xeon Phi, работающего под управлением собственной внутренней ОС, ранее до­ступ­но­го в виде платы расширения с PCI Express интерфейсом, конструктивно и схемотехнически напоминающей ви­де­оадаптер, данные особенности не были принципиальны. В то время как центральный процессор не под­дер­жи­ва­ю­щий даже VT-x сегодня выглядит по меньшей мере странно.

Из сказанного следует, что новое семейство в обязательном порядке будет поддерживать 512-битное векторное расширение AVX512. Это означает очередное увеличение разрядности векторных регистров, на этот раз с 256 до 512 бит. Количество регистров, адресуемых в 64-битном режиме, также увеличено от 16 до 32.

В мнемониках ассемблера новые регистры обозначаются ZMM0...ZMM31, что достаточно логично, так как набор AVX256 именовался как YMM0...YMM15. Кроме того, использование предикатов позволяет выполнять операции над выбранными числами в пределах одного векторного регистра (по умолчанию, обработке подвергаются все числа вектора). Замаскированные операнды, по выбору программиста, могут быть обнулены или остаться не­из­мен­ными. Здесь уместна ограниченная аналогия с некоторыми решениями, ранее реализованные в процессоре Itanium. Вместе с тем, сходство весьма локальное и условное.

Состояние программной инфраструктуры располагает к осторожному оптимизму. Ряд трансляторов, в частности проект Flat Assembler объявили о поддержке новых инструкций более одного года назад.

6 каналов DRAM

Наиболее заметным аппаратным усовершенствованием, безусловно, является 6-канальный контроллер опе­ра­тив­ной памяти, ставший причиной значительного увеличения количества контактов в процессорном гнезде. Ко­ли­че­ство каналов DRAM, не являющееся целой степенью двойки, — решение неоднозначное, и дело тут не только в технической эстетике.

Разумно предположить, что процессоры данного класса будут использовать кластеризацию внутренних вы­чис­ли­тель­ных ресурсов. Это означает разделение каналов между несколькими интегрированными в процессор конт­рол­ле­ра­ми DRAM, каждый из которых ассоциирован с группой ядер, образующих процессорный кластер. В этом слу­чае, выполняемый одним ядром код не может оптимальным образом задействовать суммарную пропускную спо­соб­ность всех шести каналов. Вместе с тем, в силу современных тенденций развития ПО, считать этот факт су­щест­вен­ным недостатком не стоит.

Контроллер Innovation Engine

Среди характеристик нового процессорного гнезда LGA3647 и платформ на его основе, незаслуженно затерялся термин Innovation Engine, означающий микроконтроллер, интегрированный в системную логику. Он играет клю­че­вую роль в реализации технологии Redfish, идущей на смену IPMI.

Innovation Engine, также как его предшественник — контроллер Management Engine, в отличие от вычислительных ядер CPU, не обесточивается при переходе платформы в ждущий режим. В работающей системе автономные ми­кро­конт­рол­леры ME/IE взаимодействуют с системными ресурсами без ограничений, накладываемых уровнями при­вилегий на модули операционной системы и приложения. Это открывает дополнительные возможности по обес­пе­че­нию удаленного управления и обслуживания системы, а также создает принципиально иную арену борь­бы между создателями вредоносного ПО и механизмов обеспечения информационной безопасности.

Теги: