Структуры мвс с процессорами Nehalem

Примеры 2-х, 4-х, 8-ми сокетных вычислительных систем приведен на рис. 14, 15 и 16, соответственно.

Рис. 14. Структура 2-х сокетной вычислительной системы

Рис. 15. Структура 4-х сокетной вычислительной системы.

Рис. 16. Структура 8-ми сокетной вычислительной системы.

Мвс на базе процессоров фирмы amd

Эволюция серверных процессоров фирмы AMD на протяжении 2003 – 2010 гг. показана на рис. 17.

Рис 17.

4-ядерные процессоры Opteron

Ключевыми технологиями, реализованными в 4-ядерных процессорах Opteron, были:

Enhanced AMD PowerNow! — расширенная и улучшенная технология оптимизации энергопотребления AMD PowerNow!, позволяющая динамически снижать потребление энергии ядрами — до 75% в ждущем режиме;

прямое подключение шин ввода-вывода HyperTransport, обеспечивающее оперативное взаимодействие между процессорами;

интегрированный контроллер памяти, эффективно снижающий латентность и положительно влияющий на производительность;

технология AMD-V (AMD Virtualization).

Структура четырехъядерного процессора Opteron приведена на рис. 18.

Рис. 18.  Структура четырехъядерного процессора Opteron

Основные особенности четырехъядерных процессорови Opteron:

• улучшенный механизм предсказания ветвлений;

• исполнение команд с изменением последовательности (Out-of-order);

• двухпотоковое управление 128-битными инструкциями SSE;

• до четырех операций с плавающей запятой двойной точности за такт;

• расширения для обработки групп битов (LZCNT/POPCNT);

• обработка расширений SSE (EXTRQ/INSERTQ, MOVNTSD/ MOVNTSS);

• 64 Кб кэша данных и 64 Кб кэша инструкций L1 в каждом ядре,

• по 512 Кб кэша L2 на каждое ядро,

• общий распределенный кэш L3 ( рис. 11.6);

• 2-х канальный контроллер оперативной памяти, интегрированный в процессор;

• до трех контроллеров интерфейса HyperTransport;

• возможность создавать 2-х, 4-х, 8-ми сокетные вычислительные системы.

Структура процессорного ядра Opteron приведена на рис. 19.

Рис. 19.  Структура процессорного ядра Opteron

Структура кэш-памяти 4-х ядерного процессора Opteron приведена на рис. 20.

Рис. 20.  Структура кэш-памяти процессора

Ядро процессора с инфраструктурой обмена и передачи данных приведено на рис. 21.

Рис. 21.  Ядро процессора с инфраструктурой обмена и передачи данных

Организация связей между 4-х ядерными процессорами Opteron в 4-х процессорной вычислительной системе приведена на рис. 22.

Рис. 22.  Организация связей между 4-х ядерными процессорами Opteron в 4-х процессорной вычислительной системе

6-ядерные процессоры Istanbul

Структура шестиядерного процессора Istanbul приведена на рис. 23.

Рис. 23.  Структура шестиядерного процессора Istanbul

Структура ядер процессора Istanbul, количество каналов оперативой памяти, контроллеров интерфейса Hyper Transport такие же как и у 4-х ядерного процессора Shanghai.

Реализованная в процессоре технология HT Assist, обеспечивает (рис. 24) оптимизацию потоков данных между процессорными ядрами.

Рис. 24. Преимущества технологии HT Assist.

Механизм действия технологии выглядит следующим образом. Когда одному кристаллу многопроцессорной системы необходимо обработать определенный массив данных, то сначала проводится процедура проверки, не присутствует ли необходимая информация в кэш-памяти ядер соседних процессоров. Если дан отрицательный ответ, то осуществляется чтение данных из оперативной памяти. В случае МВС, оснащенной сразу четырьмя процессорами, для проведения подобной проверки может потребоваться до десяти транзакций. Технология HT Assist как раз и призвана снизить их количество до минимума - каждый из процессоров теперь "знает", куда необходимо обратиться за порцией необходимых данных, и максимальное число транзакций снижается до двух. Разумеется, приходится занимать определенный объем кэш-памяти под хранение сервисной информации - в случае HT Assist для этого выделяется 1 Мб кэш-памяти третьего уровня для каждого из процессоров. Но повышение производительности системы вполне оправдывает затраченные средства.

Технология оптимизированной виртуализации AMD Virtualization™ (AMD-V™) позволяет добиться эффективной работы виртуальных машин и облегчает миграцию. AMD-V поддерживает виртуализацию на уровне ввода-вывода и возможности непосредственного управления устройствами виртуальной машиной. Это позволяет увеличить производительность благодаря прямому назначению устройств гостевым ОС, а также повысить изоляцию и степень защиты виртуальных машин.