Күшін жойған Rock процессоры: Sun жүйесінің жобасы
Rock (processor)
Sun Microsystems-тің жобасы: Rock процессоры – жоғары өнімді SPARC микропроцессор. Түсірілімнен шығарылды, дерекқор серверлеріне және есептеулерге арналған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Rock (немесе ROCK) – Sun Microsystems компаниясында әзірленген көп жіпті, көп ядролы SPARC микропроцессоры. 2010 жылы жоба тоқтатылды, ол SPARC T сериясы (CoolThreads/Niagara) процессорларының отбасынан тәуелсіз жоба болды. Rock процессор жоғарырақ жіптік өнімділікке, жоғарырақ қалқыма нүктелік өнімділікке және Niagara отбасынан артық SMP масштабталуына қол жеткізуді мақсат еткен. Rock процессор негізінен деректермен жұмыс істейтін, мәселен, деректер қоры серверлері сияқты жоғары деңгейдегі жүктемелерге, сондай-ақ қалқыма нүктелік есептеулерді көп қолданатын жоғары өнімділік жүктемелеріне арналған. Ал Niagara отбасы веб-серверлер сияқты желілік жүктемелерге бағытталған.
Rock (or ROCK) was a multithreading, multicore, SPARC microprocessor under development at Sun Microsystems. Canceled in 2010, it was a separate project from the SPARC T Series (CoolThreads/Niagara) family of processors. Rock aimed at higher per thread performance, higher floating point performance, and greater SMP scalability than the Niagara family. The Rock processor targeted traditional high end data facing workloads, such as back end database servers, as well as floating point intensive high performance computing workloads, whereas the Niagara family targets network facing workloads such as web servers.
Процессор өзегі
Rock процессоры 64 биттік SPARC V9 нұсқаулар жиынтығын және VIS 3.0 SIMD мультимедиалық нұсқаулар жиынтығының кеңейтілген жиынтығын қолданады. Әрбір Rock процессорында 16 ядро бар, және әр ядро бір уақытта екі жіпті іске қоса алады, нәтижесінде бір чипке 32 жіп сәйкес келеді. Rock процессоры негізінде құрастырылған серверлер жад жүйелерінің сенімділігін, жылдамдығын және тығыздығын арттыру үшін FB DIMM пайдаланады. Rock процессоры 2.3 ГГц жиіліктік көрсеткіш үшін 65 нм технологиялық процесін қолданады. Rock процессоры чипінің максималды қуат тұтынуы шамамен 250 Вт құрайды.
The Rock processor implements the 64 bit SPARC V9 instruction set and the VIS 3.0 SIMD multimedia instruction set extension. Each Rock processor has 16 cores, with each core capable of running two threads simultaneously, yielding 32 threads per chip. Servers built with Rock use FB DIMMs to increase reliability, speed and density of memory systems. The Rock processor uses a 65 nm manufacturing process for a design frequency of 2.3 GHz. The maximum power consumption of the Rock processor chip is approximately 250 W.
Негізгі кластер
Роктың 16 ядросы төрт ядролық кластерге орналастырылған. Кластердегі ядролар 32 КБ нұсқаулар кэшін, екі 32 КБ деректер кэшін және екі қозғалатын нүктелік операциялық бірлікті бөліседі. Sun чипті осылай жобалады, себебі серверлік жұмыс жүктемелері әдетте процестер мен жіптер арасында деректер мен нұсқауларды жиі қайта пайдалануға ие, бірақ қозғалатын нүктелік операциялардың саны жалпы алғанда аз. Осылайша, кластердегі төрт ядро арасында аппараттық ресурстарды бөлісу аумақты және қуатты үнемдеуге мүмкіндік береді, бірақ өнімділікке тигізетін әсері шамалы.
The 16 cores in Rock are arranged in four core clusters. The cores in a cluster share a 32 KB instruction cache, two 32 KB data caches, and two floating point units. Sun designed the chip this way because server workloads usually have high re utilization in data and instruction across processes and threads but low number of floating point operations in general. Thus sharing hardware resources among the four cores in a cluster leads to significant savings in area and power but low impact to performance.
Дәстүрлі емес ерекшеліктері
2005 жылы Sun Rock процессорындағы Hardware Scout деп аталатын мүмкіндікті жариялады. Hardware Scout кэш қатесі кезінде алдын ала жүктеуді орындау үшін әдетте бос процессорлық ресурстарды пайдаланады. 2006 жылдың наурыз айында Sun компаниясының масштабталатын жүйелер тобының вице-президенті және бас архитектор Марк Тремблэй Xerox Palo Alto Research Center (PARC) орталығында үзілім деңгейіндегі параллелизм, аппараттық скаутинг және үзілім деңгейіндегі болжамдар туралы баяндама жасады. Бұл көп өрісті технологиялар Rock процессорына енгізілуі күтілген. 2007 жылдың тамызында Sun Rock транзакциялық жадты қолдайтын алғашқы өндірістік процессор болатынын растады. Бұл мүмкіндікті қамтамасыз ету үшін екі жаңа команда (chkpt, commit) және бір жаңа статус тіркегіші (cps) енгізілді. chkpt <fail pc> командасы транзакцияны бастау үшін, ал commit командасы транзакцияны аяқтау үшін қолданылады. Егер транзакция тоқтату шарты анықталса, <fail pc> мекенжайына секіріледі және себебін анықтау үшін cps қолданылуы мүмкін. Қолдау жақсы ниет принциптеріне негізделген, себебі деректер қақтығыстарынан басқа да транзакциялар тоқтатылуы мүмкін. Оларға TLB қатесі, үзілістер, жиі қолданылатын функция шақыру тізбектері және "қиын" командалар (мысалы, бөлу) жатады. Дегенмен, синхрондауды қажет ететін көптеген (көбінесе ұсақ) код блоктары Rock процессорының транзакциялық жады қолдауынан пайда көре алатын. 2008 жылдың ақпан айында Марк Тремблэй ISSCC конференциясында "ретсіз аяқтау" деп аталатын бірегей мүмкіндікті жариялады. Бұл мүмкіндіктің артықшылықтарына "дәстүрлі команда терезесін" одан әлдеқайда кішкентай кешіктірілген кезекпен алмастыру кіреді. 2008 жылдың сәуірінде Sun инженерлері транзакциялық жад интерфейсін Transact 2008 көрмесінде ұсынды және адаптивті транзакциялық жадты сынау платформасы симуляторы жақын арада көпшілікке қолжетімді болатыны туралы хабарланды.
In 2005, Sun publicly disclosed a feature in the Rock processor called hardware scout. Hardware scout uses otherwise idle chip execution resources to perform prefetching during cache misses. In March 2006, Marc Tremblay, Vice President and Chief Architect for Sun's Scalable Systems Group, gave a presentation at the Xerox Palo Alto Research Center (PARC) on thread level parallelism, hardware scouting, and thread level speculation. These multithreading technologies were expected to be included in the Rock processor. In August 2007, Sun confirmed that Rock would be the first production processor to support transactional memory. To provide the functionality, two new instructions were introduced (chkpt, commit) with one new status register (cps). The instruction chkpt <fail pc> is used to begin a transaction and commit to commit the transaction. If transaction abort condition is detected, jump to <fail pc> is issued and cps can be used to determine the reason. The support is best effort based, as in addition to data conflicts, transactions can be aborted by other reasons. These include TLB misses, interrupts, certain commonly used function call sequences and "difficult" instructions (e. g., division). Nevertheless, many (arguably fine grained) code blocks requiring synchronization could have benefited from transactional memory support of the Rock processor. In February 2008, Marc Tremblay announced a unique feature called "out of order retirement" at the ISSCC. The benefits include replacing the "traditional instruction window with this much smaller deferred queue". In April 2008, Sun engineers presented the transactional memory interface at Transact 2008, and the Adaptive Transactional Memory Test Platform simulator was announced to be made available to the general public shortly after.
Серверлік платформалар
Rock процессоры Sun компаниясы ұсынған "Supernova" серверлік желісінде қолданылуы жоспарланған еді. Сервердің техникалық сипаттамалары OpenSolaris Architecture Review FWARC/2008/761 нөмірімен қарастырылған мәселе бойынша жарияланды.
The Rock processor was intended to be used in Sun's proposed "Supernova" server line. Details of the server specifications were released in OpenSolaris Architecture Review case FWARC/2008/761.
Физикалық ресурстар
ARC 2008/761 физикалық ресурстар тізімі (PRI) сипаттамасы Supernova платформалары келесілерді қолдайтынын көрсетеді: IEEE 1275 OpenFirmware, логикалық домендер (LDOM) арқылы платформалық виртуализация, тәуелсіз жүйе контроллері (SC) және қателіктерді басқару архитектурасы (FMA) домендік қызметтері. FMA мүмкіндігі бастапқыда FWARC/2006/141 нұсқасында көрсетілген, бірақ бұл FWARC/2008/455 нұсқасымен «тамырлық домендерде туындайтын PCI шина қателерін сәтті диагностикалау үшін» жабылып, толықтырылды.
The Physical Resource Inventory (PRI) specification of ARC 2008/761 indicates the Supernova platforms would support: IEEE 1275 OpenFirmware, platform virtualization through Logical Domains (LDOMs), independent system controller (SC), and Fault Management Architecture (FMA) Domain Services. The FMA feature was originally referenced to FWARC/2006/141, but this was closed and extended in FWARC/2008/455 "to successfully diagnose PCI fabric errors that occur in root domains."
Кірісі/шығысы
ARC 2008/761 PCI Express (PCIe) ыстық қосылатын ұялар мен ескі PCI eXtended (PCI X) көпіріне жоспарланған қолдауды көрсетті.
ARC 2008/761 indicated planned support for both PCI Express (PCIe) hot pluggable slots as well as a bridge to older PCI eXtended (PCI X)).
Кеңейту мүмкіндігі
"Бронза" серверлері 0–5 PCIe слоттарын қолдайды. "Күміс" серверлері әр тақта үшін 0 және 1 I/O тақталарын, сондай-ақ 0–7 PCIe слоттарын қолдайды. "Платина" серверлері әр тақта үшін 0–3 I/O тақталарын және 0–7 PCIe слоттарын қолдайды. "Күміс II" серверлері 00–19 PCIe слоттарын қолдайды. "Платина II" серверлері әр тақта үшін 0–7 тақталарын және 0–3 слоттарын қолдайды.
"Bronze" servers would support PCIe slots 0–5. "Silver" servers would support I/O boards 0 1 and PCIe slots 0 7 for each board. "Platinum" servers would support I/O boards 0 3 and PCIe slots 0 7 for each board. "Silver II" servers would support PCIe slots 00–19. "Platinum II" servers would support boards 0 7 and slots 0 3 for each board.
Күшін жою
2009 жылдың 20 сәуірінде Sun және Oracle корпорациясы Oracle-дың Sun-ды сатып алу туралы түпкілікті келісімге келгенін мәлімдеді. 12 маусымда Sun блогында ROCK бойынша техникалық NDA презентациясы 2009 жылдың 14 шілдесінде Гамбургтегі OpenSolaris пайдаланушылар тобының кездесуінде ұсынылатыны жарияланды. 2009 жылдың 15 маусымында "The New York Times" газеті "Sun-ның жоспарларымен таныс екі адам" Rock жобасы тоқтатылғанын хабарлады. Sun бұл туралы ешқандай мәлімдеме жасаған жоқ. Екі күннен кейін EE Times "Sun Rock бойынша мақала ұсынбады [Hot Chips 21], бұл компанияның чипті тоқтатуы мүмкін деген күдік тудырды" деп жазды. 2009 жылдың 24 маусымында "Спекулятивті жіптер және параллельдеу" тақырыбындағы 36-шы Халықаралық компьютерлік архитектура симпозиумында "Sun ROCK процессорында іске асырылған жаңа құбыр желісі архитектурасы" тақырыбында презентация жасалды. 2009 жылдың 6 тамызында OpenSolaris жобасынан Rock-қа қолдау алынып тасталды. 2009 жылдың 13 тамызында Калгарида өткен 21-ші ACM симпозиумында Фуад Табба, Марк Моир, Джеймс Гудман, Эндрю Хей және Конг Ванг жазған "NZTM: Блоктаусыз нөлдік аралық транзакциялық жад" тақырыбындағы презентация ұсынылды. NZSTM алгоритмінің өнімділігі Sun-ның алдағы Rock процессорында бағаланды. 2009 жылдың 11 қыркүйегінде The Register журналы Rock процессоры SPARC процессорларының жол картасынан алынып тасталғанын хабарлады, бұл карта Sun-ның клиенттері мен серіктестеріне көрсетіліп жатқан еді. 2009 жылдың 15 қыркүйегінде Йосси Лев пен Морис Герлихи жазған "tm db: Транзакциялық бағдарламаларға арналған жалпылама қателіктерді іздеу кітапханасы" атты мақала Солтүстік Каролина штатының Рали қаласында өткен Параллель архитектуралар мен компиляция техникалары жөніндегі XVIII халықаралық конференцияда ұсынылды. 2009 жылдың 26 қазанында Дейв Дайс, Йосси Лев, Марк Моир және Дэн Нуссбаум "Коммерциялық аппараттық транзакциялық жадты іске асырудағы алғашқы тәжірибе" атты бұрын жарияланған мақаласын кеңейтті, ол бағдарламалау тілдері мен операциялық жүйелерді архитектуралық қолдау жөніндегі XIV халықаралық конференцияда (ASPLOS '09) ұсынылған болатын. 2010 жылдың 27 қаңтарында Oracle Sun компаниясын сатып алуды аяқтағанын жариялады. 2010 жылдың 5 сәуірінде Дейв Дайс, Йосси Лев, Вирендра Маратх, Марк Моир, Марек Олшевски және Дэн Нуссбаум "Аппараттық транзакциялық жадты пайдалану арқылы жедел алгоритмдерді жеңілдету" атты құжатын ұсынды. 2010 жылдың 5 сәуірінде Дейв Дайс пен Нир Шавит "TLRW: Оқу-жазу құлпының қайта оралуы" атты мақаласын ұсынды. 2010 жылдың 12 мамырында Reuters агенттігі Oracle компаниясының бас директоры Ларри Эллисон Sun компаниясын сатып алған кезде Rock жобасын тоқтатқанын хабарлады, ол былай деді: "Бұл процессордың екі керемет қасиеті болды: ол өте баяу және көп энергия жұмсайтын. Ол соншалықты қызып кеткендіктен, процессорды салқындату үшін оның үстіне 30 сантиметрлік салқындатқыш желдеткіштерді орнатуға тура келді. Бұл жобаны жалғастыру – ақылға сыймас нәрсе еді."
On April 20, 2009, Sun and Oracle Corporation announced that they had entered into a definitive agreement under which Oracle would acquire Sun. A June 12 posting on a Sun blog announced a technical NDA only presentation on ROCK on July 14, 2009, at the Hamburg OpenSolaris Users Group Meeting. On 15 June 2009, the New York Times reported that "two people briefed on Sun’s plans" said the Rock project was canceled. Sun did not comment. Two days later, the EE Times reported that "Sun did not submit a paper on Rock [to Hot Chips 21] leading to speculation the company may have canceled the chip." On 24 June 2009, a presentation on "Speculative Threading & Parallelization" featured "A Novel Pipeline Architecture Implemented in Sun's ROCK Processor" at The 36th International Symposium on Computer Architecture. On 6 August 2009, support for Rock was removed from the OpenSolaris Project. On 13 August 2009, a presentation on "NZTM: Nonblocking Zero indirection Transactional Memory" written by Fuad Tabba, Mark Moir, James Goodman, Andrew Hay, and Cong Wang, was presented at the 21st ACM Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures in Calgary, Canada. The NZSTM algorithm performance was evaluated on Sun's forthcoming Rock processor. On 11 September 2009, The Register reported that the Rock processor was left out of the SPARC processor roadmap then being shown to Sun's customers and partners. On 15 September 2009, the paper tm db: A Generic Debugging Library for Transactional Programs, written by Yossi Lev and Maurice Herlihy, was presented at The Eighteenth International Conference on Parallel Architectures and Compilation Techniques (PACT) Raleigh, North Carolina. On 26 October 2009, Dave Dice, Yossi Lev, Mark Moir and Dan Nussbaum expanded a formerly published paper "Early Experience with a Commercial Hardware Transactional Memory Implementation" which was presented at the Fourteenth International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS '09). On January 27, 2010, Oracle announced it had completed its acquisition of Sun. On 5 April 2010, Dave Dice, Yossi Lev, Virendra Marathe, Mark Moir, Marek Olszewski and Dan Nussbaum released a paper "Simplifying Concurrent Algorithms by Exploiting Hardware Transactional Memory" to be presented at the 22nd ACM Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures (SPAA 2010). On 5 April 2010, Dave Dice and Nir Shavit released a paper "TLRW: Return of the Read Write Lock" to be presented at SPAA 2010. On 12 May 2010, Reuters reported that Oracle CEO Larry Ellison shut down the Rock project when Oracle acquired Sun, quoting him as saying, "This processor had two incredible virtues: It was incredibly slow and it consumed vast amounts of energy. It was so hot that they had to put about 12 inches of cooling fans on top of it to cool the processor. It was just madness to continue that project."