Megérkezett a legújabb Intel Itanium

[HWSW] A múlt héten megérkezett az Intel sokat vitatott Itanium processzorcsaládjának legújabb inkarnációja, a Montvale kódnevű chip. A Montvale valójában nem más, mint a Montecito kipofozott változata, azonban a pofozás jelen esetben inkább csak apró taslikat jelent, ugyanis a Montecitóhoz képest a Montvale nem szolgál látványos újdonságokkal.

Apró finomítások

A lapka három téren különbözik elődjétől: tartalmazza a Demand Based Switching technológiát, amely a noteszgépekben már évek óta jelen levő SpeedStep "szerverváltozata", mellyel alacsonyabb terhelésen energia takarítható, a rendszerbusz órajele 533 MHz-ről 667 MHz-re nőtt, emellett megjelent a magszintű "lock-step". A kis változtatásoknak köszönhetően a Montvale teljesítményben csak marginálisan múlja felül a Montecitót. Az új revízióval egyúttal frissítette compilerek is érkeznek, melyek szintén elsősorban a lebegőpontos műveletekben intenzív kódokra lehetnek jótékony hatással.

Bár az Intel marketingesei akár 20 százalékos gyorsulásról beszélnek, ez csak sávszélességre érzékeny műszaki-tudományos alkalmazások esetén mérhető, "klasszikus" szerverfeladatok (pl. adatbáziskezelés, tranzakciófeldolgozás, stb.) esetén a gyorsulás mindössze pár százalékos. Az SGI egyik alkalmazottjának nem hivatalos véleménye szerint jellemzően 8-20 százalékos javulásra lehet számítani. A számos sávszélesség-érzékeny kódot tartalmazó SPECFP2006 tesztcsomag többutas futtatásakor 11 százalékos átlagos gyorsulást mért az Intel. Ennek ellenére a vállalat bizakodó, az Intel szerint az év végére az Itanium-alapú szerverek forgalma összemérhető lesz a Power- és SPARC-rendszerekével.

A magszintű lock-step csupán annyit jelent, hogy a biztonság és adatintegritás növelése érdekében a Montvale-t úgy is lehet konfigurálni, hogy két magja pontosan ugyanazokat az utasításokat hajtsa végre párhuzamosan, mintegy ellenőrzésképp, így még tovább csökkenthető a hardver hibázásából (például háttérsugárzás hatására megváltozó bit) adódó adatsérülések, adatvesztések kockázata. Korábban ez a képesség, melynek kiaknázásához szoftveres támogatás is szükséges a legutolsó ellenőrzőpont visszaállítása és az utasítások újbóli végrehajtása érdekében, csak foglalatok között volt elérhető.A magszintű lock-step esetén a processzor csak 400 vagy 533 MHz-es front side busszal működik.

A Montvale hivatalosan Itanium 9100-as családként kerül a piacra, összesen hét különféle kivitelben, amelyek közül hat kétmagos, egy pedig egymagos. A csúcsmodell az 1,66 GHz-es, 24 megabájt harmadszintű gyorsítótárat tartalmazó, 667 MHz-es front side busszal járó Itanium 9150M, amelynek listaára 3692 dollár, a kínálat legalját pedig az egymagos Itanium 9110N jelenti, ezért mindössze 696 dollárt kérnek kereskedelmi mennyiségű megrendelés esetén. Minden új Itanium 16+16 kilobájt elsőszintű, 256 kilobájt (utasítás) + 1 megabájt (adat) másodszintű gyorsítótárat tartalmaz, az összes verzió termikus kerete 104 watt.

Modell	Magok	L3 cache	Órajel	FSB	Listaár
Itanium 9150M	2	24 Mbyte	1,66 GHz	667 MHz	3692 USD
Itanium 9150N	2	24 Mbyte	1,60 GHz	400/533 MHz	3692 USD
Itanium 9140M	2	18 Mbyte	1,66 GHz	667 MHz	1980 USD
Itanium 9140N	2	18 Mbyte	1,60 GHz	400/533 MHz	1980 USD
Itanium 9130M	2	8 Mbyte	1,66 GHz	667 MHz	1552 USD
Itanium 9120N	2	12 Mbyte	1,42 GHz	400/533 MHz	910 USD
Itanium 9110N	1	12 Mbyte	1,66 GHz	667 MHz	696 USD

Foxton nélkül

Az Itanium termékcsalád több éves csúszásban van az Intel eredeti terveihez képest, amelyek szerint a Montecitónak 2005-ben kellett volna megjelennie, végül azonban csak 2006 nyarán debütált, ráadásul csökkentett teljesítménnyel és képességekkel. Ha az Intel végre tudta volna hajtani eredeti elképzeléseit, akkor most már a Tukwila kódnevű lapkát ünnepelhetnénk, amelyet a korábbi tervek 2007-re datáltak, ma azonban már tudjuk, megjelenésére 2008 végén vagy 2009 elején lehet számítani. A négymagos Tukwila legfontosabb újdonsága a Quick Path Interconnect (korábban Common System Interface) nevű, PCI Express-alapú rendszerarchitektúra, amely a "hagyományos" buszrendszert váltja le.

Valószínűleg sokan számítottak rá, hogy a Montvale-ben végre sikerül életre kelteni a Foxton kódnevű energiatakarékos technológiát, amelynek a Montecitóban kellett volna debütálnia. A Foxton egy kifinomult, feszültség- és órajelszabályzó rendszer, amely folyamatosan követi ezeken az értékeken kívül a fogyasztást és a terhelést is. A Foxton ugyanakkor nem gyárilag kalibrált táblázat alapján dolgozik, mintegy lépcsőzetesen, hanem valóban dinamikusan állítja be a mag feszültségét és az órajelet, rendkívül finom lépésekben. Egy ezzel a technológiával rendelkező chip esetében nem az órajel kerül rögzítésre a gyárban, hanem az energiakeret, a chip pedig mindig az egyedileg meghatározott maximális fogyasztás eléréséig fokozza az órajelet és feszültséget, ha teljes terhelés alatt van. Ez az órajelemelés azonban gyárilag maximálva lett volna, nagyjából 10 százalékban.

Végeredményben a Foxton tehát adott fogyasztási keretből lényegesen több teljesítményt csikar ki, mint a hagyományos tervezésű processzorok, hiszen folyamatosan megfelelteti egymásnak a fogyasztás-órajel-feszültség hármast. Ennek érdekében a technológia teljesen szokatlan módon generálja az órajelet, és végzi a disztribúciót a chipen. A HWSW ismeretei szerint a Montecito jelentős késését és az eredetileg megcélzott 2 GHz-es órajeltől való elmaradást is a Foxtonnal kapcsolatos problémák okozták. A Foxton, legyen bármilyen ambíciózus is, számos, köztük chiptervezői vélemény szerint megvalósítása túlságosan komplex és nem triviális, amit nem ellensúlyoz hozadéka. Kockázatkezelési szempontból tehát rossz döntés hoztak a projektért felelős emberek, mikor a Montecito működését egy funkcionáló Foxtonhoz kötötték.