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Notizia di Hwupgrade del 01.06.2009

In anticipo di alcune ore rispetto all'inaugurazione del Computex 2009, evento che di fatto caratterizzerà tutta la prossima settimana in termini di novità e trend tecnologici, AMD annuncia ufficialmente la nuova evoluzione dei processori Opteron per sistemi server da 2 sino a un massimo di 8 Socket. Ci riferiamo alle soluzioni Opteron serie 2400, per sistemi sino a 2 Socket, e Opteron 8400, per sistemi sino a 8 Socket, meglio note con il nome in codice di Istanbul.

I nuovi processori sono i primi proposti da AMD a integrare al proprio interno 6 core: l'architettura è quella delle soluzioni Opteron Shanghai presentate lo scorso mese di Novembre, con l'aggiunta di 2 ulteriori core e di alcune ottimizzazioni particolarmente utili in ambito multisocket.



Costruite con tecnologia produttiva a 45 nanometri, le cpu Opteron Istanbul utilizzano un design di tipo nativo: i 6 core sono quindi integrati all'interno dello stesso package, affiancati da una cache L3 unificata da 6 Mbytes di capacità di tipo esclusivo. Per ogni core ritroviamo cache L1 da 128 Kbytes totali, divisa in due blocchi identici per dati e istruzioni, mentre la cache L2 è pari a 512 Kbytes per ciascun core. Il memory controller, di tipo dual channel, è compatibile con moduli DDR2-800 quale massimo, identico quindi a quello implementato con le cpu Opteron Shanghai.

Al momento attuale sono disponibili solo versioni di tipo standard di questi processori, compatibili in termini di consumo con le equivalenti soluzioni Opteron a 4 core. Nel corso del terzo trimestre 2009 AMD prevede di rendere disponibili anche versioni HE, SE e EE delle proprie soluzioni Istanbul, differenziando quindi l'offerta in funzione del livello di ACP (Average CPU Power). Ricordiamo come AMD identifichi i processori Opteron a seconda del livello di consumo medio generato secondo il seguente schema:

* Opteron EE: processori con ACP massimo di 40 Watt;
* Opteron HE: processori con ACP massimo di 55 Watt;
* Opteron standard: processori con ACP massimo di 75 Watt;
* Opteron SE: processori con ACP massimo di 105 Watt.

Queste invece le versioni di processore Opteron serie x400 attualmente disponibili:

* Opteron 2427: clock 2,2 GHz, prezzo ufficiale 455 dollari;
* Opteron 2431: clock 2,4 GHz, prezzo ufficiale 698 dollari;
* Opteron 2435: clock 2,6 GHz, prezzo ufficiale 989 dollari;
* Opteron 8431: clock 2,4 GHz, prezzo ufficiale 2.149 dollari;
* Opteron 8435 clock 2,6 GHz, prezzo ufficiale 2.649 dollari.



Uno degli elementi tecnici più significativi dei processori AMD Opteron Istanbul è dato dall'essere pienamente compatibili con le piattaforme sviluppate per i processori AMD Opteron della famiglia Shanghai. Questo tipo di design da un lato semplifica notevolmente il time to market dei produttori di server, velocizzando la commercializzazione dei nuovi processori, dall'altra permette agli amministratori di sistema di effettuare upgrade dei propri server in modo altrettanto rapido. Le cpu Opteron Istanbul mantengono gli stessi requisiti di alimentazione e dissipazione termica dei processori Opteron Shanghai; questo risultato non è ovviamente stato ottenuto a parità di frequenza di clock, in quanto la tecnologia produttiva è rimasta la stessa, ma permette di ottenere un incremento medio quantificato tra il 30% e il 35%, con applicazioni particolarmente adatte all'esecuzione parallela, rispetto a processori Opteron Shanghai quad core di pari consumo.



Abbiamo segnalato come i processori Opteron Istanbul si differenzino da quelli Opteron Shanghai per il numero di core, passato da 4 a 6, ferma restando l'architettura delle cache, la tecnologia produttiva, il memory controller DDR2 integrato e il socket 1207 LGA di connessione con la scheda madre. Per poter sfruttare al meglio i vantaggi della propria architettura a 6 core AMD ha introdotto una importante innovazione, indicata con il nome di HT Assist, la cui efficacia è particolarmente evidente nel momento in cui questi processori vengono utilizzati in sistemi con 4 o più socket.



Questa tecnologia opera per ridurre la latenza della memoria, incrementando le prestazioni velocistiche complessive, in sistemi di tipo multisocket migliorando l'efficienza del bus Hyper-Transport con una riduzione del cosiddetto traffico di probe.

HT Assist riserva un quantitativo di 1 Mbyte della memoria L3 di ciascun processore, configurandola come una directory che tiene traccia di dove le altre linee della cache del processore sono utilizzate all'interno del sistema da parte degli altri processori. Questo quantitativo di cache L3 da 1 Mbyte contiene quindi un pacchetto di informazioni di quello che è contenuto nelle cache degli altri processori. Nel momento in cui il processore debba andare a richiedere ad uno degli altri processori una informazione, questa memoria storica permette di sapere immediatamente se l'informazione ricercata sia presente in una delle cache dei processori presenti nel sistema e in quale. La conseguenza sarà che il processore andrà a richiedere direttamente l'informazione alla cpu che la contiene, bypassando la necessità di eseguire una operazione di broadcast sul sistema con conseguenze in termini di latenze di accesso.

Questa tecnologia opera in modo particolarmente brillante in sistemi che abbiano 4 oppure 8 socket; in sistemi a 2 socket la riduzione nel quantitativo di cache L3 a disposizione di ogni processore potrebbe bilanciare il beneficio prestazionale della tecnologia, a motivo del ridotto quantitativo di probe traffic che viene generalmente registrato in sistemi di questo tipo. AMD ha verificato come la tecnologia HT Assist, a parità di altri componenti, permetta di ottenere un incremento tangibile della bandwidth della memoria: in sistemi a 4 socket si passa, utilizzando Stream come tool di analisi, da 25,5 Gbytes al secondo sino a 41,5 Gbytes al secondo: un guadagno di circa il 60%.



Non può mancare un esempio pratico di come la migraazione ad architetture a 6 core possa avere dirette ripercussioni sui costi; AMD non è sola in questo tipo di messaggio in quanto anche Intel ha sfruttato un approccio di comunicazione di questo tipo al debutto delle proprie cpu Xeon serie 5500, basate su architettura Nehalem. Prendiamo come riferimento una installazione di 314 server dotati di processore Opteron single core, risalente all'anno 2003. Utilizzando processori Opteron Istanbul è possibile ottenere una potenza elaborativa del cluster comparabile utilizzando solo 21 sistemi, abbinando alla riduzione di spazio occupato anche una riduzione del 95% dei costi di alimentazione. Mantenendo invariato il numero di server, l'aggiornamento a macchine dotate di cpu Opteron Istanbul permette di ottenere un incremento prestazionale del 14x con una riduzione del livello di consumo pari al 30%.


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