Nehalem - nové revoluční platformy (1/2)
Seznam kapitol
Letošní podzim se ponese ve světě IT v duchu revoluční změny v oblasti platformy společnosti Intel. Ta poprvé ve své historii nahradí u nového produktu dnes již řádně zastaralou koncepci čipové sady a sběrnice FSB něčím, co slibuje v mnoha případech přinést razantní změnu k vyššímu výkonu aplikací...
Druhou část článku najdete zde.
Přestože si Intel už dva roky drží výkonnostní náskok proti své konkurenci v podobě architektury Core, tento náskok není všudypřítomný. Procesory od AMD si totiž s konkurencí od Intelu stále dobře poradí v situacích, kdy je zapojeno více procesorů současně, přesvědčit se o tom můžete např. v nedávném testu na Anandtechu (
SAP,
Java) nebo třeba v
této diskuzi.
. Toto se má s příchodem nové generace produktů změnit. Abychom pochopili, v čem je v současnosti výhoda AMD a o co především se Intel s procesorem Nehalem snaží, je nutné se nejdříve seznámit s tím, jak fungují dnešní generace.
Základem každého výpočtu jsou instrukce a data. Nemáme-li k dispozici data, pak nelze nic dělat. Máme-li data, ale nevíme-li co s nimi, pak také nemůžeme nic dělat. Ve světě osobních počítačů platí, že data a instrukce mohou být proměnlivé. Můžeme tedy vzít různé kombinace instrukcí a dat, tyto vzájemně propojit a získat jiná (výstupní) data.
V tomto ohledu se počítače značně liší od jednoúčelových zařízení. Například u semaforu na ulici není nutné, aby data a instrukce byly oddělené. Dokonce ani není potřeba, aby nějaká data vznikala. Semafor totiž jedná s plně uzavřenou množinou činností – ví, jaké je uspořádání křižovatky a nijak se nerozhoduje, jen jednou za čas přepne světla z červené na zelenou a naopak.
Na obrázku výše znázorněný black-box (černá skříňka) je v počítačích reprezentován procesorem. Procesor je zařízení, které je připraveno přijímat pokyny a tyto vykonávat nad dodanými informacemi. Po vykonání vrátí jiné informace, které mohou být vstupními parametry pro další pokyny. Důležité je povšimnout si, že procesor sám o sobě neobsahuje žádná data (a ani instrukce).
Zásadní otázkou tedy je, kde data vzít. V dnešních počítačích se data typicky vyskytují v paměti RAM připojené k paměťovému řadiči. Pokud tato data nejsou v RAM, pak se do ní před zpracováním obvykle musí nějakým způsobem dostat (např. načíst z pevného disku, získat ze síťové karty atp.).
V praxi to vypadá například takto: Když chce níže uvedený program zavolat konstruktory nových objektů z tříd namespace System.Windows.Forms (např. buttony, radiobuttony, menu, tabcontrolls, combo boxy atp.),…
… pak si procesor začne k sobě volat velké množství dat. Tato data se nejprve přečtou z pevného disku a pomocí Direct Memory Access (bez asistence procesoru) uloží na specifikované místo v dynamické paměti RAM. Následně jsou tato data z paměti RAM načtena do procesoru. Procesor s těmito daty manipuluje, vytváří nové objekty, tím mění obsah paměti a tyto změny ukládá zpátky do paměti RAM. Tento koloběh neustálého čtení a zápisu do RAM se v závislosti na aplikaci může dít klidně miliónkrát za sekundu.
Kombinace CPU – RAM je tedy zcela klíčová pro dosažení výkonu.
To klade extrémní nároky na hardwarový návrh celého řešení.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
