PCT speciál – jak jsem stavěl domácí server 2. díl | Kapitola 4
Seznam kapitol
V minulém, spíše úvodním díle, jsme si ukázali využití malého úsporného serveru a trochu teorie. Dnes všechny poznatky využijeme a půjdeme vybrat konkrétní komponenty. Probereme si procesory, paměti, disky, desky a samozřejmě i zdroje. Jak si ukážeme, zrovna zdroj je jednou z nejzásadnějších komponent při snižování spotřeby.
Hlavní zbraní Intelu u nízkospotřebových počítačů je procesor Atom. Na rozdíl od prvních generací Atomů řad 200 (jednojádra) a 300 (dvoujádra) jsou současné generace řad 400 (jednojádra) a 500 (dvoujádra) přeci jenom o něco dále. Mají integrovaný řadič pamětí a integrované grafické jádro. Konečně jsou také kombinovány s úspornou čipovou sadou Intel NM10 Express, která je vlastně jen jižním můstkem klasických čipových sad.
Původní Atomy řad 200 a 300 byly často kombinovány s čipovou sadou Intel 945, která byla všechno, jen ne úsporná. Bylo tak naprosto typické, že procesor byl chlazen pasivně a čipová sada vyžadovala ventilátor.
Co je dobré vědět o platformě na bázi Atomu? Shrňme si několik faktů:
Atom je koncepčně zastaralý procesor
Intel Atom je z dnešního pohledu velice primitivní procesor. Podporuje sice 64 bit instrukce, ale jeho hlavní slabina spočívá v tom, že se jedná o in-order návrh. Procesor tak po dekódování instrukcí nepřeskupuje tyto do optimálního pořadí, ale zpracovává je v pořadí, které stanovil programátor. Jeho výkon je při stejné frekvenci mnohem nižší než u moderních procesorů jako třeba Core 2.
Posledními plnohodnotnými in-order procesory byly první Pentia, se kterými jsme se rozloučili v roce 1997. Zpracování instrukcí v programem definovaném pořadí přináší nižší výkon než tzv. out-of-order zpracování zejména v případech, kdy je intenzivně pracováno s pamětí RAM. Zatímco out-of-order procesor je schopen přizpůsobit zpracování tomu, zda má právě pro vykonávané instrukce potřebná data, in-order toto neumí. Proto zejména u aplikací, které jsou náročné na práci s pamětí, se může Atom jevit poněkud slabším. Jeho výkon je proti out-of-order procesorům nevyrovnaný – v některých programech si povede relativně dobře, jinde se bude jakoby zasekávat. Obecně čím méně je program optimalizovaný, tím hůř.
Nízký výkon na jedno jádro Atom kompenzuje přítomností funkce Hyper-Threading. Ta umožňuje zpracování více vláken na jednom fyzickém jádru a v praxi částečně odstraňuje (ale opravdu jen částečně) nedostatky in-order zpracování. Když totiž jedno vlákno čeká na data z RAM, druhé může využívat všechny jednotky… samozřejmě za předpokladu, že toto druhé vlákno data k dispozici má. Tím je lépe využit potenciál i jinak poměrně primitivního procesoru. Z toho plyne, že u multithreaded aplikací nemusí být výkon Atomu na jedno fyzické jádro oproti out-of-order tak špatný.
Čipová sada NM10 se hodí jen pro nenáročné úkoly
Ještě větší brzdou než nevyrovnaný výkon je v mnoha případech čipová sada Intel NM10. Blokové schéma níže ukazuje, v čem je problém:
Všimněte si, že NM10 má jen dva Serial ATA řadiče. Budete-li si chtít postavit domácí server nebo NAS, zřejmě vám to nebude stačit. Tyto dva SATA řadiče dále nepodporují RAID. Budete-li chtít platformu Atom s více pevnými disky, prostě nezbude než pořídit desku s integrovaným přídavným řadičem nebo si koupit řadič vlastní. A v tom se skrývá druhý problém – NM10 má jen čtyři PCI Express linky (konfigurovatelné jako jedna x4 nebo čtyři x1). To je pro nějakou solidní rozšiřitelnost prostě málo. PCI Express zařízení jsou typicky konstruována v konfiguracích x1, x4, x8 a x16. Jakmile jednu ze čtyřech dostupných linek přidělíte dodatečnému SATA řadiči (nebo třeba WiFi modulu), rázem získáte jen x1 slot. A v takovém slotu některé karty třeba vůbec nefungují – např. síťovky s více porty. Ani samotná rychlost těchto PCI Express linek nemusí být dostačující – jedná se totiž o verzi 1.0 s přenosovou rychlostí 250 MB/s na x1. To pro SATA s 300 MB/s není optimální. Čipset NM10 je prostě určený pro opravdu základní nasazení a na nic složitějšího není vhodný.
Nedostatky NM10 bohužel neřeší ani nový NVIDIA ION2 čip, protože, na rozdíl od dřívějšího NVIDIA ION, je toto v podstatě jen grafická karta a nikoli čipset.
Atom nepodporuje ECC a má jen jeden paměťový řadič
Pokud chcete počítač s vysokou spolehlivostí, Atom není to pravé řešení, protože jeho paměťový řadič nepodporuje ECC. Druhou věcí je to, že jeho řadič podporuje maximálně 4 GB RAM ve dvou 2 GB modulech. V případě DDR3 navíc oficiálně jen ve formě SO-DIMM. Zapomeňte tedy na nějaké větší množství paměti. To, že Atom podporuje 64bit, je tak spíše dobré jen proto, že vůbec můžete spustit 64bit programy (např. Windows Home Server 2011 se v jiné verzi než x64 neprodává).
Nabízené modely
Intel Atom je v současnosti nabízen na těchto frekvencích a s těmito parametry:
S
Kam s ním?
Obecně lze Atom doporučit do sestav, kde je kladen důraz na nízkou spotřebu a kde nevadí jeho omezené možnosti v oblasti přídavných karet a periferií. Spíše bych se vyhnul jeho použití u aplikací, kde záleží především na výkonu jednoho jádra, naopak bych zvážil použití s multithreaded programy. Může to být zajímavé řešení pro velmi primitivní NAS s jen pár pevnými disky.