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Roca (procesador)

Rock (o ROCK ) era un microprocesador SPARC multihilo y multinúcleo que estaba siendo desarrollado por Sun Microsystems . Cancelado en 2010, era un proyecto independiente de la ...

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Rock (o ROCK ) era un microprocesador SPARC multihilo y multinúcleo que estaba siendo desarrollado por Sun Microsystems . Cancelado en 2010, era un proyecto independiente de la familia de procesadores SPARC T-Series (CoolThreads/Niagara).

El procesador Rock buscaba un mayor rendimiento por hilo, un mayor rendimiento de coma flotante y una mayor escalabilidad SMP que la familia Niagara. El procesador Rock estaba dirigido a cargas de trabajo tradicionales de alto rendimiento orientadas a datos, como servidores de bases de datos back-end, así como a cargas de trabajo de computación de alto rendimiento con uso intensivo de coma flotante , mientras que la familia Niagara se centraba en cargas de trabajo orientadas a la red, como servidores web.

núcleo del procesador

El procesador Rock implementa el conjunto de instrucciones SPARC V9 de 64 bits y la extensión del conjunto de instrucciones multimedia SIMD VIS 3.0 . [ 1 ] Cada procesador Rock tiene 16 núcleos, cada uno capaz de ejecutar dos hilos simultáneamente, lo que resulta en 32 hilos por chip. Los servidores construidos con Rock utilizan FB-DIMM para aumentar la confiabilidad, la velocidad y la densidad de los sistemas de memoria. El procesador Rock utiliza un proceso de fabricación de 65 nm para una frecuencia de diseño de 2,3 GHz. [ 2 ] El consumo máximo de energía del chip del procesador Rock es de aproximadamente 250 W. [ 3 ]  

clúster principal

Los 16 núcleos de Rock están organizados en clústeres de cuatro núcleos  . Los núcleos de un clúster comparten una caché de instrucciones de 32 KB, dos  cachés de datos de 32 KB y dos unidades de coma flotante . Sun diseñó el chip de esta manera porque las cargas de trabajo de los servidores suelen tener una alta reutilización de datos e instrucciones entre procesos e hilos, pero un bajo número de operaciones de coma flotante en general. Por lo tanto, compartir los recursos de hardware entre los cuatro núcleos de un clúster genera un ahorro significativo en área y energía, con un impacto mínimo en el rendimiento. [ 4 ]

Características no convencionales

En 2005, Sun reveló públicamente una característica del procesador Rock llamada hardware scout . Hardware scout utiliza recursos de ejecución del chip que de otro modo estarían inactivos para realizar la precarga durante fallos de caché. [ 5 ]

En marzo de 2006, Marc Tremblay , vicepresidente y arquitecto jefe del Grupo de Sistemas Escalables de Sun, dio una presentación en el Centro de Investigación de Palo Alto (PARC) de Xerox sobre paralelismo a nivel de subprocesos , exploración de hardware y especulación a nivel de subprocesos . [ 6 ] Se esperaba que estas tecnologías de subprocesos múltiples se incluyeran en el procesador Rock.

En agosto de 2007, Sun confirmó que Rock sería el primer procesador de producción en admitir memoria transaccional . [ 7 ] Para proporcionar la funcionalidad, se introdujeron dos nuevas instrucciones ( chkpt, commit) con un nuevo registro de estado ( cps). La instrucción se utiliza para iniciar una transacción y para confirmarla. Si se detecta una condición de aborto de transacción, se emite un salto a y se puede utilizar para determinar la razón. El soporte se basa en el mejor esfuerzo, ya que además de los conflictos de datos, las transacciones pueden abortarse por otras razones. Estas incluyen fallos de TLB, interrupciones, ciertas secuencias de llamadas a funciones de uso común e instrucciones "difíciles" (por ejemplo, división). [ 8 ] Sin embargo, muchos bloques de código (posiblemente de grano fino) que requieren sincronización podrían haberse beneficiado del soporte de memoria transaccional del procesador Rock. [ 9 ]chkpt <fail_pc>commit<fail_pc>cps

En febrero de 2008, Marc Tremblay anunció una característica única llamada "retiro fuera de orden" en el ISSCC . Entre sus beneficios se incluye la sustitución de la "ventana de instrucciones tradicional por esta cola diferida mucho más pequeña". [ 10 ]

En abril de 2008, los ingenieros de Sun presentaron la interfaz de memoria transaccional en Transact 2008 , y poco después se anunció que el simulador Adaptive Transactional Memory Test Platform estaría disponible para el público en general. [ 8 ] [ 11 ]

Plataformas de servidor

El procesador Rock estaba destinado a ser utilizado en la línea de servidores "Supernova" propuesta por Sun. Los detalles de las especificaciones del servidor se publicaron en el caso FWARC/2008/761 de la Revisión de Arquitectura de OpenSolaris . [ 12 ] [ 13 ]

Recursos físicos

La especificación del Inventario de Recursos Físicos (PRI) de ARC 2008/761 indica que las plataformas Supernova admitirían: IEEE 1275 OpenFirmware , virtualización de plataforma a través de Dominios Lógicos (LDOM), controlador de sistema independiente (SC) y Servicios de Dominio de Arquitectura de Gestión de Fallos (FMA). [ 14 ] La función FMA se referenció originalmente a FWARC/2006/141, pero se cerró y se amplió en FWARC/2008/455 "para diagnosticar con éxito los errores de la estructura PCI que ocurren en los dominios raíz". [ 15 ]

Entrada/salida

ARC 2008/761 indicó el soporte planificado para ranuras PCI Express (PCIe) de conexión en caliente, así como un puente a PCI eXtended ( PCI-X ) más antiguo. [ 16 ]

Ampliabilidad

Los servidores "Bronce" admitirían las ranuras PCIe 0-5. Los servidores "Plata" admitirían las tarjetas de E/S 0-1 y las ranuras PCIe 0-7 para cada tarjeta. Los servidores "Platino" admitirían las tarjetas de E/S 0-3 y las ranuras PCIe 0-7 para cada tarjeta. Los servidores "Plata II" admitirían las ranuras PCIe 00-19. Los servidores "Platino II" admitirían las tarjetas 0-7 y las ranuras 0-3 para cada tarjeta. [ 17 ]

Sistemas

  • AT7180 ("Bronce-II")
Se especuló que el SPARC Enterprise AT7180 sería un modelo de un solo zócalo que manejaría hasta 32 hilos de hardware. [ 18 ]
  • AT7280 ("Bronce-II")
Se especuló que el SPARC Enterprise AT7280 sería un modelo de doble zócalo que manejaría hasta 64 hilos de hardware. [ 19 ]
  • AT7480 ("Plata-II")
Se especuló que el SPARC Enterprise AT7480 era un modelo de cuatro zócalos que, según se informó, manejaba hasta 128 subprocesos de hardware, [ 20 ] basado en la arquitectura de bus PCI Express con firmware Open Boot .
  • AT7880 ("Platino-II")
Se especuló que el SPARC Enterprise AT7880 sería un modelo de ocho sockets que, según se informó, manejaría hasta 256 hilos de hardware, [ 21 ] basado en la arquitectura de bus PCI Express con firmware Open Boot. El AT7880 tendría ocho placas de CPU individuales, cada una con un chip Ethernet de 10 Gigabit multihilo Sun Neptune . [ 17 ]

Historia del producto

En febrero de 2005, el director ejecutivo de Sun Microsystems, Scott McNealy , declaró que la grabación de Rock se realizaría según lo previsto a finales de ese año. [ 22 ] Sin embargo, esta grabación se retrasó finalmente hasta enero de 2007. [ 23 ]

En abril de 2007, el CEO de Sun, Jonathan I. Schwartz, publicó en su blog una imagen de un chip Rock con encapsulado BGA , etiquetado como UltraSPARC RK , y reveló que podía gestionar 256 terabytes de memoria virtual en un único sistema con Solaris . [ 24 ] Al mes siguiente, Sun anunció que había creado un chip Rock capaz de arrancar su sistema operativo, Solaris, con éxito. [ 25 ] En agosto del mismo año, Sun publicó detalles sobre el uso de memoria transaccional en la arquitectura Rock. [ 26 ] Sin embargo, debido a su "diseño completamente nuevo y dada su singularidad y complejidad", el lanzamiento de Rock se retrasó hasta 2008 o 2009. [ 27 ]

En 2008, Mark Moir presentó "La memoria transaccional de Rock y cómo explotarla" en la Jornada de Puertas Abiertas de Sun Labs de 2008, donde habló sobre la memoria transaccional, así como sobre los hilos de exploración y cómo estos mitigaban los problemas de computación que no se resolvían con el uso innovador de grandes cantidades de hilos en procesadores más lentos. [ 28 ] Ese septiembre, el proyecto OpenSolaris comenzó a integrar código que daba soporte al programa SuperNova basado en Rock. [ 29 ]

En enero de 2009, el CEO de Sun, Jonathan Schwartz, anunció que Rock seguía en camino para su lanzamiento en 2009. [ 30 ] El 10 de marzo de 2009, Dave Dice, Yossi Lev, Mark Moir y Dan Nussbaum presentaron "Experiencia inicial con una implementación comercial de memoria transaccional de hardware" en la Decimocuarta Conferencia Internacional sobre Soporte Arquitectónico para Lenguajes de Programación y Sistemas Operativos (ASPLOS '09). Publicaron su "experiencia con la función de memoria transaccional de hardware (HTM) de dos revisiones de preproducción de un nuevo procesador multinúcleo comercial" en 2009. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]

Cancelación

El 20 de abril de 2009, Sun y Oracle Corporation anunciaron que habían llegado a un acuerdo definitivo por el cual Oracle adquiriría Sun. Una publicación del 12 de junio en un blog de Sun anunció una presentación técnica sobre ROCK, sujeta a un acuerdo de confidencialidad, el 14 de julio de 2009, en la reunión del Grupo de Usuarios de OpenSolaris de Hamburgo . [ 34 ]

El 15 de junio de 2009, el New York Times informó que "dos personas informadas sobre los planes de Sun" dijeron que el proyecto Rock fue cancelado. Sun no hizo comentarios. [ 35 ] [ 36 ] Dos días después, el EE Times informó que "Sun no presentó un documento sobre Rock [a Hot Chips 21] lo que llevó a especulaciones de que la compañía podría haber cancelado el chip". [ 37 ] El 24 de junio de 2009, una presentación sobre "Hilos especulativos y paralelización" presentó "Una arquitectura de tubería novedosa implementada en el procesador ROCK de Sun" en el 36.º Simposio Internacional sobre Arquitectura de Computadoras . [ 38 ]

El 6 de agosto de 2009, se eliminó el soporte para Rock del proyecto OpenSolaris. [ 39 ] El 13 de agosto de 2009, se presentó una presentación sobre "NZTM: Memoria transaccional de indirección cero sin bloqueo" escrita por Fuad Tabba, Mark Moir, James Goodman , Andrew Hay y Cong Wang, en el 21.º Simposio ACM sobre paralelismo en algoritmos y arquitecturas en Calgary, Canadá. El rendimiento del algoritmo NZSTM se evaluó en el futuro procesador Rock de Sun. [ 40 ] [ 41 ] El 11 de septiembre de 2009, The Register informó que el procesador Rock quedó fuera de la hoja de ruta del procesador SPARC que se estaba mostrando a los clientes y socios de Sun. [ 42 ] El 15 de septiembre de 2009, el artículo tm_db: Una biblioteca de depuración genérica para programas transaccionales , escrito por Yossi Lev y Maurice Herlihy, fue presentado en la Decimoctava Conferencia Internacional sobre Arquitecturas Paralelas y Técnicas de Compilación (PACT) en Raleigh, Carolina del Norte. [ 43 ] [ 44 ]

El 26 de octubre de 2009, Dave Dice, Yossi Lev, Mark Moir y Dan Nussbaum ampliaron un artículo publicado anteriormente titulado "Experiencia inicial con una implementación comercial de memoria transaccional de hardware", que fue presentado en la Decimocuarta Conferencia Internacional sobre Soporte Arquitectónico para Lenguajes de Programación y Sistemas Operativos (ASPLOS '09). [ 45 ]

El 27 de enero de 2010, Oracle anunció que había completado la adquisición de Sun. El 5 de abril de 2010, Dave Dice, Yossi Lev, Virendra Marathe, Mark Moir, Marek Olszewski y Dan Nussbaum publicaron un artículo titulado "Simplifying Concurrent Algorithms by Exploiting Hardware Transactional Memory" que se presentaría en el 22.º Simposio ACM sobre Paralelismo en Algoritmos y Arquitecturas (SPAA 2010). [ 46 ] [ 47 ]

El 5 de abril de 2010, Dave Dice y Nir Shavit publicaron un documento titulado "TLRW: Return of the Read-Write Lock" que se presentaría en SPAA 2010. [ 46 ] [ 48 ] El 12 de mayo de 2010, Reuters informó que el CEO de Oracle, Larry Ellison, cerró el proyecto Rock cuando Oracle adquirió Sun, citándolo diciendo: "Este procesador tenía dos virtudes increíbles: era increíblemente lento y consumía enormes cantidades de energía. Se calentaba tanto que tuvieron que colocar unos 30 centímetros de ventiladores de refrigeración encima para enfriar el procesador. Era una locura continuar con ese proyecto". [ 49 ]

Referencias

  1. ↑ Liang He; Harlan McGhan (mayo de 2005). "MT mediaLib para procesadores multihilo en chip (CMT)" (PDF) . Sun Microsystems, Inc. Recuperado el 3 de diciembre de 2007 .
  2. ↑ Neal, Brian (24 de marzo de 2003). "Diseñando el futuro: Dr. Marc Tremblay" . Ace's Hardware. Archivado del original el 13 de septiembre de 2006.
  3. ↑ "Rock: Un procesador SPARC CMT" (PDF) . Sun Microsystems. 26 de agosto de 2008.
  4. ↑ "Procesador CMT SPARC(R) de tercera generación de 65 nm, 16 núcleos, 32 hilos más 32 hilos de exploración" (PDF) . Sun Microsystems. 13 de febrero de 2008.
  5. ↑ Chaudhry, S.; Yip, S.; Caprioli, P; Tremblay, Marc (2005). "High Performance Throughput Computing" . IEEE Micro . 25 (3): 32. Bibcode : 2005IMicr..25c..32C . doi : 10.1109/MM.2005.49 . S2CID 10223168 . 
  6. ↑ Tremblay, M. (2 de marzo de 2006). "Computación de alto rendimiento" . Foro PARC . Palo Alto, CA.
  7. ↑ "Memoria transaccional" . Sun Microsystems. 13 de agosto de 2007. Archivado del original el 16 de agosto de 2009. Consultado el 17 de agosto de 2007 .
  8. 1 2 Moir, Mark; Moore, Kevin; Nussbaum, Dan (22 de febrero de 2008). "La plataforma de prueba de memoria transaccional adaptativa: una herramienta para experimentar con código transaccional para Rock" (PDF) . TRANSACT 2008. Archivado del original (PDF) el 8 de agosto de 2008. Recuperado el 20 de febrero de 2009 .
  9. ↑ "Aplicaciones de la plataforma de prueba de memoria transaccional adaptativa" (PDF) . Sun Microsystems. 13 de febrero de 2008.
  10. ↑ "Sol: ¿Puedes oler lo que Rock está cocinando?" . Arstechnica. 4 de febrero de 2008.
  11. ↑ "Memoria transaccional de Rock" . Sun Microsystems. 25 de abril de 2008.
  12. ↑ Asa Romberger (04/03/2010). "Open Solaris: ¿Qué es una revisión ARC?" . OpenSolaris.org. Archivado del original el 27/04/2011 . Recuperado el 19/12/2016 .
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  48. ↑ "LRW: El regreso del bloqueo de lectura y escritura" . 5 de abril de 2010.
  49. ↑ "Informe especial: ¿Podrá ese tipo de Iron Man 2 vencer a IBM en la vida real?" . Reuters . 12 de mayo de 2010.

Lecturas adicionales

  • "La CPU Rock de Sun podría ser una joya para Oracle" . IEEE Spectrum. 1 de junio de 2009.{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
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