Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Технология виртуализации

Читайте также:
  1. Lt;variant>политика, технология, общество, структура
  2. Барабанная технология
  3. Биосфераны қорғаудағы биотехнологияның рөлі
  4. Бюджетирование как технология финансового управления.
  5. Вопрос 54: Технология изучения и подготовки юридических документов.
  6. Генетика и биотехнология.
  7. Главным достоинством получаемых биопластиков является их экологическая чистота, так как технология полностью исключает применение синтетических связующих.
  8. Горох технология возделования и уборки гороха
  9. Горчица. Виды и сорта. Значение. Морфология, биология. Районы и технология возделывания.
  10. Гречиха. Значение районы возделывания, морфология, биология, сорта., технология возделывания.

Вопросами поддержки виртуализации ведущие разработчики процессоров озаботились сравнительно недавно, в 2005 году. До этого развитие виртуальных машин проходило преимущественно в программном русле. Первой в этом деле была замечена компания VMware. В 1998 году она запатентовала свои наработки в области создания виртуальных машин и выпустила одноименный программный продукт.

Особой популярностью виртуальные машины пользовались у сторонников UNIX-платформ, так как позволяли запускать параллельно несколько операционных систем, включая Windows. Фактически эмулировалась работа нескольких компьютеров с собственными ОС.

Подобные возможности стали привлекательными для бизнес-сектора, когда стала очевидной экономия на оборудовании, инфраструктуре и обслуживании. Поэтому в скором времени появился ряд аналогичных продуктов и от других разработчиков. Даже софтверный гигант Microsoft успел обозначить свое присутствие в этом секторе, что являлось на тот момент дополнительным подтверждением перспективности данной задумки.

Поддержка виртуализации на аппаратном уровне является знаковым событием. В будущем это позволит решить проблему кросс-платформенности приложений и стереть границы между «родным» (для данной ОС) программным кодом и позаимствованным с другой платформы.
Операционная система или отдельные программы, выполняемые виртуальной машиной, называются гостевыми.

Гостевая операционная система (или приложение) может даже не догадываться, что работает не на отдельном физическом хосте, а всего лишь в режиме эмуляции. Запуск программного обеспечения на виртуальных машинах имеет определенные преимущества с точки зрения безопасности, так как каждая задача работает в своем адресном пространстве и не имеет прямого доступа к данным других приложений.

В дополнение к обозначенным выше возможностям появляется еще и такое преимущество, как простота экспорта настроенных ОС или отдельных приложений с одного компьютера на другой. Это, в свою очередь, сокращает издержки обслуживания и настройки ПО.

Для небольших компаний использование технологий виртуализации станет существенным подспорьем в сокращении издержек при переходе с программно-аппаратной платформы на другую. Отпадает необходимость переписывать ПО заново. Оно сможет прекрасно работать в своей виртуальной среде, в то время как сидящий за компьютером человек для других нужд сможет использовать более современные программные средства.

Развитие технологий виртуализации особо интересно для хостинговых компаний, так как можно предоставить в распоряжение каждого клиента виртуальный сервер для размещения данных и ПО, при этом все данные будут физически размещаться и обрабатываться на одной высокопроизводительной машине. А сбой в одной из гостевых ОС в большинстве случаев не скажется на работе остальных.

Разработчики программ также оценят возможности запуска на одном хосте нескольких ОС. Это облегчит процедуры тестирования и отладки, В то время как рынок средств виртуализации стал демонстрировать в последние годы тенденцию устойчивого роста, разработчики «железа» просто не могли оставаться в стороне. Именно поэтому как Intel, так и AMD разработали и внедрили две, по сути одинаковые, технологии - Intel Virtualization Technology (Intel VT) и AMD Visualization (AMD-V).

Некоторые аналитики склоняются к тому, что вариант от AMD более прогрессивный, но пока обе компании находятся в поиске, так что точку в этом споре ставить рано.

Обе технологии сейчас уже используются в процессорах среднего и более высоких уровней, Изделия бюджетного сегмента данной возможности лишены. Для того чтобы аппаратная виртуализация стала реальной, гостевым системам требовалось иметь прямой доступ к ресурсам процессора. Поэтому разработчикам процессорной логики пришлось изменить архитектуру ядер и ввести дополнительный набор инструкций.

В аппаратной реализации гостевые ОС контролируются специальной программой-менеджером «гипервизором». Отпадает необходимость запуска основной операционной системы, что экономит вычислительные ресурсы компьютера. Режим виртуализации должен поддерживаться не только процессором, но и BIOS материнской платы. Это означает, что в случае ненадобности его можно отключить.

1.3 Классификация процессоров
1.3.1 Процессоры компании Intel

Несмотря на то, что уже в середине 2010 года Intel обещает представить процессоры с новой архитектурой, мы уделим внимание лишь проверенной временем архитектуре Nehalem и, следовательно, семейству Core i7/i5/i3. На конец 2009 года она представлена следующими ядрами (Таблица 2).
Таблица 2 – Характеристики процессоров Intel 2009-2010 годов

Как видим, нам предстоит выбирать как минимум из трех семейств (i7, i5, i3), трех платформ (Bloomfield, Lynnfield, Clarkdale), двух технологий (32 и 42 нм) и двух архитектур Nehalem (первая половина 2010 года) и West (вторая половина 2010 года). Старая архитектура Core 2 не берется в расчет, несмотря на ее чрезвычайную распространенность.

Это обстоятельство серьезно осложняет выбор: с одной стороны, вроде бы ясно, что Core i7 – процессор высокопроизводительного сегмента, Core i5 – среднего, а Core i3 и Pentium – бюджетного. Однако нам приходится решать дополнительную задачу: что лучше – взять процессор более производительной линейки, но на старом ядре (например, Core i7 на ядре Bloomfield) или же бюджетную модель, но на новом ядре Lynnfield? Выбор становится еще более сложным, если учесть, что процессоры Intel разных семейств, в отличие от их коллег от AMD, требуют совершенно разных системных плат, чипсетов и процессорных разъемов. Выбрав, к примеру более новый чипсет Р55 (и соответственно процессорной форм-фактор LGA 1156), мы лишаемся возможности установить в будущем более производительный процессор Gulftown. А если учесть, что первыми процессорами на основе новой 32-нанометровой технологии станут продукты, относящиеся к бюджетной линейке Core i3, а отнюдь не производительные Core i7, то выбор усложняется еще больше.

Большая часть процессоров нового поколения предназначена для системных плат с разъемом Socket 1156 (LGA 1156) на основе нового чипсета Intel Р55. Это довольно универсальное решение, рассчитанное на процессоры практически любого класса – от бюджетного Core i3 на ядре Clarkdale до мощных Core i7 Extreme Edition. Конечно, не потеряла актуальность и старая платформа Х58 (LGA 1366) – в частности, именно на нее рассчитан новый шестиядерный процессор Core i9. Однако в нашем обзоре он стоит особняком, а сфера его применения крайне узка. Нумерация процессоров новой линейки строится иным образом: место четырехзначного индекса занял трехзначный, при этом первая цифра по-прежнему указывает платформу (Таблица 3).
Таблица 3 – Нумерация процессоров Core i

Самая массовая линейка процессоров на ядре Bloomfield, рассчитанных на рабочие станции высшей ценовой категории, выглядит на конец 2009 года следующим образом (Таблица 4). Поддерживаются технологии ММХ, SSЕ, SSE2, SSE3, SSE3, SSE4.1, SSE4.2, Enhanced Intel SpeedStep (EIST), Intel 64, ХD bit (an NX bit implementation), ТХТ, Intel VT, Hyper-Threading, Turbo Boost и Smart Cache.

У процессоров с индексом ЕЕ, относящихся к подклассу Extreme Edition, разблокирован множитель, что позволяет более гибко настраивать систему, включая разгон процессора. Эти изделия рассчитаны на рабочие станции, требовательные к ресурсам. Задачи, на которых раскроется весь потенциал топовых чипов, связаны с интенсивной обработкой двух- и трехмерной графики, нелинейным видеомонтажом, работой с базами данных, а также другими приложениями, где хорошо распараллеливаются потоки обработки информации.

Стоит сказать пару слов о разгонном потенциале этого семейства. Новейшие модели процессоров Bloomfield массовых серий (например Core i7-950 и i7-960) защищены от разгона посредством блокировки множителя – стало быть, разгон возможен только благодаря повышению частоты тактового генератора до 200-220 МГц. Это позволит процессорам с ограниченным на повышение множителем разогнаться «на воздухе» до частот свыше 4 ГГц. Больших результатов можно добиться с процессорами Extreme Edition, множитель которых не заблокирован. Например, процессор Core i7-965 ЕЕ способен стабильно работать на максимальной частоте 3,86 ГГц (коэффициент умножения 29), а процессор Core i7-975 ЕЕ – на частоте 4,13 ГГц (коэффициент умножения 31).

Таблица 4 – Процессоры, построенные на ядре Bloomfield

Ядро Bloomfield в нынешней процессорной линейке является для настольных моделей основным, однако с конца 2009 года с ним будут конкурировать упрощенные процессоры на ядре Lynnfield (Таблица 5).

Модели, в номере которых присутствует индекс s, относятся к энергосберегающим – их тепловыделение в среднем на 15 % ниже, чем у обычных процессоров этого семейства.
Как видим, по ряду показателей Lynnfield уступает Bloomfield: здесь нет поддержки трехканального режима памяти и SPM, а вместо скоростной шины QPI применяется гораздо более медленная DMI, пропускная способность которой не превышает 2 Гбайт/с (у QPI – более 25 Гбайт/с). Впрочем, отставание это кажущееся, так как влияния на производительность при работе с реальными приложениями оно практически не оказывает.
Таблица 5 – Процессоры, построенные на ядре Lynnfield

Однако несомненным плюсом нового ядра является пониженное тепловыделение: это открывает широкие возможности для разгона, несмотря на то, что множитель у всех моделей (кроме Extreme Edition), как и в случае с Bloomfield, заблокирован. По данным отдельных экспертов, в режиме Turbo Mode можно поднять частоту версии 2,66 до 3,2 ГГц, а версии 2,8 и 2,93 ГГц можно разогнать до 3,46 и 3,6 ГГц при сохранении тепловыделения на уровне до 100 Вт.

Наконец, не забудем и серию процессоров нового поколения, построенных на основе нового 32-нанометрового техпроцесса, архитектуры Westmere. Уже в начале 2010 года серию откроют процессоры низшего ценового сегмента на ядре Clarkdale для бюджетных ПК (в частности, офисных компьютеров). Здесь на первый план выходят двухъядерные процессоры семейства Core i3, которые отличаются от своих старших коллег наличием собственного, встроенного в процессор, графического ядра, выполненного по старой технологии 45 нм.

Небезынтересен и самый бюджетный процессор этой линейки, выпущенный под «обновленным» брендом Pentium (Таблица 6), – в основном благодаря низкой цене и разблокированному множителю, что предоставляет энтузиастам достаточный простор для разгона (имеются сведения о стабильной работе чина при частоте 4 ГГц). Несмотря на отсутствие поддержки технологий Hyper-Threading и Turbo Boost, новый Pentium обеспечивает достаточную производительность не только офисных компьютеров, но и домашних систем среднего класса (особенно с учетом встроенного графического ядра).
Таблица 6 – Процессоры, построенные на ядре Clarkdale

К концу 2010 года архитектура Westmere проникнет и в высший ценовой сегмент – первой ласточкой станут шестиядерные процессоры Gulftown (Core i9). Однако в каком-то смысле они станут шагом назад, так как будут выполнены в форм-факторе LGA 1366 (чипсет Intel Х58) и рассчитаны на работу с памятью DDR3-1066. Фактически же Westmere станет всего лишь мостиком от Nehalem к принципиально новой архитектуре Sandy Bridge, первые процессоры на основе которой увидят свет в 2011 году. На сегодняшний день известно, что процессоры на основе Sandy Bridge будут содержать от четырех до восьми ядер, встроенное графическое ядро с собственной памятью (до 512 Мбайт ЮГЖ), а также увеличенную кэш-память L3 (до 16 Мбайт). Процессоры Sandy Bridge, в отличие от Westmere, будут полностью производиться по 32-нанометровой технологии (у Westmere по ней производится лишь ядро), а GPU и CPU будут выполнены на одном кристалле (против двух у Nehalem).




Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 39 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав