Среди многочисленных объявлений новых продуктов, сделанных фирмой IBM, демонстрация очередного поколения Application System/400 Advanced Series занимает особое место.
Это первые доступные на рынке продукты компании, использующие 64 разрядную микропроцессорную технологию. Именно для AS/400 Advanced Series впервые разработана коммерческая объектно ориентированная операционная система, именно в Advanced Series реализована принципиально новая модель кластерности и групповой работы на основе внутренне внешней оптической шины.
На мой взгляд, вся программа создания и внедрения на рынок Application System/400 имеет много необычных технических и организационных особенностей, делающих ее чрезвычайно интересной.
Новые компьютеры AS/400 Advanced Series построены на основе микропроцессорных комплектов А10 и А30, имеющих много общего с перспективным 64 разрядным микропроцессором под названием PowerPC 620, однако отличающихся от него рядом характеристик.
Это касается деталей ввода/вывода, адресации и десятичной арифметики (к которой, как известно, банкиры питают особую слабость).
Комплект А10 - классический однокристальный микропроцессор, а А30 — многокристальная (семь отдельных чипов) микросборка на металлокерамической подложке.
Комплект АЗО состоит из 23.7 млн. транзисторов. Не в последнюю очередь такие размеры обусловлены желанием иметь кэш данных первого уровня объемом 256 Кбайт, что, как утверждается, крайне важно для эффективного параллельного исполнения многих процессов деловой направленности.
Вообще статистика подтверждает, что как частота попаданий в кэш, так и регулярность выбора ветвей в условных переходах в бизнес-процедурах намного ниже, чем в научно-технических приложениях.
Поэтому наряду с большим L1-кэшем и дополнительным L2-кэшем емкостью 1 Мбайт в микропроцессорном комплекте предусмотрено параллельное условное выполнение обеих ветвей операции перехода и широкий канал обменов процессор — кэш на 32 байт за цикл. За один такт процессор выполняет до четырех операций.
В А10 имеется одно, а в А30 два устройства, выполняющих операции с плавающей точкой, причем со скоростью, год назад характерной исключительно для суперкомпьютеров.
Еще недавно считалось, что операции с плавающей точкой не нужны в бизнес приложениях, однако оказалось, что, как минимум, три класса деловых задач настоятельно требуют повышения их эффективности:
- многовариантное бизнес планирование по принципу it — then и нечеткое логическое прогнозирование;
- компрессия/декомпрессия динамических видеоизображений в системах мультимедиа, без которых уже невозможна современная торговля автомобилями, недвижимостью и т. д;
- эффективный поиск по графическим (например, по цвету, фактуре, форме) или звуковым шаблонам в базах данных (успешно внедряемый в DB2).
На первый взгляд, общая архитектура типичного комплекса AS/400 осталась прежней: несколько центральных процессоров на общей шине с разделяемым ОЗУ, специализированные процессоры ввода/вывода и приложений, богатый выбор внешних запоминающих устройств и способов подключения индивидуальных рабочих мест.
Однако традиционность весьма обманчива.
Во-первых, симметричная мультипроцессорность в действительности является достаточно новым свойством мощных деловых RISC-систем и не исключено, что пользователям всех остальных конкурирующих изделий, кроме AS/400, для которых уже есть SMP-опыт, нелегко будет осваивать новую аппаратуру и программное обеспечение.
Во-вторых, концепция шины AS/400 Advanced Series совершенно уникальна.
Я неоднократно встречала сообщения о том, что ряд компаний разрабатывает высокопроизводительные внутренние шины компьютеров на базе оптоэлектроники.
Основанием для создания таких шин послужили их высокая пропускная способность, возможность задания сложной трехмерной топологии, использующей то, что оптические лучи пересекаются без взаимодействия.
Так устроены скоростные переключательные устройства некоторых параллельных суперкомпьютеров (и узлов коммутации пакетов). Зная, что для новых компьютеров AS/400 Advanced Series необходимы шины с пропускной способностью в несколько гигабит в секунду, я ожидала подобной конструкции.
Однако специалисты из Рочестера вновь продемонстрировали свой необычный подход к конструированию компьютеров, объединив, казалось бы, несовместимые требования высокой производительности, масштабируемости и удобства для конечного пользователя.
В качестве технологической основы для шины они действительно используют оптоэлектронику, но в слегка консервативном варианте — гибкого оптоволокна.
Это вынуждает применять относительно более сложные интерфейсные модули и лишает конструкцию возможности работы со сложной трехмерной топологией пересечения соединений без взаимодействия.
Тем не менее преимущества такого решения для пользователя оказались очень весомыми.
Продолжение следует...
Часть 2: https://zen.yandex.ru/media/id/5db48ba897b5d400af9bf6dd/vnutrennosti-mikroprocessora-as400-ot-ibm-5db6070797b5d400af9c002e