190 likes | 263 Views
Bevezetés. Sima Dezső 20 12. (Ver. 1.0). Sima Dezső, 20 12. 1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-1. 1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése. 1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-2.
E N D
Bevezetés Sima Dezső 2012 (Ver. 1.0) SimaDezső, 2012
1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-1 1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése
1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-2 Intel IC gyártási technológiájának fejlődése IC ostyák száma / hét Forrás: D. Bhandarkar: „The Dawn of a New Era”, 11. EMEA, May, 2006.
1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-3 Az IC gyártási technológiafejlődése Két évente Lineáris zsugorítás~ 0.7x/2 év • azonos tranzisztorszám ~½ Si területen 0.7 1 1 0.7 0.49 +2 év • azonos területen 2x annyi tranzisztor Kétévente kb. duplázódik az egy lapkán megvalósítható ltranzisztorok száma Moore szabály
1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-4 Az eredeti (1964) és a módosított (1975) Moore szabály [42] ~ 2×/2Y ~ 2×/Y
1. Az integrált áramkörök (IC-k) gyártási technológiájának fejlődése-5 Intel Tick-Tock modellje [17r alapján] A mikroarchitectúra jellemző vonásai TICKTOCK 2 YEARS Pentium 4 /Willamette New microarch. 11/2000 180nm TICKTOCK 2 YEARS 130nm 01/2002 Pentium 4 /Northwood Adv. microarch., hyperthreading TICKTOCK Adv. microarch., hyperthreading, 64-bit Pentium 4 /Prescott 2 YEARS 90nm 02/2004 TICK Pentium 4 / Cedar Mill 01/2006 2 YEARS 65nm New microarch., 4-wide core, 128-bit SIMD, no hyperthreading TOCKCore 2 07/2006 11/2007 New microarch., hyperthreading, (inclusive) L3, integrated MC, QPI 11/2008 01/2010 New microarch. 256-bit AVX, integr. GPU, ring bus, 01/2011
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-1 GPU CPU MPC 2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába Többmagos processzorok Homogéntöbbmagos processzorok Heterogéntöbbmagos processzorok Hagyomános többmagos processzorok Sokmagosprocesszorok Mester/szolga-elvű heterogén többmagos processzorok Csatolt heterogén többmagos processzorok 2 ≤ n ≤ 16mag n >16mag Táblagépek Szerverek Mobilok Általános célú alkalmazások Kísérleti rendszerek MM/3D/HPC alkalmazások HPC okos telefonok
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-2 A magszám növekedésének hatása a rendszer-architektúrára 1-4 processzoros szerverek osztályozása a processzorszám alapján Egy-processzoros szerverek (UP) Két-processzoros szerverek (DP) Négy-processzoros szerverek (MP)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-3 MP-szerverek rendszerarchitektúrája a) Egymagos MP-szerverek Xeon MP1 SC Xeon MP1 SC Xeon MP1 SC Xeon MP1 SC FSB Északi híd E.g. DDR-200/266 E.g. HI 1.5 E.g. DDR-200/266 Déli híd HI 1.5: 266 MB/s Előző Pentium 4 MP alapú MP szerverek (egymagos processzorokkal) (2004 ill. előtte)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-4 b) Max. 2-magos MP-szerverek Xeon MP (Potomac)1C Xeon 7000 (Paxville MP) 2x1C Xeon 7100 (Tulsa) 2C / / Pentium4Xeon MP 1C/2x1C Pentium4Xeon MP 1C/2x1C Pentium4Xeon MP 1C/2x1C Pentium4Xeon MP 1C/2x1C FSB XMB 85001/8501 XMB XMB HI 1.5 DDR-266/333 DDR2-400 DDR-266/333 DDR2-400 ICH5 XMB 90 nm Pentium 4 Prescott MP alapú Truland MP szerver (max. 2 C) XMB: Soros/párhuzamos átalakító (2005)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-5 c) Max. 6-magos MP-szerverek Xeon 7200 (Tigerton DC) 1x2C Xeon 7300 (Tigerton QC) 2x2C Xeon 7400 (Dunnington 6C) / / Core2 (2C/4C) Penryn (6C) Core2 (2C/4C) Penryn (6C) Core2 (2C/4C) Penryn (6C) Core2 (2C/4C) Penryn (6C) FSB 7300 max. 8 DIMMs /channel ESI 631xESB/632xESB FBDIMM DDR2-533/667 Core 2 alapú Caneland MP szerver (max. 6 C) (2007)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-6 d) Max. 10-magos MP-szerverek Xeon 7500 (Nehalem-EX) (Becton) 8C Xeon 7-4800 (Westmere-EX) 10C / SMB SMB SMB SMB Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C QPI SMB SMB SMB SMB QPI QPI QPI QPI SMB SMB Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C SMB SMB SMB QPI SMB SMB SMB QPI QPI 2x4 SMI csatorna 2x4 SMI csatorna 7500 IOH DDR3-1067 DDR3-1067 ME ESI SMI: Soros busz a processor és az SMB között SMB: Scalable Memory Buffer Párhuzamos/soros átalakító ICH10 ME: Management Engine Nehalem-EX alapú Boxboro-EX MP szerver (max. 10 C) (2010)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-7 Többmagos MP-szerverek rendszerarchitektúráját meghatározó főbb összefüggések a) n-magos szerverek jellemzően n-szer nagyobb teljesítményre képesek, de tipikusan n-szer nagyobb sávszélességet igényelnek a memóriához a kiváltott n-szeres adatforgalom biztosítása érdekében. b) A hagyományosan párhuzamosan csatolt magysebességű memóriák esetén a csatornaszám max. 2 - konstrukciós korlátok miatt.
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-8 MP-szerverek rendszerarchitektúrája a) Egymagos MP-szerverek Xeon MP1 SC Xeon MP1 SC Xeon MP1 SC Xeon MP1 SC FSB PrecedingNBs E.g. DDR-200/266 E.g. HI 1.5 E.g. DDR-200/266 Preceding ICH HI 1.5: 266 MB/s Előző Pentium 4 MP alapú MP szerverek (egymagos processzorokkal) (2004 ill. előtte)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-9 b) Max. 2-magos MP-szerverek Xeon MP (Potomac)1C Xeon 7000 (Paxville MP) 2x1C Xeon 7100 (Tulsa) 2C / / Pentium4Xeon MP 1C/2x1C Pentium4Xeon MP 1C/2x1C Pentium4Xeon MP 1C/2x1C Pentium4Xeon MP 1C/2x1C FSB XMB 85001/8501 XMB XMB HI 1.5 DDR-266/333 DDR2-400 DDR-266/333 DDR2-400 ICH5 XMB 90 nm Pentium 4 Prescott MP alapú Truland MP szerver (max. 2 C) XMB: Soros/párhuzamos átalakító (2005)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-10 c) Max. 6-magos MP-szerverek Xeon 7200 (Tigerton DC) 1x2C Xeon 7300 (Tigerton QC) 2x2C Xeon 7400 (Dunnington 6C) / / Core2 (2C/4C) Penryn (6C) Core2 (2C/4C) Penryn (6C) Core2 (2C/4C) Penryn (6C) Core2 (2C/4C) Penryn (6C) FSB 7300 max. 8 DIMMs /channel ESI 631xESB/632xESB FBDIMM DDR2-533/667 Core 2 alapú Caneland MP szerver (max. 6 C) (2007)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-11 d) Max. 10-magos MP-szerverek Xeon 7500 (Nehalem-EX) (Becton) 8C Xeon 7-4800 (Westmere-EX) 10C / SMB SMB SMB SMB Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C QPI SMB SMB SMB SMB QPI QPI QPI QPI SMB SMB Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C Nehalem-EX 8C Westmere-EX 10C SMB SMB SMB QPI SMB SMB SMB QPI QPI 2x4 SMI csatorna 2x4 SMI csatorna 7500 IOH DDR3-1067 DDR3-1067 ME ESI SMI: Soros busz a processor és az SMB között SMB: Scalable Memory Buffer Párhuzamos/soros átalakító ICH10 ME: Management Engine Nehalem-EX alapú Boxboro-EX MP szerver (max. 10 C) (2010)
2. Bepillantás a hagyományos többmagos MP szerverek világába-12 Scheme of attaching and interconnecting MP processors Evolution of Intel’s MP platforms (Overview) SMP NUMA Part. conn. mesh Fully conn. mesh Single FSB Dual FSBs Quad FSBs Parallel channels attach DIMMs Attaching memory by parallel channels Pentium 4 MP 1C (2004) (Not named) AMD DCA 1.0 (2003) AMD DCA 2.0 (2010) Basic layout of the MSS Core 2/Penryn up to 6C (2006/2007) Caneland Serial links attach FB-DiMMs No. of memory channels Attaching memory by serial links Nehalem-EX/ Westmere up to 10C (2010/11) (Boxboro-EX) 90 nm Pentium 4 MP 2x1C (2006) (Truland) Serial links attach. S/P converters w/ par. chan. No. of memory channels Interproc. bandwidth