Revision F, K8L e HT 3.0: il futuro delle cpu Opteron

Presentata lo scorso mese di Aprile, la versione 3.0 di Hypertransport introduce significative novità che da un lato migliorano le prestazioni velocistiche complessive, dall'altro aprono spazio ad utilizzi di HyperTransport molto più complessi di quanto non sia stato fatto sino ad ora. Partiamo dai dati puramente velocistici: le nuove specifiche 3.0 prevedono un significativo incremento nella frequenza di clock, passata dai 1,4 GHz della versione 2.0 agli attuali 2,6 GHz. Di conseguenza, la bandwidth massima teorica disponibile passa dai precedenti 11,2 GBytes al secondo agli attuali 20,8 Gbytes al secondo per ciascun link.

Passando alle innovazioni di carattere funzionale, la prima è quella di poter utilizzare periferiche hot plug direttamente sul bus, così che possano essere collegate e rimosse senza la necessità di dover spegnere il sistema; in ambito server si tratta di un'innovazione particolarmente apprezzata, vista la necessità di non riavviare il sistema, tantomeno di spegnerlo.

Molta attenzione è stata rivolta anche al contenimento del consumo, oltre alla possibilità di trasmettere segnale per distanze elevate; con le nuove specifiche il segnale HT può essere trasmesso per lunghezze sino a 1 metro, senza alcun tipo di perdita di efficienza del segnale. La conseguenza diretta di questa caratteristica è la possibilità di collegare server in cluster utilizzando una connessione HyperTransport, mantenendo quindi un collegamento diretto tra i processori di server diversi e senza dover adottare un sistema di connessione, come Infiniband, che gestisca la trasmissione dei dati tra le macchine.

Uno scenario che si potrebbe verificare con le specifiche HyperTransport 3.0, grazie all'utilizzo di un link cosiddetto di tipo AC e con un cavo sino a 1 metro di lunghezza, è quello di collegare due è più chassis tra di loro direttamente a livello di processore; in questo caso l'unione di più sistemi permetterebbe ai processori montati all'interno di ogni chassis di dialogare direttamente con le cpu montate negli altri sistemi, senza dover utilizzare altri protocolli e quindi mantenendo una latenza di accesso estremamente ridotta.

HT 3.0 prevede inoltre una modalità detta di "un-ganging mode", con la quale un link può essere riconfigurato dinamicamente durante il suo funzionamento per far fronte a specifiche esigenze. Un esempio è quello di un segnale HT a 32bit, che può dinamicamente riconfigurarsi come due segnali 16 bit di tipo virtuale. E' questa tecnologia che permetterà ad AMD, con le cpu K8L, di costruire facilmente sistemi sino a 8 Socket di processore, dividendo i link a 16bit così da raddoppiarne il numero.

Con il nome Torrenza AMD indica una tecnologia che al primo momento può sembrare futuristica, ma che una volta compresa lascia ampio spazio a configurazioni di sistema per certi versi avveniristiche. Alla base un utilizzo molto spinto delle nuove specifiche Hypertransport 3.0, che AMD utilizzerà proprio con le cpu K8L. AMD ha scelto di aprire l'utilizzo del proprio Socket 1207 pin, permettendo a dei produttori terzi di costruire proprie soluzioni "acceleratrici" che possano essere montate direttamente sul Socket e così entrare in diretto contatto con la cpu Opteron, per l'appunto via connessione HyperTransport.

Questa rappresentazione grafica mostra come Torrenza possa trovare applicazione pratica: un Socket per processori Opteron è occupato dalla cpu, mentre il secondo è disponibile per il montaggio di schede che sono state sviluppate per specifici ambiti d'impiego, quali ad esempio l'accelerazione dei pacchetti di rete. Una flessibilità di questo tipo permette di avere a disposizione architetture server che siano generiche, tutte con la stessa tipologia di Socket, che possano però essere adattate a ambiti di utilizzo particolarmente specifici nel momento in cui si sceglie di utilizzare una particolare scheda o acceleratore, o coprocessore che sia, in uno dei Socket che non viene utilizzato con processori Opteron.

Nell'immagine è stato utilizzato un Socket a 940 pin; ovviamente questa tecnologia verrà utilizzata da AMD con le cpu K8L, abbinate quindi al Socket a 1207 pin di prossima introduzione.

Questo approccio viaggia in parallelo con l'utilizzo di HTX, HyperTransport Expansion Slot, un connettore appositamente sviluppato dal consorzio HyperTransport che permette di montare schede di espansione nel sistema che utilizzino proprio HyperTransport, quindi siano direttamente collegate ai processori. Si può pensare a questo come ad un nuovo bus, alternativo a quello PCI Express ad esempio; in realtà le differenze sono radicali, in quanto HTX permette una comunicazione diretta tra periferica HTX e processore, oltre che con tutto quello che è collegato attraverso bus HyperTransport, senza dover passare attraverso un controller o un hub montato sulla scheda madre e in grado di impattare sulla latenza.

Cosa attendersi?

Il debutto delle soluzioni K8L è ancora lontano; presumibilmente bisognerà attendere ancora circa un anno prima di avere a disposizione le prime soluzioni Quad Core AMD per processori Opteron. D'altro canto, le novità che AMD si prepara a presentare sono numerose e fanno pensare come il produttore americano sarà in grado di continuare a guadagnare quote di mercato in questi competitivi e importanti settori.

La competizione è in questo momento molto accesa: Intel, con l'architettura Core, è stata in grado di segnare un punto di svolta rispetto a quanto visto sino ad ora con le cpu Xeon basate su architettura NetBurst, e di questo beneficieranno sicuramente gli utilizzatori di sistemi Xeon. Il produttore americano vorrà sicuramente erodere parte della quota di mercato che AMD ha conquistato negli ultimi 3 anni, con la nuova revision F delle cpu Opteron e con le future soluzioni K8L AMD continuerà a proporre soluzioni molto interessanti, soprattutto nell'ottica del consumo complessivo dell'intero sistema.

Ad Agosto, non appena i sistemi Opteron Revision F saranno disponibili, proseguiremo questa analisi passando sul piano prestazionale, così da verificare quali siano gli effettivi valori in gioco tra Opteron e Xeon Woodcrest.