Rock (processore) - Rock (processor)

Processore UltraSPARC Rock
Ultrasparc rock micrograph.jpg
Informazione Generale
Progettato da Sun Microsystems
Architettura e classificazione
Set di istruzioni SPARC V9
Specifiche fisiche
Core

Roccia (o ROCK ) era un multithreading , multicore , SPARC microprocessore fase di sviluppo presso Sun Microsystems . Annullato nel 2010, era un progetto separato dalla famiglia di processori SPARC T-Series (CoolThreads / Niagara).

Rock puntava a prestazioni per thread più elevate, prestazioni in virgola mobile più elevate e una maggiore scalabilità SMP rispetto alla famiglia Niagara. Il processore Rock ha preso di mira i carichi di lavoro tradizionali di fascia alta per i dati, come i server di database back-end, nonché i carichi di lavoro di elaborazione ad alte prestazioni a virgola mobile intensiva , mentre la famiglia Niagara si rivolge ai carichi di lavoro di rete come i server web.

Core del processore

Il processore Rock implementa il set di istruzioni SPARC V9 a 64 bit e l' estensione del set di istruzioni multimediali SIMD VIS 3.0 . Ogni processore Rock ha 16 core, con ogni core in grado di eseguire due thread contemporaneamente, producendo 32 thread per chip. I server costruiti con Rock utilizzano FB-DIMM per aumentare l'affidabilità, la velocità e la densità dei sistemi di memoria. Il processore Rock utilizza un processo di produzione a 65 nm per una frequenza di progettazione di 2,3 GHz. Il consumo energetico massimo del chip del processore Rock è di circa 250 W.

Cluster principale

I 16 core in Rock sono disposti in quattro core cluster . I core in un cluster condividono una cache di istruzioni da 32 KB, due cache di dati da 32 KB e due unità a virgola mobile . Sun ha progettato il chip in questo modo perché i carichi di lavoro del server di solito hanno un elevato riutilizzo di dati e istruzioni tra processi e thread, ma un numero basso di operazioni in virgola mobile in generale. Pertanto, la condivisione delle risorse hardware tra i quattro core in un cluster porta a risparmi significativi in ​​termini di area e potenza, ma a basso impatto sulle prestazioni.

Caratteristiche non convenzionali

Nel 2005, Sun ha divulgato pubblicamente una funzionalità del processore Rock chiamata scout hardware . Lo scout hardware utilizza risorse di esecuzione del chip altrimenti inattive per eseguire il precaricamento durante i mancati riscontri nella cache.

Nel marzo 2006, Marc Tremblay , Vice President e Chief Architect per Sun's Scalable Systems Group, ha tenuto una presentazione presso lo Xerox Palo Alto Research Center (PARC) sul parallelismo a livello di thread , lo scouting di hardware e la speculazione a livello di thread . Queste tecnologie multithreading avrebbero dovuto essere incluse nel processore Rock.

Nell'agosto 2007, Sun ha confermato che Rock sarebbe stato il primo processore di produzione a supportare la memoria transazionale . Per fornire la funzionalità, sono state introdotte due nuove istruzioni ( chkpt , commit ) con un nuovo registro di stato ( cps ). L'istruzione chkpt <fail_pc> viene utilizzata per avviare una transazione e commit per eseguire il commit della transazione. Se viene rilevata la condizione di interruzione della transazione, <fail_pc> viene emesso il salto a e cps può essere utilizzato per determinare il motivo. Il supporto è basato sul massimo impegno, poiché oltre ai conflitti di dati, le transazioni possono essere interrotte per altri motivi. Questi includono errori TLB, interruzioni, alcune sequenze di chiamate di funzioni comunemente usate e istruzioni "difficili" (ad esempio, divisione). Tuttavia, molti blocchi di codice (probabilmente a grana fine) che richiedono la sincronizzazione avrebbero potuto beneficiare del supporto della memoria transazionale del processore Rock.

Nel febbraio 2008, Marc Tremblay ha annunciato una caratteristica unica chiamata "pensionamento fuori ordine" all'ISSCC . I vantaggi includono la sostituzione della "tradizionale finestra di istruzioni con questa coda differita molto più piccola".

Nell'aprile 2008, gli ingegneri Sun hanno presentato l'interfaccia di memoria transazionale a Transact 2008 e il simulatore Adaptive Transactional Memory Test Platform è stato annunciato per essere reso disponibile al pubblico poco dopo.

Piattaforme server

Il processore Rock doveva essere utilizzato nella linea di server "Supernova" proposta da Sun. I dettagli delle specifiche del server sono stati rilasciati nel caso FWARC / 2008/761 di OpenSolaris Architecture Review.

Risorse fisiche

La specifica PRI (Physical Resource Inventory) di ARC 2008/761 indica che le piattaforme Supernova supporterebbero: IEEE 1275 OpenFirmware , virtualizzazione della piattaforma tramite domini logici (LDOM), controller di sistema indipendente (SC) e servizi di dominio FMA (Fault Management Architecture). La funzione FMA era originariamente riferita a FWARC / 2006/141, ma è stata chiusa ed estesa in FWARC / 2008/455 "per diagnosticare correttamente gli errori di fabric PCI che si verificano nei domini radice".

Input Output

ARC 2008/761 ha indicato il supporto pianificato per entrambi gli slot PCI Express (PCIe) hot-plug e un bridge al vecchio PCI eXtended ( PCI-X )).

Espandibilità

I server "Bronze" supportano gli slot PCIe 0-5. I server "Silver" supportano le schede I / O 0-1 e gli slot PCIe 0-7 per ciascuna scheda. I server "Platinum" supportano le schede I / O 0-3 e gli slot PCIe 0-7 per ciascuna scheda. I server "Silver-II" supportano gli slot PCIe 00-19. I server "Platinum-II" supportano le schede 0-7 e gli slot 0-3 per ciascuna scheda.

Sistemi

  • AT7180 ("Bronzo-II")
Si ipotizza che SPARC Enterprise AT7180 sia un modello a socket singolo che gestisce fino a 32 thread hardware.
  • AT7280 ("Bronzo-II")
Si ipotizza che SPARC Enterprise AT7280 sia un modello a doppio socket che gestisce fino a 64 thread hardware.
  • AT7480 ("Silver-II")
Si ipotizzava che SPARC Enterprise AT7480 fosse un modello quad socket in grado di gestire fino a 128 thread hardware, basato sull'architettura del bus PCI Express con firmware Open Boot .
  • AT7880 ("Platinum-II")
Si ipotizzava che SPARC Enterprise AT7880 fosse un modello a otto socket in grado di gestire fino a 256 thread hardware, basato sull'architettura del bus PCI Express con firmware Open Boot. L'AT7880 avrebbe otto singole schede CPU, ciascuna con un chip Sun Neptune multithreading 10 Gigabit Ethernet.

Storia del prodotto

Nel febbraio 2005, il CEO di Sun Microsystems, Scott McNealy , ha dichiarato che il " taping out " di Rock sarebbe stato programmato entro la fine dell'anno. Tuttavia, questa registrazione è stata alla fine posticipata a gennaio 2007.

Nell'aprile 2007, il CEO di Sun Jonathan I. Schwartz ha pubblicato sul blog un'immagine di un chip Rock in pacchetto BGA , etichettato UltraSPARC RK , e ha rivelato che potrebbe indirizzare 256 terabyte di memoria virtuale in un singolo sistema che esegue Solaris . Il mese successivo, Sun ha annunciato di aver creato un chip Rock in grado di avviare correttamente il suo sistema operativo, Solaris. Nell'agosto dello stesso anno, Sun ha rilasciato dettagli sull'uso della memoria transazionale nell'architettura Rock. Tuttavia, a causa del "design completamente nuovo e data la sua unicità e complessità", il rilascio di Rock è stato posticipato al 2008 o 2009.

Nel 2008, Mark Moir ha presentato "Rock's Transactional Memory and How to Exploit It" all'Open House 2008 di Sun Labs, discutendo della memoria transazionale e dei thread di scouting e di come questi abbiano mitigato i problemi di elaborazione non risolti dall'uso innovativo di conteggi di thread massicci di processori più lenti . In settembre, il progetto OpenSolaris iniziò a integrare il codice che supportava il programma SuperNova basato su Rock.

Nel gennaio 2009, il CEO di Sun Jonathan Schwartz ha annunciato che Rock era ancora sulla buona strada per una versione del 2009. Il 10 marzo 2009 Dave Dice, Yossi Lev, Mark Moir e Dan Nussbaum hanno presentato "Early Experience with a Commercial Hardware Transactional Memory Implementation" alla quattordicesima conferenza internazionale sul supporto architettonico per linguaggi di programmazione e sistemi operativi (ASPLOS '09). Hanno pubblicato la loro "esperienza con la funzione di memoria transazionale hardware (HTM) di due revisioni di pre-produzione di un nuovo processore multicore commerciale" nel 2009.

Cancellazione

Il 20 aprile del 2009, Sun e Oracle Corporation ha annunciato di aver stipulato un accordo definitivo in base al quale Oracle avrebbe acquisito Sun . Un post del 12 giugno su un blog Sun ha annunciato una presentazione tecnica solo NDA su ROCK il 14 luglio 2009 al meeting di Amburgo OpenSolaris Users Group.

Il 15 giugno 2009, il New York Times ha riferito che "due persone informate sui piani di Sun" hanno detto che il progetto Rock è stato annullato. Sun non ha commentato. Due giorni dopo, l' EE Times ha riferito che "Sun non ha presentato un documento su Rock [a Hot Chips 21] che induce a ipotizzare che la società possa aver annullato il chip". Il 24 giugno 2009, una presentazione su "Speculative Threading & Parallelization" ha presentato "A Novel Pipeline Architecture Implemented in Sun's ROCK Processor" al 36th International Symposium on Computer Architecture .

Il 6 agosto 2009, il supporto per Rock è stato rimosso dall'OpenSolaris Project. Il 13 agosto 2009, una presentazione su "NZTM: Nonblocking Zero-indirection Transactional Memory" scritta da Fuad Tabba, Mark Moir, James Goodman , Andrew Hay e Cong Wang, è stata presentata al 21 ° Simposio ACM sul Parallelismo in Algoritmi e Architetture in Calgary, Canada. Le prestazioni dell'algoritmo NZSTM sono state valutate sul prossimo processore Rock di Sun. L'11 settembre 2009, The Register ha riferito che il processore Rock era stato escluso dalla roadmap del processore SPARC e quindi mostrato ai clienti e ai partner di Sun. Il 15 settembre 2009, il documento tm_db: A Generic Debugging Library for Transactional Programs , scritto da Yossi Lev e Maurice Herlihy, è stato presentato alla diciottesima conferenza internazionale sulle architetture parallele e le tecniche di compilazione (PACT) Raleigh, North Carolina.

Il 26 ottobre 2009, Dave Dice, Yossi Lev, Mark Moir e Dan Nussbaum hanno ampliato un documento precedentemente pubblicato "Early Experience with a Commercial Hardware Transactional Memory Implementation" che è stato presentato alla quattordicesima conferenza internazionale sul supporto architettonico per linguaggi di programmazione e sistemi operativi ( ASPLOS '09).

Il 27 gennaio 2010, Oracle ha annunciato di aver completato l'acquisizione di Sun. Il 5 aprile 2010, Dave Dice, Yossi Lev, Virendra Marathe, Mark Moir, Marek Olszewski e Dan Nussbaum hanno pubblicato un documento "Simplifying Concurrent Algorithms by Exploiting Hardware Transactional Memory" da presentare al 22 ° ACM Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures ( SPAA 2010).

Il 5 aprile 2010, Dave Dice e Nir Shavit hanno pubblicato un documento "TLRW: Return of the Read-Write Lock" che sarà presentato alla SPAA 2010. Il 12 maggio 2010, Reuters ha riferito che il CEO di Oracle Larry Ellison ha chiuso il progetto Rock quando Oracle acquisì Sun, citandolo dicendo: "Questo processore aveva due incredibili virtù: era incredibilmente lento e consumava enormi quantità di energia. Faceva così caldo che hanno dovuto mettere circa 12 pollici di ventole di raffreddamento sopra di esso per raffreddare il processore. È stata una follia continuare quel progetto ".

Riferimenti

Ulteriore lettura