Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

PCI Express ускорит работу сервера

Стивен Шухарт-младший

Результаты первой за последнее десятилетие серьезной переработки слотов расширения серверов должны увидеть свет до конца этого года. Ну что ж, давно пора. Наконец-то шины PCI, пропускной способности которых уже не хватает, “уступят дорогу” шинам на базе новой стандартной технологии, получившей название PCI Express (PCI-E).

В отличие от своей предшественницы — PCI — технология PCI-E обеспечивает не только возможность расширения серверов (т.е. добавления в них новых плат), но и организацию соединений между их микросхемами. Таким образом, стандарт PCI-E, некогда разработанный компанией Intel и теперь развивающийся под эгидой организации PCI Special Interest Group (PCI-SIG), является одним из стандартов на соединения между микросхемами, к которым относятся спецификации HyperTransport и RapidIO. Главное преимущество технологии PCI-E состоит в том, что в случае ее применения на материнской плате не нужно устанавливать мост между слотами расширения и микросхемами платы.

Стоит отметить, что тактовая частота процессоров и связанная с ней вычислительная мощность компьютерных систем растут значительно быстрее пропускной способности шин ввода-вывода. Сначала в компьютерных системах применялись 8- и 16-разрядные шины ISA. Затем появилась шина ассоциации Video Electronics Standards Association. После этого организация PCI-SIG представила спецификацию на шину PCI, и по сей день слоты PCI остаются самыми распространенными слотами расширения в серверах и рабочих станциях.

За прошедшие годы технология PCI неоднократно совершенствовалась. Так, в компьютерных системах появились 64-разрядные шины PCI с тактовой частотой 33 и 66 МГц. Кроме того, была разработана 64-разрядная параллельная шина PCI-X с тактовой частотой 133 МГц, совместимая с оборудованием на базе предыдущих версий технологии PCI. Однако с распространением высокоскоростных интерфейсов Gigabit Ethernet, 2-Гбит/с Fibre Channel и Ultra 320 SCSI пропускная способность шин PCI оказалась практически исчерпанной, ведь шина PCI является разделяемой, что существенно уменьшает доступную каждому устройству шины полосу пропускания. Чтобы повысить скорость работы подсистемы ввода-вывода, производители серверов вынуждены реализовывать (на материнской плате) множество таких шин. В наши дни параллельные шинные архитектуры почти достигли пределов увеличения своей пропускной способности.

Новая технология PCI-E обеспечивает достаточно широкую полосу пропускания шин ввода-вывода для удовлетворения растущих требований к скорости передачи данных по этим шинам. Технология PCI-E имеет многоуровневую логическую структуру, передает данные в пакетах и позволяет задействовать разные физические среды передачи (медные проводники и оптоволокно). Кроме того, она совместима с нынешней спецификацией PCI.

Производительность устройства PCI-E характеризуется числом используемых сигнальных линий (lanes). Одна линия имеет пропускную способность 250 Мбайт/с (за вычетом накладных расходов) в каждом направлении передачи сигналов. Платы PCI-E будут поставляться на рынок с разными конфигурациями, отличающимися числом используемых сигнальных линий, — 1x, 4x, 8x и 16x. Так, интерфейс PCI-E 16x (16 линий) имеет пропускную способность 4 Гбайт/с.

Поскольку в технологии PCI-E предусмотрены последовательные соединения типа “точка—точка”, каждой плате доступна вся полоса пропускания шины PCI-E. Системному администратору больше не нужно беспокоиться о возможной перегрузке шины в результате установки дополнительных плат расширения, как это бывает в случае применения шин PCI или PCI-X. К сожалению, на рынке пока представлено мало плат расширения PCI-X и материнских плат с соответствующими слотами.

Перспективы

А что же делать с имеющимися 64-разрядными/66-МГц платами PCI и 133-МГц платами PCI-X? Неужели в ближайшем будущем придется отказаться от них? Не беспокойтесь, производители серверов будут продолжать снабжать их слотами PCI-X, обеспечивая тем самым постепенный переход к технологии PCI-E. В первых моделях серверов с поддержкой технологии PCI-E слотов PCI-X, вероятно, будет больше, чем слотов PCI-E. В последующих же моделях (по мере распространения плат PCI-E) число слотов PCI-E увеличится. Примерно через три года производители серверов совсем перестанут оснащать их слотами PCI-X.

Первые платы PCI-E будут содержать микросхемы моста PCI-to-PCI-E, поскольку сейчас микросхемы плат расширения разрабатываются на основе спецификаций PCI и PCI-X. В первом квартале следующего года на рынке появятся “чистокровные” платы PCI-E (изначально спроектированные на основе стандарта PCI-E).

Единственной компьютерной шиной, по пропускной способности соответствующей шинам PCI-E, является шина AGP (Accelerated Graphics Port) 8x. Спецификация AGP была разработана компанией Intel с целью обеспечения быстрой передачи данных графическим платам. Это особенно важно для рабочих станций с приложениями автоматизированного проектирования и трехмерного моделирования. Пропускная способность порта AGP 8x составляет примерно 2 Гбайт/с.

Со временем большинство графических плат будут работать в слотах PCI-E 16x, и надобность в специализированном графическом порте отпадет. Пропускной способности слота PCI-E 16x, которая значительно выше пропускной способности порта AGP 8x, должно хватить для эффективной работы графических плат самого высокого уровня. Учтите, что покупаемые сегодня AGP-платы в будущем могут выйти из употребления.

Итак, возникает вопрос: с появлением быстродействующих шин PCI-E где обнаружится новое “узкое” место в архитектуре серверов? Возможно, им окажется оперативная память (или ее шина), ведь тактовые частоты оперативной памяти значительно ниже тактовых частот центрального процессора.

Теперь поговорим о технологии ввода-вывода Infiniband, которая перестала быть перспективной и поэтому ее не стоит внедрять на большинстве предприятий. Дело в том, что многие производители компьютерных систем и сетевых средств не поддержали эту технологию по причине появления стандарта PCI-E и значительного прогресса в области технологий соединения микросхем. И еще. Компания Intel прекратила разрабатывать средства Infiniband, а некоторые, недавно возникшие фирмы, которые специализировались на этой технологии, либо разорились, либо были куплены другими компаниями. Произошло это не потому, что технология Infiniband является чем-то ущербной (это не так), просто ее развитие по времени совпало с появлением стандарта PCI-E. И хотя Infiniband более не может считаться подходящей технологией для корпоративного информационного центра, все же есть смысл использовать ее в суперкомпьютерных кластерах.

Организация межкристальных связей

Многих специалистов смущает то обстоятельство, что PCI-E — это одновременно и технология расширения компьютерных систем и технология соединения микросхем. В прошлом существовали четкие различия между технологиями соединения микросхем, такими, как HyperTransport и RapidIO, и технологиями расширения компьютерных систем, включая PCI. Появление же PCI-E делает эти различия менее ясными.

Сейчас компания Intel разрабатывает наборы микросхем, которые взаимодействуют друг с другом и с процессором посредством технологии PCI-E.

Благодаря этому отпадает надобность в мостах между слотами расширения и микросхемами на материнской плате. Так почему бы всем компаниям-производителям ни воспользоваться технологией PCI-E для организации межкристальных связей? Дело в том, что другие технологии соединения микросхем — HyperTransport и RapidIO — по-прежнему имеют много приверженцев. Например, фирма AMD, создатель и активный сторонник технологии HyperTransport, встроила ее в свои процессоры Opteron и Athlon 64. Технологию же RapidIO продвигают компании IBM, Motorola, Alcatel и Lucent Technologies.

Спецификация на технологию RapidIO разрабатывается ассоциацией RapidIO Trade Association и используется главным образом для проектирования интерфейсов объединительных плат на встраиваемых системах и для организации соединений между микросхемами. Недавно появилась новая версия данной технологии под названием RapidFabric, предназначенная для коммуникационных матриц (data plane) сетевых и телекоммуникационных устройств. Технология RapidIO будет реализована во многих встраиваемых устройствах, но она не окажет влияния на развитие рынка ПК-серверов и рабочих станций.

Спецификацию на технологию HyperTransport совершенствует одноименный консорциум. Компания AMD является настолько ярым приверженцем этой технологии, что, как уже отмечалось, реализовала ее в своих процессорах Opteron и Athlon 64, предназначенных для серверов и рабочих станций. Производители наборов микросхем, такие, как компании VIA и SIS, начали поставлять поддерживающие технологию HyperTransport наборы микросхем для процессоров AMD. Приобретая серверы или рабочие станции с технологией HyperTransport 2.0, вы получаете возможность пользоваться и технологией PCI-E, поскольку обе эти технологии совместимы.

Впрочем, покупая серверы и рабочие станции, не обременяйте себя выбором оптимальной технологии соединения микросхем. Пусть эту задачу решают производители оборудования. Для заказчиков гораздо важнее разбираться в технологиях расширения компьютерных систем. Несомненно, технология PCI-E “унаследует престол” от технологии PCI и предположительно будет “царствовать” так же долго, как последняя. Поскольку технология PCI-E получит распространение в серверах уже в будущем году, знание ее возможностей позволит вам принимать правильные решения о покупке нового оборудования..





  
9 '2004
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Инвестиционный аспект проекта «Тетрарус»

• Успехи и проблемы ИКТ-индустрии

инфраструктура

• PCI Express ускорит работу сервера

• Коммутаторы контента

• Холодное решение «горячих» проблем

• Стандарты WPA и 802.11i

информационные системы

• Сила портала

• Современные средства управления персоналом в call-центре

сети связи

• Информационно-аналитические операторские центры

• IP поднимает интерес к видеоконференц-связи

• Новые возможности развития WMAN

кабельные системы

• Рождение универсального конвертера

• Коаксиальный кабель не уходит в прошлое

защита данных

• Последний рубеж обороны

• Броня для сервера

новые продукты

• Мобильный IP-телефон от Zyxel; Решения STROM telecom для сетей мобильной связи; Универсальная система доступа HYTAS; Надежный Comet; Коммуникации по электросети


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх