Состояние и ближайшие перспективы развития компьютерного рынка. Серверные процессоры

Дмитрий Черный

О чем речь

Для внесения ясности в суть вопроса, позволю себе напомнить некоторые основные постулаты. По системе команд и архитектуре различают 2 вида процессоров: CISC и RISC. RISC - Reduced (Restricted) Instruction Set Computer - процессоры с сокращенной системой команд. Такие процессоры обычно имеют набор однородных регистров универсального назначения, и их система команд отличается относительной простотой.

Процессоры CISC (Complete Instruction Set Computer) - процессоры (компьютеры) с полным набором инструкций. Для CISC-процессоров характерно: сравнительно небольшое число регистров общего назначения; большое количество машинных команд, некоторые из которых нагружены семантически аналогично операторам высокоуровневых языков программирования и выполняются за много тактов; большое количество методов адресации; большое количество форматов команд различной разрядности; преобладание двухадресного формата команд; наличие команд обработки типа регистр-память.

Следует отметить, что в последних разработках компании Intel многие различия между CISC и RISC стираются. Однако сложность архитектуры и системы команд x86 остается и является главным фактором, ограничивающим производительность процессоров на ее основе.

Борьба за ядра

Собственно, еще в 2001 году IBM выпустила первый промышленный двухъядерный процессор Power4, который был предназначен для применения в серверах eSeries, pSeries и iSeries. В начале 2004 года Sun Microsystems начала выпуск процессоров с двумя ядрами UltraSparc IV для серверов Sun Fire V, а HP примерно тогда же объявила о собственных двухъядерных процессорах PA-SPARC 8800. В апреле 2005 года AMD начала поставки процессора Opteron x64 x2, а у Intel был выпущен двухъядерный процессор Pentium Extreme Edition. Intel проявляет некоторое отставание от AMD. В полной красе двухъядерные процессоры крупнейшего производителя предстанут в 2006 году: Xeon, Pentium 4 и Pentium M. Представители Intel объясняют ситуацию необходимостью скорейшего перехода к технологической норме 65 нм. В "усеченном варианте" Intel уже начал продажи серверных мультипроцессоров с двумя вычислительными ядрами на одном чипе. Новые двухъядерные чипы Xeon для двухпроцессорных серверов обещают увеличение эффективности до 50% по сравнению с системами с двумя одноядерными процессорами. По сути, первой на сектор серверов нацелилась AMD, тогда как Intel начала разрабатывать чипы для настольных ПК. Именно поэтому новый Xeon вышел на шесть месяцев позже двухъядерного чипа Opteron компании AMD. В результате доля AMD в секторе серверов, по данным компании Mercury Research, резко увеличилась с 7,4% в первом квартале 2005-го до 11,2% во втором. Intel же доминирует в секторе серверов х86, контролируя 88,8% рынка. Серверные процессоры Opteron, включая выпущенные в мае двухъядерные чипы, продолжают триумфальное шествие по корпоративному рынку. Около 85% из 100 крупнейших компаний в списке Forbes Global 2000 перешли на Opteron.

На новые процессоры AMD 4200, 4400, 4600 и 4800 компания назначила вполне ощутимые цены - от 540 до 1000. Таким образом, AMD еще раз подчеркивает свой интерес к сегменту Intel. Технология AMD PowerNow позволяет добиться того, что при 66% загрузки процессора он потребляет на 33%, а при 40% загрузки на 62% меньше энергии - по сравнению с показателем потребления "на полном газу". Этот момент существенно облегчает конкурентную борьбу АМD против Intel. Тем не менее, традиционно системы на Intel Itanium предназначены для решения специфических задач, требующих необычайно высоких вычислительных ресурсов, а Opteron позиционируется как массовый высокопроизводительный процессор для широкого круга потребителей. Именно поэтому, в первую очередь, он будет составлять конкуренцию Xeon, причем их возможности различаются сегодня весьма слабо.

Стоит ли овчинка выделки?

Несмотря на горячее стремление лидеров к "многоядерному миру", преимущества последнего не столь очевидны. К безусловным преимуществам многоядерных процессоров стоит отнести быстродействие и энергосбережение. Сложности возникают на стадии производства. Даже два ядра разместить на одной подложке при технологических нормах 130 или 90 нм очень сложно, а для проектирования процессора с 4 ядрами норма должна быть не выше 65 нм. Кроме того, существует и ряд проблем с управляющим программным обеспечением. Есть мнение, что Windows, учитывая общую конструктивную идеологию, сможет эффективно поддерживать системы с 4 путями обработки и вовсе не сможет "потащить" системы с 16 или 32 путями.

Как минимум, требуется существенная модификация существующей программы и скорейшее проектирование новых. Потому ожидается, что настоящий всплеск продаж новых процессоров начнется в будущем году.

Блейд - значит тонкий

Еще одним заметным явлением на серверном рынке стало бурное развитие "блейд-конструкций". По мнению IDC, уже в 2009 году каждый четвертый проданный сервер будет "лезвием". Согласно предсказаниям IDC, блейд-серверы вряд ли будут заметно адаптированы на общих рынках до середины 2007 года. Проблемами, которые нужно решить до более широкого распространения серверов этого вида, являются общее управление системой, энергопотребление и охлаждение. Модули легко вставляются в конструкцию корпуса блейд-сервера, и мест для таких модулей может быть немало. Блейд-серверы обладают одной высокоскоростной шиной; они проектируются таким образом, чтобы выделять меньше тепла, экономить физическое пространство и энергию. Среди тех, кого особенно привлекают блейд-серверы, - большие информационные центры, провайдеры телекоммуникационных (в том числе интернет-) услуг, предприятия с высокой степенью концентрации и специализации прикладных задач. Прогнозы IDC говорят: объемы продаж серверов x86 возрастут с 550 миллионов долларов этого года до более 3 миллиардов в 2009 году, проявляя ежегодный рост 40%. Это означает, что блейд-серверы x86 составят 9% объема всего рынка серверов в 2005 году, а в 2009 году их доля будет 25,4%.

Рынок

В целом, прибыль на глобальном рынке серверов в первом квартале выросла на 5,3% относительно первого квартала 2004 г. и в денежном выражении составила $12,1 млрд. При этом прибыль от продаж корпоративных серверов среднего класса увеличилась на 6,1% в относительных цифрах, свидетельствуя об устойчивом росте в этом сегменте рынка. Такие тенденции, по мнению IDC, могут означать, что период сокращения расходов на инфраструктуру со стороны компаний закончился. Сегмент корпоративных серверов high-end класса, по своей прибыльности, наоборот сократился на 13,9% относительно того же периода 2004 г. Таким образом, в нем прекратился постоянный рост доходов, продолжавшийся с 4-го квартала 2003 по 3-й квартал 2004 года. Одним из главных факторов подобного падения можно назвать уменьшение цен серверов midrange и базового классов, что способствует переводу части рабочих задач на такие серверы. Процентное соотношение долей рынка стабильно, общий объём рынка устойчиво растёт. Так, согласно данным IDC, по итогам первого квартала 2005 года рынок серверов, построенных на архитектуре Intel, вырос на 19%.

В Отечестве

В 2004 году, по предварительным оценкам, рост рынка серверов по России составил 48,3%. В этом году темпы роста несколько снизятся. Темпы роста оцениваются в пределах 15-18%. Безусловно, это выше среднеевропейского показателя в 10-12%. Однако в то же время другие секторы отечественного рынка ПК (например, ноутбуки) демонстрируют более чем 100% рост. До 60% от общего оборота отечественного рынка, как и прежде, приходится на платформу Intel. По собственным оценкам корпорации, в штучном выражении ее доля по итогам 2004 г. составила 93,5%. Наиболее перспективным направлением в данном сегменте считается продвижение решений на базе процессоров Itanium 2 и на основе 64-битной архитектуры. Доля последних на российском рынке составила в 2004 году 23%. Дальнейшему росту спроса на подобные решения будет способствовать снижение цен на 64-битные модели по мере их превращения в массовый продукт. При этом серверные процессоры AMD (32- и 64-битных архитектур) все еще не пользуются большой популярностью в России, несмотря на то что мировое потребление этих систем растет. Главная причина столь медленного роста доли AMD - "нераскрученность" бренда в сегменте серверов и консерватизм отечественных потребителей. Это несколько расходится с общемировыми тенденциями, где сегмент на базе архитектуры x86, по данным IDC, продолжает устойчивый рост, а AMD постепенно теснит Intel. Наряду с ростом спроса на "легкие" серверные решения, в последние годы увеличивались продажи RISC-систем. Около 35% отечественных потребителей предпочитают платформу RISC. Intel-серверы окончательно победили серверы на базе RISC-архитектуры и по объемам продаж.

Серверы этого класса используются, в частности, под биллинговые и ERP-системы. Рост сектора оценивается OCS по итогам 2004 г. в 25-27%. Развитие этого рынка поддерживают не только основные производители (IBM, HP, Dell, Sun), но также Intel и Microsoft. Отечественные игроки в данном "тяжелом" секторе пока малоактивны. По данным ITResearch, в России по поставкам серверов на базе Intel уверенно лидирует Hewlett-Packard. В число первых пяти производителей техники этого класса, по тем же оценкам, вошли Aquarius, Depo Computers, Hewlett-Packard, IBM и Kraftway.