Histórico de Recurso SPARC M7

Processador SPARC M7

Inovação do Processador
Aproveita ‘Software em Silício’

De John Soat

 

A tecnologia SPARC planeja enfatizar a liderança em inovação, o compromisso da Oracle com silício avançado e Sistemas de Engenharia

IEEE/Sigarch

O SPARC de última geração estava na programação do Hot Chips 26.

A inovação é o sangue do setor de tecnologia. E a inovação tecnológica é um fator fundamental para os negócios, o governo e a cultura. A Oracle tem plena consciência de que a inovação é indispensável, não só na teoria, mas também na prática, investindo tempo, esforços e recursos consideráveis na condução da tecnologia da informação e em sua implementação efetiva daqui para frente, primeiro em software e depois em armazenamento, redes e hardware.

Um resultado significativo desse esforço veio à tona na conferência Hot Chips em Cupertino, na Califórnia, onde a Oracle divulgou detalhes tecnológicos de seu próximo processador SPARC, conhecido como SPARC M7. O local é apropriado: neste ano, é comemorado o 26º aniversário da demonstração do setor de semicondutores sobre tecnologia inovadora, patrocinada pelo comitê técnico do IEEE para microprocessadores e microcomputadores e em cooperação com o SIGARCH (Special Interest Group on Computer Architecture, Grupo de Interesse Especial sobre Arquitetura Computacional) do ACM. Esse é um marco para a Oracle. Com a divulgação do M7, a Oracle terá introduzido seis novos processadores SPARC nos quatro anos desde que adquiriu a Sun Microsystems. Essa linha do tempo agressiva reforça o compromisso da Oracle com a arquitetura SPARC, mantendo sua relevância no ambiente de tecnologia.

Software em Silício

As inovações do novo processador SPARC fazem parte da filosofia de design no coração do Oracle Engineered Systems. É uma abordagem à arquitetura de TI empresarial que harmoniza servidores, software e armazenamento em um único sistema integrado e ajustado que executa aplicações com a capacidade de desempenho ideal.

Essa estratégia de otimização é refletida no novo processador. As inovações mais significativas do M7 giram em torno do que é conhecido como "software em silício", uma abordagem de design que posiciona funções de software diretamente no processador. Como as funções específicas são realizadas em hardware, uma aplicação de software é executada com muito mais rapidez. E como os núcleos do processador são liberados para a execução de outras funções, as operações gerais também são aceleradas.

O design do SPARC M7 contém 32 núcleos de CPU para desempenho mais rápido.

Por exemplo, uma das inovações mais incríveis do processador M7 é conhecida como seus mecanismos de aceleração de consulta em memória. Essas unidades específicas de design assumem determinadas funções de pesquisa de dados de uma consulta de banco de dados, e essas funções são processadas a uma taxa de velocidade muito alta. Essa funcionalidade dedicada torna o desempenho de consultas de banco de dados muito mais rápido.

Tal aceleração de consultas "é realizada de uma maneira nunca feita antes", disse David Lawler, vice-presidente sênior de gerenciamento e estratégia de produtos de sistema da Oracle. O M7 incorpora até oito mecanismos de aceleração de consultas em memória.

Outra inovação significativa do M7 é um recurso conhecido como integridade de dados da aplicação. Esta funcionalidade de software em silício garante que uma aplicação seja capaz de acessar somente sua própria região de memória dedicada. Isso permite que os programadores de software identifiquem problemas na alocação de memória, o que é vantajoso de diversas maneiras.

A Oracle espera que isso melhore drasticamente a velocidade do desenvolvimento de software da Oracle, e a qualidade do produto resultante, e que os clientes se beneficiem ao executarem aplicações com memória que esteja sempre protegida em produção.

Além disso, serve como um recurso de segurança. "Se um trecho de código em particular estiver tentando ler os dados de outro, o chip o interromperá", disse Renato Ribeiro, diretor de gerenciamento de produtos para Sistemas SPARC da Oracle.

E como é programado no processador, a funcionalidade de integridade de dados não afeta o desempenho da aplicação. "Quase não há custo indireto", disse Lawler.

Aumentos de Desempenho

100 GB/s

Outra inovação disponível no novo processador envolve a capacidade de descompactar dados em velocidade muito alta. Isso é especialmente importante em conexão com a inovadora funcionalidade de banco de dados em memória da Oracle.

O desempenho do banco de dados será aprimorado quando os dados usados puderem ser carregados diretamente na memória do servidor, eliminando a latência da transferência de dados de um armazenamento externo. Entretanto, para colocar uma grande quantidade de dados na memória do servidor, eles deverão ser compactados e não descompactados em todas as consultas de banco de dados. Essa descompactação demora e esgota recursos valiosos de processador—um gargalo clássico.

Para atender a essa constrição, os engenheiros da Oracle incorporaram um mecanismo de aceleração de descompactação ao processador M7. Essa unidade programada executa a descompactação de dados na velocidade total do banco de dados em memória: 100 GB/s Isso é equivalente a 16 placas PCI de descompactação, ou a 200 núcleos de CPU, destaca Lawler.

Outra melhoria feita no M7 relacionada ao desenvolvimento envolve a comunicação entre dois computadores. Conhecido como malha de latência extremamente baixa para compartilhamento de memória, essa interconexão de hardware fornece latência de sub-microssegundos para mensagens, o que é traduzido para "acesso à memória em duas máquinas como se fosse local", diz Lawler. Isso ajuda o desempenho de computadores em um cluster.

Por fim, o processador M7 contém 32 núcleos em seu design, o que aumenta o cavalo-vapor de processamento em relação ao seu predecessor, o M6, que tem 12 núcleos. Mais uma melhoria de processo do que uma inovação, ele confirma o compromisso da Oracle em tornar o SPARC o processador mais poderoso do setor.

Vantagem da Coengenharia

Com sua arquitetura SPARC, a Oracle tem uma vantagem sobre outros fornecedores empresariais pois pode fazer o trabalho de engenharia em todos os níveis da pilha de computação: processador, sistema operacional, middleware, banco de dados, aplicações e até mesmo ferramentas de software, especificamente Java.

O processador SPARC M7 se aproveitou dessa coengenharia, projetado desde o início da entrada de engenheiros de hardware da Oracle e de seus desenvolvedores de software. Essa abordagem é o que possibilitou a transformação da estratégia inovadora do "software em silício" em realidade. "Nós examinamos todo nosso software e identificamos o que era mais difícil" e então os incorporamos ao processador, disse Lawler.

O SPARC M7 deverá ser disponibilizado em algum momento do ano civil de 2015. A Oracle pretende que o setor em geral se beneficie desse trabalho. "Planejamos disponibilizar estas funções para outros fornecedores de software que quiserem aproveitar as vantagens delas", disse Ribeiro.


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