La necesidad de soportar procesadores y memorias de alto desempeño e integrar dispositivos lentos de entrada-salida, ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías para la interconexión de entrada y salida. AMD, Alpha Processors, y API networks desarrollaron la tecnología HyperTransport como resultado del esfuerzo de aquellas compañías y sus asociados para simplificar e integrar tráfico de alta velocidad entre procesadores de alta velocidad, memorias y dispositivos de I/O. La especificación del año 2001, el HyperTransport 1.03 definió un ancho de banda de hasta 12.8 Gigabyte/segundo, excediendo por mucho cualquier otra tecnología de I/O de esa época.
La última especificación de la tecnología HyperTransport, la 2.0, soporta un ancho de banda de 22.4 Gigabyte/segundo alcanzando el ancho de banda mas alto de la industria para mediados del año 2004.
Cuando el Consorcio Abierto HyperTransport fue formado en el 2001, muchos compañías de sistemas líderes y compañías de comunicaciones, se unieron y participaron en la confección de la especificación definitiva. Específicamente mecanismos de comunicación tales como canales virtuales muy sofisticados, capacidades para el manejo de paquetes fueron incorporados.
Las especificaciones resultantes del HyperTransport, definen una forma práctica, de alto rendimiento, altamente optimizada con arquitectura de alto nivel, ideada para un rango de aplicaciones que va desde sistemas embebidos, computadores personales, portátiles, servidores, equipos de redes, e incluso supercomputadores.
El desarrollo de la Tecnología de HyperTranstport fue influenciada por dos factores importantes: la necesidad de compatibilidad de PCI y el requerimiento de implementación de bajo coste. La amplia implementación del Bus PCI, hizo la compatibilidad del software para PCI, una ventaja importante, ya que esto ayudo a mantener la tremenda inversión realizada por la industria, en esta tecnología de interconexión de buses.
Bases de la Tecnología HyperTransport.
Esta tecnología esta definida por la Topología de Canal, Características de la Señal Eléctrica y los protocolos de paquetes de comando/dirección /datos. La topología define la estructura del enlace HyperTransport; el Protocolo Eléctrico define las características físicas de la interfase de señal de HyperTransport; los protocolos de paquete definen como la data es organizada y transferida a través del enlace HyperTransport.
¿Qué es la tecnología Hyper-Threading?
La tecnología Hyper-Threading es un innovación sin precedentes que mejora de forma significativa el desempeño del procesador. Introducida por Intel en la familia de procesadores Intel® Xeon(TM) para servidores, esta tecnología ha permitido una mayor productividad y ha mejorado la experiencia informática de los clientes. La tecnología Hyper-Threading se admite ahora tanto en los procesadores Intel® Xeon(TM) para servidores y estaciones de trabajo de alto desempeño como en el procesador Intel® Pentium® 4 con tecnología HT2 para desktop y estaciones de trabajo de nivel básico, disponibles en una amplia gama de velocidades.
La tecnología Hyper-Threading ofrece un empuje considerable al desempeño, el cual es idóneo para el entorno, las aplicaciones y los sistemas operativos informáticos de hoy.
Funcionamiento de la tecnología Hyper-Threading
El aumento de la velocidad del reloj es uno de los modos principales para brindar más potencia de cómputo e Intel ha estado a la vanguardia de la frecuencia de procesador líder del sector. No obstante, la velocidad del reloj es sólo una parte. El otro camino hacia un mayor desempeño es el realizar más trabajo en cada ciclo de reloj y es aquí donde aparece la tecnología Hyper-Threading. Un solo procesador compatible con la tecnología Hyper-Threading se presenta a sí mismo ante las aplicaciones y los sistemas operativos modernos como dos procesadores virtuales. El procesador puede trabajar en dos conjuntos de tareas a la vez, utilizar los recursos que de otro modo estarían inactivos y realizar más trabajo en la misma cantidad de tiempo.
En los PC de desktop y en las estaciones de trabajo de nivel básico, la tecnología HT aprovecha la capacidad de subprocesos múltiples integrada en Windows* XP y en muchas aplicaciones avanzadas.
El software con subprocesos múltiples divide su carga de trabajo en procesos y subprocesos que se pueden programar y enviar de forma independiente. En un sistema de multiprocesador, dichos subprocesos se ejecutan en distintos procesadores. La tecnología HT permite que un solo procesador Pentium 4 funcione como dos procesadores virtuales o lógicos. En realidad sólo hay un procesador Pentium 4 físico en su PC, pero el procesador puede ejecutar dos subprocesos simultáneamente.
En los servidores y en las estaciones de trabajo de alto desempeño, la tecnología Hyper-Threading permite el paralelismo a nivel de subprocesos (TLP) al duplicar el estado arquitectónico de cada procesador a la vez que se comparte un conjunto de recursos de ejecución del procesador. Cuando programa subprocesos, el sistema operativo considera los dos estados arquitectónicos claramente determinados como procesadores "lógicos" separados, lo cual permite que el software con capacidad para multiprocesador se ejecute sin modificación en una cantidad doble de procesadores lógicos.
Aunque la tecnología Hyper-Threading no ofrece el nivel de escalado del desempeño que se alcanza al agregar un segundo procesador, los análisis de rendimiento demuestran que algunas aplicaciones para servidor pueden experimentar un 30% de aumento en el desempeño. Aunque la tecnología puede dar impulso a las aplicaciones que se ejecutan en Microsoft Windows* 2000 Advanced Server, funciona mejor con sistemas operativos que se han optimizado para la tecnología Hyper-Threading, los cuales incluyen Microsoft .NET* Server, Windows XP* y algunas versiones de Linux*.
Beneficios de la tecnología Hyper-Threading
Los usuarios empresariales de los PC de desktop y portátiles compatibles con la tecnología Hyper-Threading verán un cambio inmediato del desempeño y un aumento de la velocidad de respuesta del sistema en los entornos multitarea actuales (hasta un 25 por ciento). Las organizaciones se benefician porque se mantiene el desempeño del sistema mientras se ejecutan otras aplicaciones de forma transparente en segundo plano. Las tareas tales como los antivirus, la codificación del correo electrónico y la compresión de archivos funcionan de forma más eficaz, lo que hace que la infraestructura global sea más sólida, fácil de administrar y segura. Los usuarios obtienen una velocidad de respuesta del sistema mejorada, ya que las aplicaciones en primer plano se ejecutan en menos tiempo en las situaciones multitarea. Además, cuando se utiliza la tecnología HT con Gigabit Ethernet en cargas de trabajo de multitarea, se observa un mayor rendimiento en la conectividad de red y en la velocidad de los datos, lo cual ofrece un desempeño superior. En los servidores y las estaciones de trabajo de gama alta, los análisis del desempeño demuestran mejoras sólidas en las aplicaciones para servidor que se ejecutan en procesadores con tecnología Hyper-Threading.
- The Hyper transport BUS used by AMD.
http://www.hardwaresecrets.com/
- Hyper-Threading Technology on the Intel® XeonTM Processor Family for Servers- White Paper.
- HyperThreading Technology - Overview
- Hyper Transport I/O Technology Overview.
http://www.hypertransport.org/
- Hyper Transport System Architecture.
Addison Wesley
Don Anderson, Jay Trodden
MindShare, In
