Windows 7 на многоядрени процесори

В една от предишните си статии писах, че с подобряването на многоядрени процесори и увеличаване на броя на Windows 7 ядки в крайна сметка изпревари Windows XP по отношение на брутния скоростта на обработка на заявлението поради високата скалируемостта на ядрото. Въпреки това, аз си представим, че това ще се случи само в далечното бъдеще - добре, ако не и за ерата на разпределението на масата на 16- и 32-ядрени процесори. Но сега се оказва, че съм направил грешка, след като в три или четири: моментът, когато напреднали Windows 7 ядрото в комбинация с многоядрени процесори ще спечели над един прост, груб подход сила, която се изпълнява в Windows XP ядрото вече е постигнато.

Казано по-просто, Windows 7 работи много по-бързо, отколкото Windows XP, при обработката на взискателни мултитаскинг натоварвания върху съвременната многоядрени хардуер. Като се имат предвид настоящите тенденции за изграждане на компютри и краткосрочни планове за развитие на многоядрени процесори, това предимство трябва да бъде достатъчно, за да примами дори и най-упоритите голям ход най-накрая да се Windows 7.

Няколко фактора дават предимство на Windows 7 на многоядрени процесори. По-специално, появата на мулти-процесорни системи на базата на технология неравномерно достъп до паметта (Non-с обща памет, NUMA) - например, HP Z800 - позволява да се реализира висока изчислителна мощност в малък форм-фактор. Комбинацията от многоядрени процесори и разклонители процесор ви позволява да създадете персонални компютри с висока мащабируемост, която преди е била достъпна само за най-високо ниво сървъри. По този начин цената на тези системи е много по-малко, отколкото при конвенционалните дискретни процесори за постигане на същата изчислителна мощност.

Друг фактор - отказа на обикновен FSB (Front Side Bus), който в продължение на много години е ключов компонент на архитектурата на персонални компютри и работни станции, базирани на Intel процесори. Interconnect Вместо това сега се използва гума Quick Path (QPI) - Intel отговор на AMD HyperTransport - което включва поставянето на контролера на паметта в един чип с процесора, което осигурява най-новата директен достъп до физическата памет. В резултат на значително ускорен достъп до локалната памет за всеки процесор, както и в комбинация с кеш трето ниво чрез повишаване на производителността, като същевременно преразпределение на натоварването между няколко процесора.

NUMA и QPI значително подобрено Intel архитектура, но всички тези нововъведения ще бъде безполезно при липсата на адекватна подкрепа от страна на операционната система. Ето защо цялостна оптимизация на Windows 7 ядрото за многоядрени процесори има значение толкова много: Без него потребителите просто не може да получи достъп до повишаване на производителността, която се осигурява от Intel и AMD най-новите развития. С други думи, за да се възползват максимално от усъвършенствани процесори, операционната система трябва да се подобри.

Windows XP - един чудесен операционна система. Тя е спечелила си репутация в продължение на почти десет години на непрекъсната работа. Въпреки това, на фона на сложна система за подпомагане на многоядрени процесори, приложена в Windows 7, Windows XP изглежда доста блед. Windows XP ядрото използва концепцията за ОМП (многопроцесорни системи, SMP), която беше разработена в дните на Windows NT, и това ограничава възможностите на системата по време на работа на модерно оборудване с NUMA архитектура. Това е като стария виц за капитана, който от инструментите - чук: Windows XP да приеме каквато и мулти-задача като пирони, които се нуждаят, за да отбележи.

Windows 7, от друга страна, е внимателен към нюансите. Например, операционната система не знае разликата между множество отделни процесори и множество ядра в един процесор. Освен това, Windows 7 се вземат предвид основните принципи NUMA машини - по-специално, фактът, че групата на ядра на един процесор действа като функционална единица, както и че афинитетът на процесора може пряко да влияе на работата на приложения в многопроцесорна среда. Взети заедно, това дава възможност на ядрото да Windows 7 по-ефективно управление на хардуера, като се има предвид логично и физическата структура на процесите в разпределението на процеса на разпределяне и памет.

Разбира се, на практика е по-важна от теорията. И въпреки че Microsoft от началото обеща, че Windows 7 ще използва възможностите на съвременните многоядрени системи е много по-ефективен от Windows XP, потвърди, че изявлението не е толкова лесно. Проблемът е, че много малко съвременни компютри имат комбинацията от interprocessor съединения от типа на NUMA, че Windows 7 е необходимо за успешна операция на многоядрени системи ядра и. Според резултатите от измерванията, които направих за предишния ми статия, изглежда, че Windows 7 е далеч зад XP на всеки хардуер - от настолен компютър с двуядрен процесор с работна станция с четириядрен процесор. Ето защо реших, че потенциалът на новата операционна система ще бъде в състояние да реализира напълно единствените 16- или дори 32-ядрени машини.

За щастие, сега разбирам, че това не е така. Windows 7 е в състояние да работи ефективно, не само по отношение на бъдещото поколение на компютри, но също така и на съвременната масова (макар и скъпи) системи. Новите измервания, направени на посочения по-горе работна станция HP Z800 (8 ядра 16 потоци), показват, че Windows 7 има раздробяване предимство в сравнение с Windows XP в обработката на смесени многонишков товари, включително услуги SQL бази данни (47% по-бързо) MAPI изпълнение на процеси (178% по-бързо), и възпроизвеждане на медия.

Що се отнася до мащабируемост, преходът от един четириядрен до осем ядра, разпределени между два процесора, предвижда в Windows 7 е много по-значително увеличение на сто в производителността в сравнение с Windows XP. SQL база данни производителност се е подобрило в Windows XP до 72%, а в Windows 7 - колкото е 200%. MAPI ускорена обработка в Windows XP само с 4%, което може да се пренебрегне, но в Windows 7 - почти 360%.

Като цяло, Windows 7 е голяма победа, която приписват по-добра поддръжка на многоядрени процесори, едновременно многонишкова (Едновременно Multithreading, SMT, или Hyper-Threading) и NUMA. Фактът, че Windows 7 успя да постигне такива високи резултати в осем ниво - не само да изпревари Windows XP, и да го оставят далеч зад себе си - се оказа за мен приятна изненада и ме направи още по отношение на командването на разработчиците на ядрото на Windows. Момчета наистина да разберат как да се възползват максимално от хардуерната платформа.

Разбира се, напреднали потребители многопроцесорни работно място вече може да се получи огромно предимство при преминаване към Windows 7, но в списъка на тези, които са полезни нови функции на операционната система, без да се ограничава. Персонални компютри и преносими компютри, базирани на Intel Core i7 сегашното поколение процесори също са в състояние да получат значителни печалби поради подобрената прехвърляне на натоварването между източника и кеш паметта, както и редица други многоядрени подобрения, изпълнявани в Windows 7. Въпреки засиленото мащабируемост на Windows 7 все още не е дал ите предимства пред Windows XP върху дву или четириядрен компютър средна мощност, те са все пак е възможно да се компенсира увеличеното натоварване на оборудването, което създава още тата операционна система.

Фактът, че всички съблазнителни предимствата на Windows 7 - осигурява допълнителна сигурност, управляемост, лекотата - станало възможно чрез увеличаване на натоварването на процесора от услугите на заден план, които са отговорни за изпълнението на тези нови функции. Ето защо, най-ефективно използване на честотната лента процесор от изключителна важност, доколкото, тъй като броят на софтуерни слоеве се увеличава, отделяне на оборудването от страна на оператора.

Но се, че тя може, в крайна сметка едно нещо е сигурно: Windows 7 - или, най-малкото, се намира в основната си архитектура, базирана - е бъдещето на персонални компютри, базирани на Intel. И това си остава факт, дори и ако Microsoft реши Windows червата и изхвърлите всички слоеве над NT изпълнителен директор (вид екстремен вариант на MinWin). Гигантът от Редмънд е в състояние да създаде в Windows 7 стабилен, мащабируем основа за операционна система, която поддържа многоядрени процесори, и тя все още е полезно да се компанията в развитието на бъдещите версии на своя флагман продукт.