По сравнению с характеристиками предыдущего процессора SPARC T5 новый процессор по некоторым параметрам лучше в несколько раз. Процессор SPARC M7 имеет в два раза больше ядер и предоставляет в четыре раза больший кэш на каждое ядро. Благодаря использованию новой архитектуры производительность каждого ядра существенно выше. Новые контроллеры памяти обеспечили рост пропускной способности и скорости доступа к памяти. В целом пропускная способность увеличилась в 4 раза. Стала выше и тактовая частота. Новая модель процессора демонстрирует трехкратное преимущество в скорости работы по сравнению с предшественником.
Важнейшее нововведение, связанное с новым процессором – это реализация программных функций прямо на кристалле. На этом уровне реализованы функции шифрования, аппаратная защита памяти и SQL. Это первая в мире реализация ускорения обработки SQL-запросов и декомпрессии на аппаратном уровне.
Безопасность на аппаратном уровне
Вопросы информационной безопасности сейчас особенно актуальны. Многие компании не готовы вкладывать большие средства в развитие систем безопасности баз данных, стараясь защитить в первую очередь сеть. Это приводит к тому, что более 75% атак на корпоративные данные оказываются успешными.
Угрозы безопасности подразделяются на три типа:
- Уязвимость физических носителей базы данных.
- Уязвимость системного программного обеспечения.
- Ошибки доступа к памяти.
СУБД Oracle позволяют решить проблему защиты базы данных благодаря встроенному шифрованию. Операционная система Oracle Solaris обеспечивает защиту на уровне системного ПО благодаря встроенными функциям защиты от несанкционированного доступа и контроля за ошибками в памяти. Нужно учитывать, что шифрование – ресурсоемкий процесс, негативно влияющий на производительность. Выпуск новых процессоров SPARC M7 позволяет кардинально изменить эту ситуацию. Интегрированная функция шифрования с использованием 15 наиболее известных алгоритмов позволяет кодировать данные практически со скоростью работы основного ядра и памяти. Все алгоритмы обрабатываются непосредственно в процессоре, поэтому уменьшение производительности составляет не более 3%.
На базе процессоров SPARC M7 выпущен и новый однопроцессорный сервер. Тестирование этого решения показало четырехкратное преимущество разработки Oracle по сравнению с аналогичной по мощности моделью ближайшего конкурента.
Серверы на базе процессоров SPARC M7 поддерживают безопасную миграцию доменов на аппаратном уровне. Все данные защищаются сложным алгоритмом шифрования, благодаря чему гарантируется высокий уровень защиты практически без потерь в производительности во время миграции.
Аппаратная защита памяти предотвращает несанкционированный доступ к памяти на уровне аппаратных процессорных ресурсов. Благодаря этому доступ вредоносных программ к памяти надежно блокируется и не влияет на производительность.
Виртуальные адреса, поддерживаемые процессорами M7 не ограничиваются 64 разрядами. При выделении приложению области памяти кроме стандартных 64 разрядов 4 бита используются как метка, которая присваивается этой области и передается с указателем на нее. Такой механизм обеспечивает тонкую защиту на уровне страниц размером 64 байта. Метки присваиваются на аппаратном уровне процессором и передаются непосредственно в программу. Таким образом нейтрализуются вирусы, использующие механизмы переполнения стека и буфером.
Ускорители инструкций SQL
Процессор SPARC M7 имеет специальные ускорители инструкций SQL. Они работают в синхронном и асинхронном режиме независимо. Переход на использование технологии In-Memory скорость обработки инструкций выросла до миллиона строк в секунду, а специализированные ускорители в процессоре M7 выводят производительность на уровень миллиардов строк в секунду. Лучший результат на внутренних тестах Oracle составляет 170 миллиардов строк в секунду на процессорах SPARC M7, с использованием механизма In-Memory и сопроцессоров. Помимо непосредственного увеличения скорости обработки SQL запросов сопроцессоры берут на себя нагрузку по обработке OLTP-запросов и поддержку других приложений.
За счет этого аналитические приложения работают на серверах с процессорами SPARC M7 в восемь раз быстрее, чем на традиционных решениях архитектуры x86. Скорость работы OLTP выросла в три раза. Это означает, что теперь вместо пяти традиционных двухсокетных серверов достаточно одного однопроцессорного сервера на базе SPARK M7. Это обеспечивает безусловную экономию на площадях, лицензиях, питании и обслуживающем персонале.
Многие заказчики Oracle уже оценили новинку. Компания продолжает активно развивать архитектуру SPARC, работая в первую очередь над повышением производительности и оптимизацией архитектуры.
