Скорость загрузки – основополагающий показатель для любой системы от обычного ПК до ОСРВ. Скорость запуска важна для потребителей, поэтому ведущие производители неустанно работают над её повышением.

Например компания Lenovo внедряет в свои СХД технологию Intel® Optane™ DC Persistent Memory и приводит такой аргумент в пользу её применения: “Эта технология окажет заметное положительное влияние на эксплуатацию современных дата-центров. С ее помощью можно сократить время перезапуска серверов с нескольких минут до считанных секунд…”.
“С нескольких минут“ – это о загрузке СХД Lenovo в случае использования стандартной DRAM.

Для сокращения времени загрузки x86/x86-64 машин Microsoft начиная с Windows 8 продвигает технологию Fast Boot, которая опирается на гибернацию. Microsoft утверждает, что при включении Fast Boot на большинстве систем, протестированных в её лаборатории, ускорение составило от 30 до 70%.

Разработчики прошивок также предпринимают меры для ускорения запуска. Так проект LinuxBoot рекламируя преимущества перед UEFI приводит следующие аргументы в свою пользу: «Серверы могут загружаться значительно быстрее, всего около 20 секунд по сравнению с несколькими минутами , которые требуется при использовании UEFI на этих типах машин.»

А ЧТО У НАС?

Для ускорения запуска Е2К-машин программа начального старта (ПНС) Эльбрус использует параллельную инициализацию ядер ЦП, а также физуровней и каналов памяти DDR4. В свою очередь, ОС Windows, UEFI и множество x86 библиотек, глубоко адаптированы под применяемое железо. Чего пока не скажешь про ПО Эльбрус. В то же время и Эльбрус, и Intel используют аналогичную периферию и память от мировых производителей. В этой связи, представляет интерес сравнить временя работы ПНС Эльбрус с длительностью загрузки ОС на различном оборудовании Intel.

МЕТОДИКА СРАВНЕНИЯ

Требуется сопоставить длительности загрузки ОС на весьма разных платформах. Отсюда, время перезапуска правильнее определять, фиксируя интервал от включения питания до передачи управления ОС. Для Windows — это конец фазы OSLoader. Для Linux — старт самораспаковки. При всех раскладах в этой точке закончился POST, считан стартовый код ОС и подняты нужные для запуска системы компоненты, включая драйвер видеокарты. Результаты будем поверять средствами анализа производительности: eventvwr + журнал событий в Windows и утилита systemd-analyze в Linux.

ЭЛЬБРУС vs INTEL

Были получены следующие результаты времени загрузки на ряде оборудования Intel и серверах Эльбрус версии V6. См. таблицу ниже. Замеры проводились на текущих штатных настройках оборудования и ПО, как есть.

ЧТО ВЛИЯЛО НА ЗАГРУЗКУ

Время перезапуска напрямую зависит от аппаратной конфигурации. Объем RAM играет тут первую скрипку. При прочих равных характеристиках оборудования разница становится заметна при объеме ОЗУ выше 16GB и существенно возрастает при 64GB и больше. Увеличение числа ЦП, ядер ЦП и южных мостов замедляет загрузку. Частота ЦП и особенно скорость дисков существенно влияют на время загрузки. Понятно, что при использовании SSD перезапуск происходит быстрее.

ИТОГИ И БЛИЖАЙШЕЕ БУДУЩЕЕ

Как видно из таблицы, даже при подкачке ОС с NVME, более высоких частотах ЦП, меньшем числе южных мостов и равных объемах ОЗУ, скорость загрузки Intel не превосходит по времени ПНС Эльбрус. Конечно, на другом оборудовании или смене настроек результаты могут быть иные. В любом случае подтверждённые ТТХ Эльбрус вполне достойны и характеризуют не только ПНС, но и наглядно представляют возможности аппаратуры Эльбрус. При этом развитие платформы Эльбрус и её адаптация под эксплуатируемое железо продолжается. В планах МЦСТ ускорить запуск ОС и аппаратно-зависимых частей ОС (например, переключение контекста), внедрить поддержку режима сна и параллельную настройку драйверов ПНС, устранить дублирование кода в ПНС и ОС, создать 64-ядерный микропроцессор Эльбрус по технологии 6 нм, который позволит разработать суперЭВМ с производительностью десятки ПФлопс и многое другое.