Весенний IDF 2005: одноядерные процессоры вымирают?
Многие посетители давно предвкушали весенний “Форум Intel для разработчиков” (IDF), на котором должны были доминировать многоядерные продукты, а также некоторые новые технологии будущих платформ. Впрочем, главный девиз Intel был очевиден: настало время перехода на 64 бита и многоядерные технологии.
В планах Intel присутствует целых 15 многоядерных процессоров. Все новые CPU будут поддерживать бит XD, Enhanced SpeedStep или Demand Based Switching, а также 64-битные расширения EM64T. Будем откровенны: Intel реализовала все функции, которые AMD предлагала вот уже много месяцев в виде бита NX, технологии Cool & Quiet, а также 64-битных расширений. В этом году добавится технология виртуализации и появятся новые улучшенные платформы.
Хотя AMD наверняка скоро увеличит тактовые частоты 90-нм процессоров Athlon 64, у Intel есть два фактора, играющих на руку. Во-первых, это лидерство по производству: 65-нм процесс, скорее всего, будет введён уже в конце этого года. Во-вторых, производственные мощности Intel достаточны для выпуска двух- и многоядерных процессоров в достаточных количествах.
Впрочем, некоторые люди по иному смотрят на весь объём новой информации Intel. Они называют это информационным переполнением – нормальный человек вряд ли запомнит все кодовые названия и технические данные, которыми Intel щедро посыпает аудиторию. Почему чиповая компания решила так резко сменить информационную стратегию? Пробудила ли гиганта AMD? Или, возможно, Intel пытается отвлечь аудиторию от того факта, что многоядерная технология ещё не в таком законченном состоянии, как ожидалось?
В любом случае, несмотря на всю шумиху вокруг многоядерности, старые добрые одноядерные процессоры не думают сдаваться. AMD пока что будет их придерживаться, да и Intel не станет резко смещать их с рынка. Но нам стоит ожидать новых изменений в названиях продуктов. Вспомните, как AMD переименовала Athlon XP в Sempron. Скорее всего, Intel откажется от сегодняшних процессоров Celeron и выпустит новые модели с большим кэшем и технологией Hyper-Threading на базе того, что сегодня называется Pentium 4.
Бывший главный технический директор Intel Патрик Гелсингер, конечно же, стал лучшим кандидатом для демонстрации будущих многоядерных процессоров.
Закон Мура будет действовать ещё много лет
Хотя эпоха грандиозных скачков тактовой частоты и закончилось, Intel не предполагает “завязывать” с увеличением числа транзисторов. Развитие 65-нм техпроцесса продвигается, как и ожидалось, причём несколько демонстрационных систем были оборудованы двуядерными процессорами Presler для Socket 775. Intel нацеливается ввести 22-нм техпроцесс к 2011 году, с промежуточными этапами: 45 нм в 2007 и 32 нм – в 2009 году. Так что эмпирический закон Мура, гласящий об удвоении числа транзисторов примерно каждые полтора года, будет работать ещё многие годы.
Уменьшение размера транзистора не только позволит увеличивать тактовые частоты, но и обеспечит увеличение числа транзисторов, которые могут быть использованы для новых функций или просто для увеличения объёма кэша. Впрочем, обе эти меры не всегда приводят к существенному приросту производительности. Логичным шагом здесь можно считать распространение серверной идеи на настольные ПК: реализацию нескольких ядер на одном чипе.
За три года параллелизм увеличит производительность
Звучит смело, но идея увеличения производительности процессора, когда на одном кристалле соединяются два или более ядра, уже вышла из области научной фантастики. Если посмотреть на серверный рынок, то переход на два или четыре процессора даёт существенное увеличение производительности. Но это может быть достигнуто только в том случае, если программное обеспечение сможет использовать все новые ресурсы. Приложения должны быть оптимизированы для многопоточных окружений, чтобы операционная система смогла распределить нагрузку по всем процессорам. Это относится как к физическим ядрам, так и к логическим процессорам Hyper-Threading.
Мы должны подчеркнуть мнение AMD и Intel: одноядерные топовые модели останутся самыми скоростными процессорами для большинства сегодняшних приложений до тех пор, пока программное обеспечение не будет оптимизировано для многопоточной среды. По информации Intel, новые процессоры имеют потенциал для “роста по вычислительным возможностям”.
Если в ближайшие 18 месяцев Intel планирует увеличить долю выпускаемых многоядерных процессоров более чем на 70%, то AMD подходит консервативнее. Процессор Athlon 64 FX останется топовой моделью, а за ним будет следовать двуядерный Toledo. Флагманом же Intel станет двуядерный процессор Extreme Edition с технологией Hyper-Threading.
Нас ждёт много двуядерных процессоров
Некоторые наши коллеги были готовы смести стенд Intel.
В ближайшее время на рынок должны выйти три многоядерных проекта: Smithfield для настольных ПК (второй квартал), Montecito – двуядерный Itanium 2 (вторая половина года) и Yonah для рынка ноутбуков. Впрочем, Yonah не появится раньше конца 2005 года, так как 90-нм двуядерный процессор вряд ли уместится в тепловой пакет платформы Centrino. Поэтому процессор будет доступен и в одноядерном исполнении. В то же время, Yonah станет хорошим выбором для тех мобильных пользователей, кому нужна максимальная производительность. Тогда же появится и двуядерный настольный процессор следующего поколения Presler, оснащённый двумя кэшами L2 по 2 Мбайт.
Что касается Itanium 2, то в этом году нас ждут Montecito/Millington (90-нм техпроцесс с 4 и 2 потоками, соответственно); в 2006 году – Montvale (90 нм, до 4 потоков) и Tukwila/Dimona – на будущее (65-нм процессор с четырьмя ядрами и 4 или даже 8 потоками).
В секторе Xeon в начале 2006 года появятся 65-нм Dempsey и 90-нм Paxville, оба будут поддерживать два потока. Tulsa сменит Paxville и привнесёт 65 нм на рынок Xeon MP. Их преемник Whitefield будет весьма интересен, поскольку с его выходом Intel будет использовать общую платформенную архитектуру с Itanium 2 Tukwila. Учитывая последние усилия Intel по виртуализации, можно предположить, что платформа Itanium будет обладать достаточной мощностью, чтобы поддерживать архитектуру x86 в виртуальном режиме.
А вот и они – будущие процессоры Intel.
Интерес к многоядерным процессорам был огромен.
Presler – одноядерный двуядерный процессор
Нас немало удивил подход Intel к созданию многоядерных процессоров. Первый вариант Smithfield будет содержать на одном кристалле два процессорных ядра с 1 Мбайт кэша L2 на каждом из них. AMD идёт тем же путём. Однако уже Presler будет использовать совершенно иной подход, сочетая два кристалла типа Cedar Mill (2 Мбайт кэша L2 на каждом) на одной упаковке, превращаясь в двуядерный процессор.
Последний вариант представляет лучшие возможности для отбраковки кристаллов, позволяя увеличить долю выхода годных двуядерных процессоров. Кроме того, он обеспечит Intel дополнительную гибкость для удовлетворения требований различных сегментов рынка. Если AMD с выпуском одноядерной линейки Athlon 64/FX добьётся успеха, то, скорее всего, мы увидим скоростные процессоры Pentium 4 на базе одного 65-нм ядра Cedar Mill.
Двуядерные Pentium 4 будут названы Pentium D
Посмотрев на планы Intel, можно заметить несколько изменений в именованиях процессоров. Во-первых, двуядерные процессоры будут называться не Pentium 4, а Pentium D. Была ли выбрана буква “D” из-за того, что она стоит на четвёртом месте в английском алфавите? Или она расшифровывается как “Dual”? Мы не знаем. Во-вторых, процессор Extreme Edition больше не будет Pentium 4. Он превратится просто в Pentium Processor Extreme Edition. Наконец, Intel решила распространить модельные номера и на Extreme Edition, маркируя новый флагман как Pentium EE 840.
Многие из вас уже наверняка слышали о новых тепловых пакетах. 820 будет 2,8-ГГц процессором с тепловым пакетом 95 Вт. Топовая модель Pentium D 840 на 3,2 ГГц потребует теплового пакета в 130 Вт, как указали несколько человек из Intel. Мы не смогли узнать, какой тепловой пакет будет у процессора 830 на частоте 3,0 ГГц.
Pentium Processor Extreme Edition 840
Между процессором, который будет продаваться под названием Pentium D и новым Pentium Extreme Edition 840 различий немного, за исключением Hyper-Threading. Если Pentium D не будет поддерживать Hyper-Threading, то Extreme Edition сможет похвастаться двумя потоками на процессорное ядро. В отличие от текущего Pentium 4 Extreme Edition на 3,73 ГГц, новая версия будет работать на максимальной для Smithfield тактовой частоте 3,2 ГГц и FSB800.
А как насчёт Mobile Pentium 4?
Во всей информации, поданной на IDF, нам кое-чего не хватило. Сегодня на рынке присутствует процессор Mobile Pentium 4 – оптимизированная версия P4 для производительных ноутбуков. В зависимости от применения, этот чип позиционируется либо как менее дорогая альтернатива полноценной платформе Centrino, либо как более скоростной процессор, чем Pentium M, что связано с большим преимуществом по тактовой частоте и технологией Hyper-Threading.
Однако Intel желает максимально быстро убрать Pentium 4-M, чтобы освободить место для Pentium M и Centrino. А Mobile Pentium D мы, определённо, не увидим. Это имеет смысл не только с точки зрения мобильности, но и с учётом грядущего выпуска мобильного процессора AMD Turion 64. Последний будет обладать тепловыми характеристиками, очень близкими к Pentium M, и, возможно, поддерживать некоторые расширения, которые сегодня есть только у P4 Prescott и Xeon.
Чипсет 955X с двойной графикой
Есть одна функция, которую Intel не комментирует. Как вы можете видеть на иллюстрации, взятой из презентации, чипсет 955X будет поддерживать двойную графику. В отличие от чипсета nVidia nForce4, Intel планирует использовать внешний мост, обеспечивающий два физических слота x16 PCI Express. Поскольку у Intel имеется соглашение о перекрёстном лицензировании с nVidia, это решение наверняка будет SLI-совместимым.
Другие функции чипсета вряд ли можно назвать удивительными. Чипсет 955X или Glenwood будет поддерживать до 8 Гбайт двухканальной памяти DDR2-667, ещё больше слотов x1 PCI Express, звуковую систему High Definition Audio с интерфейсом ADAT, а также MatrixRAID с программной поддержкой RAID 5. Последняя, кстати, станет хорошим применением для мощных процессоров – в том числе, и двуядерных моделей. Вполне естественно, что двуядерный процессор легко справится с вычислениями XOR, необходимыми для RAID 5.
Послание Intel разработчикам: “64 бита. Пора!”
Джим Олчин (Jim Allchin) из Microsoft попросил разработчиков направить свои усилия на 64 бита.
Intel долго раскачивалась, прежде чем решила догнать AMD в области 64-битных вычислений, поняв важность этой технологии. Несколько презентаций и демонстраций продуктов не оставили сомнения, что Intel неплохо поработала в предыдущие месяцы и планирует агрессивный переход на 64 бита. К концу этого года компания будет поставлять 100% серверных процессоров с поддержкой 64-битных вычислений. А доля среди корпоративных клиентов превысит 50 процентов.
Разработчиков попросили как можно быстрее начать перевод кода. “Начните разработку для 64 бит. Переход уже начался”, – сказал Патрик Гелсингер, глава Digital Enterprise Group в Intel. Этот комментарий подчёркивает тот факт, что компания, по всей видимости, не желает больше терять время – пора раскрыть потенциал производительности этой технологии.
Конечно, за призывом к разработчикам стоит простая истина: любая аппаратная технология будет успешна, только если есть программы, её поддерживающие. Как в случае с многопоточностью, сегодня на рынке очень немного приложений, которые могут использовать преимущества 64-битного “железа”. И, в отличие от AMD, ведущей политику выбора между 32 и 64 битами, подход Intel показался нам более агрессивным, предвещая, что дни 32 бит сочтены.
По сути, призыв к разработчикам переходить на 64 бита можно считать самым громким за последние годы, причём стратегию Intel поддержали такие компании, как Microsoft и игровой разработчик Ubisoft. Microsoft, в частности, использовала IDF для рекламы своих продуктов, например, грядущей Windows XP Professional x64 Edition, которая должна появиться в конце марта или начале апреля. Компания также неоднократно обозначила полную линейку 64-битных продуктов Windows: от версии “datacenter” (с поддержкой Itanium) до настольной ОС.
Послание Microsoft разработчиком было таким же: настало время для перехода на 64 бита. Компания, однако, обозначила острую потребность в драйверах. “Вам нужно преобразовывать свои драйверы”, – сказал вице-президент Microsoft Джим Олчин. Он неявно намекнул, что разработка драйверов для “железа” пока ещё отстаёт.
Мобильная платформа Napa: больше функций, прежнее энергопотребление
Грядущее беспроводное решение Intel 802.11a/b/g под названием Golan (платформа Napa) будет существенно меньше, чем Calexico 2.
Пока мы не много знаем о грядущей мобильной платформе Intel, которая выйдет в первом квартале 2006. Но кое-что уже известно. В качестве процессора будет использоваться 65-нм Yonah, в версии как с одним, так и с двумя ядрами, причём, каждое будет оснащено 1 Мбайт кэша L2. Мобильный чипсет с кодовым названием Calistoga, вероятно, будет носить номер 930, и в нём будет использовано следующее поколение графического ядра. Беспроводный модуль Golan продолжит поддерживать стандарты 802.11a/b/g, без 802.11n или других грядущих стандартов типа Wireless USB или WiMAX. Впрочем, здесь есть одно фундаментальное улучшение: новый модуль занимает в три раза меньше места, чем современные беспроводные решения Mini PCI.
Что касается энергопотребления и времени автономной работы, то мы получили вполне конкретную информацию: хотя новая платформа и будет поддерживать мощные двуядерные процессоры, их энергопотребление останется на том же уровне, что и сегодня.
Вице-президент Intel Mobility Group VP Син Малони (Sean Maloney) представил разнообразные мобильные устройства, включая смарт-фоны и ноутбуки.
Первое впечатляющее устройство: миниатюрный центр развлечений на базе ПК, использующий процессор Yonah.
А этот прототип тоже полностью новый, так как впервые Intel решила использовать мобильную архитектуру для настольного применения. Прототип представляет собой ноутбук на базе Napa с модифицированными интерфейсами и без дисплея.
Управление и виртуализация: AMT и VT
Технология виртуализации Intel прекрасно гармонирует с многоядерной стратегией. Идея VT заключается в том, чтобы на одном компьютере могли одновременно работать несколько независимых виртуальных операционных систем. Представьте себе домашний ПК, на котором работают Windows Media Center Edition, показывающая DVD на проектор, и Windows XP, под которой запущен офисный пакет.
Кроме того, выиграют и корпоративные пользователи. К примеру, на компьютере может всегда работать административная система для целей безопасности. В целом, идея проста – обеспечить работу нескольких систем на одной машине.
На платформах следующего поколения будет использоваться и технология Intel Active Management Technology. Intel облегчит управление и администрирование систем, добавив аппаратные части, которые будут работать даже при выключенном ПК.
Технология ускорения ввода/вывода (I/OAT)
Технология ускорения ввода/вывода выглядит как любая другая технология, которую Intel вводит для продажи дополнительных чипов. Однако вряд ли имеет смысл спорить, что некоторые приложения нагружают процессор множеством вычислений, которые можно было бы более эффективно выполнить на специализированных движках. Среди таких задач можно отметить упаковку TCP для компьютерных сетей, упаковку iSCSI в пакеты TCP для приложений SAN, а также шифрование/расшифровку SSL. Подход Intel заключается в предоставлении ускорителя ввода/вывода, который можно размещать на специализированном “железе”. Хотя подобные компоненты уже доступны, (это, например, движки TCP и iSCSI), Intel желает предложить одночиповое решение, которое будет быстрым и гибким. Но пока никакой дополнительной информации нет.
Заключение
Вряд ли кто-то будет спорить, что Intel пытается ускорить гонку разработок там, где это возможно. Нас ждёт большое количество многоядерных процессоров, и только на IDF мы начали понимать, что значит платформенный подход. В будущем мы увидим: совместную работу технологий Intel Virtualization Technology и Advanced Management Technology; полноценную программную поддержку массивов RAID 5 для устройств SATA благодаря увеличившейся мощности процессора; ускорители ввода/вывода, расширяющие “узкие места” внешних интерфейсов и т.д.
Вряд ли верны слухи, что Intel таким обилием информации пытается отвлечь аудиторию от текущего состояния многоядерных проектов. С одной стороны, мы сомневаемся, что Intel решилась бы представлять так много продуктов, если бы до их внедрения было далеко. С другой стороны, после двух дней IDF мы заметили, что не имеет особого значения, идут некоторые технологии по плану или немного задерживаются. К примеру, сегодня AMD производит самые быстрые процессоры для ПК, но интересует ли это среднего пользователя? Разве важна только производительность?
Нет, конечно. Intel планирует продавать продукты не только на основе чистой скорости, но и с учётом пользы новых технологий. Если окинуть взглядом возможности новых систем, то просто захватывает дух. Новые технологии указывают на то, что решения Intel будут доминировать на рынке независимо от того, выпустят конкуренты скоростные чипы или нет.
