Репортаж с IDF 2012: Core 4-го поколения (Haswell), новый Atom и первый цифровой радиочип
Антон Поляков,  25 сентября 2012


IDF 2012 | Футурология с Intel


Moscone West – традиционное место проведения калифорнийского IDF

IDF (Intel Developer Forum), традиционно, одно из самых интересных ежегодных событий IT-индустрии. В отличие от различных консьюмерских выставок и им подобных мероприятий, IDF всегда сосредоточен на технологиях, причем не только тех, что достигли рынка, а, как правило, ёще не покинувших стены лабораторий или только готовящихся к анонсу. Тем он и интересен многим. Большинство посетителей IDF – представители различных IT-компаний: разработчики программ и аппаратных платформ, интеграторы, аналитики и т.п. Разумеется, много прессы, в том числе и из России. Причём, российско-украинская делегация одна из многочисленных и уступает, может, только Китаю и самим Штатам. Последним не надо пересекать океан и бороться с недельными "джетлагами" (jet lag), чего не скажешь о россиянах, у которых стрелки часов смещаются на 11 делений. Однако каждый IDF стоит таких жертв.

В этом году IDF отметил свой 15-летний юбилей и по его завершении можно сказать, что он был не менее интересен, чем какие-либо из предыдущих сессий. Ключевых же событий несколько: анонс и некоторые детали по 4-му поколению процессоров семейства Core с кодовым названием Haswell, представление новой платформы для планшетов Clover Trail на основе обновленного процессора Intel Atom и первый полностью цифровой беспроводной адаптер. Среди прочего – засилие планшетов и ультрабуков (все под Windows 8), намеки на новый формат настольного ПК (точнее сказать, его полное растворение в море мобильных устройств) и присутствие традиционного набора "фишек" для вау-эффекта. Но, начнем с главного.

IDF 2012 | Intel Core 4-го поколения (Haswell)

Его премьеры ждали, но без фанатизма. И причина тому проста – никаких революций Intel касательно него никому не обещала. По факту, это очередной "тик" (точнее "так") в стратегии корпорации, когда поочередно осуществляется переход сначала на новый техпроцесс, потом, после его обкатки, – на новое процессорное ядро. Стратегия удобна со всех сторон и позволяет сократить количество ошибок и упущений к минимуму.

Итак, главная новость – никаких серьезных изменений в вычислительных ядрах не производилось. Главный упор был сделан на управление энергопотреблением и масштабируемость: новая архитектура изначально рассчитана на широкий спектр применений: от планшетов до серверов. Если говорить в общем, то нас ждут 22-нанометровые чипы с 2-4 ядрами, тремя вариантами интегрированной графики Intel HD (GT1, GT2, GT3), различным объемом кэш-памяти и различными уровнями энергопотребления.

S0ix – новый набор состояний процессора в зависимости от его текущей загрузки. Собственно, частично он нам знаком по процессорам Atom (Moorestown) второго поколения. Теперь они перекочевали в семейство Core. Основная идея – минимизировать энергопотребление в момент низкой активности или полного бездействия системы, например, когда пользователь просто что-то разглядывает на экране, а в фоновом режиме не выполняется никаких ресурсоемких задач. В этот момент процессор отключает (обесточивает) все свои незадействованные модули даже внутри самих вычислительных ядер. Модули включаются только по необходимости, что в итоге дает аж двадцатикратную экономию в режиме простоя, при этом сама система находится в полностью активном состоянии C0. В итоге идея с полным отключением блоков оказалась в разы эффективнее снижения напряжения и понижения частот. Аналогичным образом оптимизированные и другие состояния C0-C7.

Кроме этого, ядра еще больше "развязываются" друг от друга по частоте, что позволяет эффективнее использовать режимы Turbo, при этом оставаясь в рамках заданного теплового пакета.

Другие технические изменения коснулись системы предсказания ветвлений, которая в презентациях была обозначена как система нового поколения, но повышение ее эффективности в численном виде констатировано не было. Оптимизирована межъядерная шина. Кроме того, вдвое увеличена пропускная способность кэшей L1 и L2. На каждый такт они теперь оперируют вдвое большим количеством данных, хотя сами объемы кэшей, а также задержки в выборке или в случае кэш-промахов остались аналогичными с предыдущим поколением.

Появился расширенный набор команд AVX2, а также существенно увеличилась скорость их выполнения. Также в Haswell появился ранее анонсированный набор инструкций-расширений TSX (Transactional Synchronization Extensions), которые помогут программистам лучше управлять потоками команд и данных для более плотной загрузки многоядерных чипов.

Ряд существенных изменений присутствует и в графическом ядре. Оно теперь поддерживает DirectX 11.1, OpenCL 1.2 и OpenGL 4.0.

Главное – оно стало масштабируемым. В варианте GT3 появляется второй вычислительный блок, за счет чего удваивается количество блоков растеризации, пиксельных конвейеров, вычислительных ядер и сэмплеров, что хорошо видно на картинке выше. Ожидается, что GT3 будет вдвое быстрее GT2 (читай, Intel HD 4000) в трёхмерной графике и математических вычислениях.

Базовая структура ядра GPU осталась практически аналогичной той, что мы видели в Ivy Bridge и описывали в статье "Обзор Ivy Bridge и Intel Core i7-3770K: максимально подробно". Отдельно выделили блок улучшения видео (5-й номер на картинке), а также был переработан и 4-й блок, отвечающий за работу с декодированием видео и изображений. В первом случае добавились такие функции, как расширение гаммы, фильтр смягчения цвета кожи и стабилизация изображения. А во втором – появился энергоэффективный режим работы с видеопотоками от HD-вебкамер, что сыграет свою роль в веб-конференциях.

Итак, подвести черту под всеми новшествами семейства Intel Core четвёртого поколения вполне может кадр с демонстрации, которую показал директор по продукции корпорации Intel Дэвид Перлмуттер (David Perlmutter).

В процессе демонстрации на двух системах (третьего и четвёртого поколений) был одновременно запущен графический бенчмарк одного из российских разработчиков Unigine Heaven. В центре экрана – ваттметр, показывающий энергопотребление каждого из процессоров, где четко видно, что Ivy Bridge застыл на отметке в 17 Вт, а Haswell "плавает" между 7 и 8-ю ваттами. При этом изображение, генерируемое Intel HD GT3, куда более плавное, чем у GPU предыдущего поколения, а исходя из всей вышеописанной теории можно сделать вывод, что графика должна работать как минимум вдвое быстрее.

IDF 2012 | Intel Atom нового поколения (Clover Trail)

Сразу стоит отметить, что никаких сверхновых официальных заявлений относительно процессора Intel Atom нового поколения и платформы на его основе сделано не было. Был лишь запланирован один трек, где немного рассказали о самой платформе и ее компоновке. Тем не менее, готовые устройства присутствовали на форуме в достаточном количестве, в том числе от различных сторонних производителей, которые, к тому же, заметно отличались от референсного дизайна.


Lenovo Thinkpad2 на базе платформы Clover Trail



HP ENVY x2



HP ENVY x2

Кроме этих двух вариантов будет еще более традиционный – нетбук, и к нему добавится пара трансформеров, у которых экран будет вращаться и складываться, закрывая клавиатуру и превращая нетбук в планшет или в планшет с подставкой.

Собственно, ничего особо нового тут нет. Почти все это мы уже видели на CES 2012 и на весеннем IDF в Пекине. Вкратце, вот что было уже известно касательно референсного дизайна планшета и подтвердилось: 10 дюймов экран (для нетбука 11"), 8,7 мм толщина (говорят, что вполне достижимы и 8,5 мм) и вес – 600 грамм.

Сам процессор стал ещё более интегрированным, теперь это полноценный SoC. И даже более того – размещение чипов оперативной памяти предполагается над самим кристаллом процессора. Схематично это будет выглядеть так:

При этом сама Intel размещением памяти, разумеется, заниматься не планирует и отдает это всё на откуп партнерам. Ну а теперь, к другим техническим деталям.

Сами вычислительные ядра особо изменения не претерпели, Hyper Threading по-прежнему присутствует, но в чипе появились практически все внешние интерфейсы, как и подразумевает концепция SoC. Тактовая частота у грядущего Intel Atom Z2760 останется на отметке 1,8 ГГц, как это сейчас видно в текущих образцах планшетов и как это планировалось ранее.

Другими словами, ждать прироста производительности особо не стоит, он будет лишь формальным за счет прироста частоты на 12%, что подтверждается первыми появившимися тестами в Сети. А вот чего стоит ждать – наверняка многие уже догадались – заметного снижения энергопотребления и увеличения времени автономной работы.

Идеология тут та же самая, что и у Haswell – отключаем во время работы все, что не используется.





В конечном итоге нам обещают 9-10 часов непрерывной работы с Wi-Fi или просмотра HD-видео.

Сама же компоновка платформы весьма стандартна – под ЖК-панелью прячется печатная плата и аккумулятор. Толщина планшета складывается из толщины матрицы, платы с монтажом и стенки корпуса. На данный момент у Lenovo Thinkpad2 она составляет 8,9 мм.

IDF 2012 | Беспроводные революции

По теме беспроводных коммуникаций на IDF 2012 прозвучало как минимум два важных момента, и оба тянут на мини-революцию. Притом, один из них гарантированно окажется на рынке в следующем году и сыграет весьма заметную роль. Начнем с первой "революции", о которой поведал в своем ключевом докладе Джастин Раттнер (Justin Rattner), директор по технологиям, в чем ему помог Юргос Паласкас (Yorgos Palaskas), руководитель группы разработчиков по интеграции беспроводных устройств.

Основная проблема, с которой сталкиваются технические архитекторы и дизайнеры – громоздкость аналоговой части беспроводных модулей, которая по мере совершенствования технологической базы не торопиться уменьшаться в размерах.

Вот так можно изобразить современный Wi-Fi адаптер:

Генератор частоты, усилители, фильтры – все это аналоговые составляющие радиотракта.

И вот что удалось реализовать команде Юргоса Паласкаса:

Видно, что аналоговым остался лишь входной усилитель приёмника.

Разработка началась с синтезатора базовой частоты. По воспоминаниям Раттнера, несколько лет назад он прилетел в израильскую лабораторию Intel, где учёные всех мастей твердили ему, что это невозможно. Тем не менее, он был создан. Далее нужно было спроектировать цифровой фазовый модулятор приемника, и вдруг выяснилось, что таковая разработка в недрах Intel уже существует! В подразделении Intel Mobile Communications нашлось готовое решение, которое применялось для 3G. Однако проблема была в том, что он был рассчитан на частоту до 5 МГц, а в спецификации команды Юргоса была заложена частота 40 МГц. Модуль пришлось серьёзно дорабатывать. Как отшутился потом Юргос: "Мы создали новую математику, которой нет в обычных учебниках".

В конечном итоге на свет появился 32-нм SoC-чип, где к двум ядрам Atom на кристалле был "отпечатан" полностью цифровой радиоадаптер. Чип получил кодовое имя Rosepoint, но деталей о его дальнейшей судьбе сказано пока не было. Но уже понятно, что кроме выигрыша в размерах вдобавок опять получается хорошая экономия в плане энергопотребления.

Прямо во время доклада Раттнера была проведена демонстрация работы цифровых беспроводных модулей. С одной системы на другую транслировался HD-фильм.


Система с цифровым радиомодулем



Первый цифровой радиочип

Встречаем WiGig

Но, если цифровые радиочипы достигнут рынка лишь через пару лет, то в следующем году нас ждет внедрение нового Wi-Fi, который был сертифицирован как 802.11ad. Он уже имеет новое рыночное название – WiGig. Однако WiGig – это намного больше, чем новый сетевой протокол, и если быть точным, то 802.11ad – это лишь его составная часть.

Альянс WiGig был создан в 2008 году. К 2010-му году был сертифицирован стандарт версии 1.0. Основная цель создания альянса – разработка общего беспроводного протокола передачи данных, который заменил бы собой все периферийные шины и стандарты. Другими словами, WiGig задумывался как убийца проводов. Для его функционирования был выбран пул частот от 57,24 ГГц до 65,88 ГГц, при этом планировалось сохранить совместимость со стандартами Wi-Fi 2,4 и 5 ГГц. Понятное дело, что основная проблема работы на столь высоких частотах – дальность передачи. Сейчас разработчики говорят о том, что у них есть рецепт, как выйти за пределы 10 метров, однако в стандарте WiGig 1.2, что будет сертифицирован к концу года, про это пока речи не идет. Итак, что получит пользователь от нового стандарта?

Во-первых, сверхвысокую скорость передачи данных – теоретический потолок составляет 7 Гбит/с. В случае одноканальной передачи данных разработчики обещают от 2 до 4,3 Гбит/с (или 537 Мбайт/c) при использовании четырех крошечных антенн размерами всего 5 мм. Фантастика?

Во-вторых – WiGig будет являться транспортным протоколом для всех остальных шин и стандартов, включая WiDi. Вот как его описывают нам разработчики:

Предполагается, что вся периферия в радиусе нескольких метров будет работать по этому протоколу. Вам достаточно прейти со своим "планшетом" на свое рабочее место, как он автоматически подключится ко всей окружающей инфраструктуре, включая мониторы, принтеры, проекторы, плазменные панели, мышки, клавиатуры, сеть, накопители, смартфоны, планшеты, другие ПК и т.д.

Первые рыночные устройства появятся уже в следующем году. Это будут трехдиапазонные адаптеры 2,4, 5 и 60 ГГц. Главная их особенность – миниатюрность и низкое энергопотребление при работе по стандарту WiGig. А в 2014 году нам обещают, что инфраструктура WiGig достигнет критической массы, т.е. станет повсеместной.

IDF 2012 | Актуальные и интересные "мелочи"

IDF не был бы IDF-ом, если бы на нем не демонстрировалась масса всяческих второстепенных технологий и разработок (обычно не столь масштабных, как анонс нового семейства CPU), которые интересны прежде всего тем, что займут заметное положение в ближайшем (или не очень) будущем. Причем, зачастую, новые разработки можно посмотреть и, как говориться, пощупать со всех сторон. Часть таковых прессе демонстрируется за день до открытия форума на "нулевом" дне. Другая часть непременно присутствует на выставке и на различных демонстрационных площадках, раскиданных по территории Moscone West. Вдобавок, что-то интересное и впечатляющее топ-менеджеры Intel могут включить в свои ключевые доклады в качестве wow-эффекта или для пущей зрелищности. В этот раз наши ожидания были оправданы – посмотреть было на что. Не углубляясь в детали, просто поделимся некоторой краткой информацией об этих "мелочах".

Интерактивные покупки

Идея снабдить полки магазинов интерактивными мониторами вместо планки, куда сейчас вставляются бумажки с ценниками, – не нова, но практична. Недостаток пока один – цена, которая заведомо не может быть низкой.




Каждый модуль имеет по два сенсорных ЖК-экрана, сетевой интерфейс и снабжен датчиком движения. Если подходит покупатель, красочная заставка сменяется информацией о продукте и ценником. Пользователь может тут же прокрутить экран и посмотреть дополнительную информацию о товаре, отзывы других покупателей, твиты и т.п.

Дисплей без границ

Еще одна любопытная технология, которая превращает любую поверхность в интерактивный дисплей. При этом система способна распознавать различные типы движений пользователя, который может прокручивать экран, зуммировать изображение и т.п.


На этом "интерактив" на форуме не заканчивается. Дэвид Перлмуттер в рамках концепции более близких по восприятию для человека интерфейсов продемонстрировал работу специального ПО, отслеживающего движения рук пользователя и превращающего их в механизм управления какими-либо процессами. В том числе, сам он с легкостью заправского мага вращал в виртуальных руках нашу солнечную систему, менял масштаб и углы обзора.


Собственно, система способна распознавать не только движения рук и отдельные жесты, но и точно повторять или преобразовывать движения каждого пальца в отдельности, в чем мог убедиться любой желающий в холле выставочного центра.

Замолвим слово о NFC

Скорее всего, технология NFC в самое ближайшее время станет неотъемлемой частью большинства мобильных устройств. По крайней мере, MasterCard в очередной раз на форуме решила напомнить о своей технологии PayPass (это когда пластиковая карта снабжена NFC-модулем), с помощью которой можно оплачивать покупки на небольшие суммы без ввода PIN-кода и подписи чеков. В том числе, если ваш ноутбук или смартфон имеет NFC-модуль, то вам можно будет оплатить покупки в интернет-магазинах лишь приложив карту к корпусу ноутбука.

Торговый автомат с Core i7

Оказывается, чтобы продать банку газировки в будущем потребуется система с процессором Core i7. Именно такой автомат продемонстрировала на форуме компания SIA interactive. 40-дюймовый сенсорный экран служит виртуальной витриной, с помощью которой покупатель выбирает напиток или другой товар. После совершения покупки становится доступной опция отправки своей фотографии на электронный почтовый ящик.


Не совсем понятно, зачем кому-то может понадобиться отправлять свое фото с банкой колы и зачем системе столь грандиозная начинка, однако совершенно очевидно, что с помощью интерактивной витрины покупателю будет удобнее делать выбор, а также то, что на 40-дюймовом экране можно великолепно крутить всевозможную рекламу. Так что готовьтесь…

Беспроводная зарядка в версии от Intel

Про беспроводные зарядные устройства речь идет достаточно давно. До сего момента, по большей части, речь всегда шла об индукционном варианте передачи энергии. В типичном представлении заряжаемое устройство должно размещаться над зарядкой и находиться там все необходимое время. Intel в противовес индукционной технологии предлагает резонансную. В этом случае заряжаемое устройство должно размещаться рядом с зарядной станцией. Кроме того, резонансная технология позволяет производить зарядку на чуть больших расстояниях, чем индукционная.

При текущей миниатюризации (передатчик с катушкой занимают на плате место размером 7х3 см, а приемник вчетверо меньшую площадь) зарядный модуль можно встроить, например, в ноутбук, где он подключается к шине USB и будет поставляться с соответствующим ПО, регулирующим работу зарядного устройства.

А существующие модели телефонов можно снабдить "чехлами" для зарядки.

Система уже защищена в Штатах 23 патентами. При потреблении около 5 ватт, на аккумулятор заряжаемого устройства, в лучшем случае, попадает примерно 60%. Такой КПД, например, инженерам Nokia и в страшном сне не приснится, поскольку последние борются за каждый рассеиваемый милливатт в своих зарядных устройствах к телефонам. А тут – почти половина в никуда. Тем не менее, технология уже готова к рыночному внедрению и скоро может появиться в ноутбуках и других мобильных устройствах.

Вот, пожалуй, все наиболее интересные моменты минувшего IDF. Как это часто случается, за кадром осталась некоторая часть также актуальных и интересных технологий, например, таких как стандарт USB Power Delivery, который подразумевает подключение к USB устройств мощностью до 100 Вт, и некоторые другие. Но, увы, обо все сразу не расскажешь, поскольку получится громоздкая мешанина. Однако мы будем держать вас в курсе и постепенно публиковать детальные материалы о тех или иных новшествах, которые могут оказаться актуальными или просто интересными. Следите за нашими дальнейшими публикациями!

КОНЕЦ СТАТЬИ


Координаты для связи с редакцией:

Общий адрес редакции: thg@thg.ru;
Размещение рекламы: Roman@thg.ru;
Другие координаты, в т.ч. адреса для отправки информации и пресс-релизов, приглашений на мероприятия и т.д. указаны на этой странице.


Все статьи: THG.ru

 

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru