Секретные планы Intel: четырёх- и восьмиядерные процессоры
Редакция THG,  5 декабря 2005


Intel фокусируется на 45 нм

Intel фокусируется на 45 нм

В этом году компания Intel уж что-то слишком открыто стала говорить о технологиях и продуктовых планах. В результате большинство читателей знают, что в 2006 году нас ждёт новая 65-нм архитектура на дизайне Merom. Однако это лишь верхушка айсберга, поскольку в ближайшие восемь кварталов микропроцессорный гигант готовится выдать почти 20 новых процессорных дизайнов. Все они призваны упрочить позиции Intel на мобильных и настольных платформах, а также в корпоративном сегменте.

На прошлой неделе Intel провела ряд презентаций в кампусе Ronler Acres (Хиллсбро, Орегон, США), который можно считать цитаделью Intel по дизайну продуктов и производству. Презентации включали небольшую экскурсию по передовому 65-нм заводу Fab D1D, чей технологический процесс Intel копирует и на другие полупроводниковые фабрики. Основной целью мероприятия было убедить около восьмидесяти аналитиков и журналистов в 65-нм технологическом лидерстве Intel, а также в полной готовности к выпуску новых процессоров Pentium 4 6x1, Pentium D 900 и Core (кодовое название Yonah) в начале 2006 года.

Но этот спектакль выглядел слишком уж подозрительно, так как почти все представители Intel были настроены очень оптимистично. Но, как мы обнаружили, у Intel действительно всё серьёзно. 65-нм технология достаточно отработана, чтобы в следующие два года выпустить больше процессорных дизайнов, чем когда-либо. Как на 65 нм, так и на 45 нм.

Нас ждёт большое количество двуядерных чипов, причём ясно просматривается даже первый восьмиядерный процессор. Хотя вся эта информация ещё закрыта и наверняка будет в той или иной степени меняться, мы всё же решили поделиться нашими сведениями с читателями. Причём, здесь следует учитывать не только работу Intel над великолепной новой продуктовой линейкой, но и "ветер перемен", появившийся в Intel с приходом главного технического директора (CTO) Джастина Раттнера (Justin Rattner), который, как мы надеемся, сможет сделать технологический образ Intel более жизненным.

Yonah1, Yonah2, Stealey

Yonah1, Yonah2, Stealey

Наверное, кодовое название Yonah вам знакомо: это мобильный процессор Intel следующего поколения. Но компания уже не будет называть его Pentium M. Вместо этого выбрано довольно простое название "Core". К нему будет добавлен суффикс "Solo" или "Duo", указывающий на одно- или двуядерную версию.

Yonah1 является одноядерным процессором, прямым преемником Pentium M Dothan, который встречается сегодня в десятках дизайнов ноутбуков. Будут версии с 1 или 2 Мбайт кэша L2. Yonah2, соответственно, является двуядерным процессором с 2 Мбайт кэша L2. Все процессоры Yonah совместимы по контактам и будут выпускаться в трёх разных версиях по напряжению для разных условий (обычная, с низким или сверхнизким напряжением).

Yonah2 появится и на серверном сегменте, но с кодовым названием Sossaman. Он будет поставляться в другой упаковке, чтобы обеспечить совместимость с платформой Intel Bensley. На Sossaman возлагают надежды на рынке серверов с низким энергопотреблением, включая blade-серверы.

Нас ждёт ещё одна разновидность процессоров Yonah, которая пока официально не упоминается. Мы имеем в виду процессор Stealey, который выйдет через несколько месяцев после Yonah1 и Yonah2. Собственно, это урезанная одноядерная версия всего с 512 кбайт кэша L2. Вполне понятно, что перед нами версия Yonah для недорогих ноутбуков.

Merom - основа для всех грядущих процессорных дизайнов

Пока Intel объявила о трёх версиях процессоров, которые будут выпущены осенью 2006 года. Conroe станет настольным процессором для Socket 775, он будет использовать два ядра и общий 4-Мбайт кэш L2. На той же чиповой архитектуре и с тем же размером кэша будет выпущен и серверный процессор Woodcrest.

Оба чипа имеют много общего с грядущим процессорным дизайном под названием Merom. Он будет использоваться в новых мобильных процессорах с кэшем L2 2 Мбайт или 4 Мбайт и двумя ядрами. Версия Woodcrest с 8 Мбайт кэша, которая мелькала на нескольких слайдах во время последнего Форума Intel для разработчиков, больше уже не упоминается.

Все чипы на основе дизайна Merom будут изготавливаться по 65 нм техпроцессу и должны обойти конкурентов как по производительности, так и по соотношению производительности на ватт. Техпроцесс называется "1264", и он уже запущен на заводах Fab D1D в Хиллсбро (Орегон, США) и Fab 12C в Чандлере (Аризона, США). Кроме того, в 2006 году ожидается запуск этого техпроцесса на заводе Fab 24E в Лейкслипе (Ирландия), а также на Fab D1C в Хиллсбро. Последний, кстати, является первым заводом Intel, использующим 300-мм подложки. Сегодня все перечисленные заводы работают с 300-мм подложками.

Выход дизайна Merom станет поворотным моментом в продуктовой политике Intel, поскольку он станет основой для всех процессорных линеек, которые пойдут на рабочий стол, в мобильные компьютеры или на корпоративный рынок. Сегодня же настольный и корпоративный рынок потребляют процессоры Pentium 4 и Pentium D NetBurst, в то время как мобильные компьютеры используют процессоры с более эффективным дизайном Pentium M. Здесь следует отметить, что завод AMD Fab 35 в Дрездене (Германия) выпускает процессоры на едином однопроцессорном дизайне. Но AMD пока так и не перешла ни на 65 нм, ни на 300-мм подложки.

Allendale, Millville

Кроме уже анонсированных процессорных дизайнов, появятся ещё две дополнительные версии. Настольный процессор Allendale будет представлять собой урезанную двуядерную модель всего с 2 Мбайт кэша L2. Как мы полагаем, этот процессор появится через несколько месяцев после Conroe.

Позднее Intel планирует выпустить ещё один продукт на основе Merom, на этот раз ещё более урезанный. Мы имеем в виду Millville, одноядерный процессор с 1 Мбайт кэша L2. Собственно, "половинка" чипа Allendale.

Kentsfield: первый четырёхядерный настольный процессор

Kentsfield: первый четырёхядерный настольный процессор
Intel уже начала размещать два одноядерных кристалла в одной упаковке, чтобы создать двуядерный процессор. В будущем этот подход может быть повторён, только уже с двуядерными кристаллами.

Большой новостью в конце следующего года станет появление первого настольного процессора с четырьмя физическими ядрами, хотя они и не будут размещаться на едином кристалле. Kentsfield, как ожидается, выйдет на рынок в начале или середине 2007 года. Да, кодовое название очень близко к Smithfield и не случайно, поскольку целевой сегмент рынка одинаковый.

Вполне понятно, что четыре ядра с приличным объёмом кэша L2 заметно увеличат число транзисторов. Чтобы избежать низкого процента выхода годных кристаллов из-за большой площади кремния, Kentsfield будет поставляться в многочиповой упаковке. Она позволяет Intel использовать два или более кристалла процессоров в одной физической упаковке, причём кристаллы можно отбирать предварительно. В результате компания может очень гибко ответить на любое изменение рынка. Пока мы не знаем, будет ли многочиповая упаковка Kentsfield использовать четыре ядра Millville или два кристалла Allendale. Оба варианта вполне возможны, но, всё же, можно предполагать, что будут использоваться два двуядерных кристалла.

Кроме того, появится и серверная версия этого процессора под названием Clovertown. Опять же, мы получим 4 Мбайт кэша L2 и многочиповую упаковку. Что самое интересное насчёт четырёхядерного Kentsfield, так это то, что инженерный образец этого процессора уже был выпущен. Таким образом, все параметры производства уже налажены для выпуска первого кремния. Кстати, Allendale уже тоже был получен.

Whitefield, первый "настоящий" четырёхядерный процессор

Следующий чип в 65-нм меню Intel - это Whitefield, серверный продукт с 8 или 16 Мбайт кэша L2 и четырьмя кристаллами Merom на одном кристалле. Whitefield уже встречался нам в различных планах Intel.

Обзор 65-нм процессоров

Категория Кодовое название Ядра Кэш L2 Выход на рынок
Настольные ПК Kentsfield Четыре ядра, неск. кристаллов 4 Мбайт Середина 2007
Настольные ПК Conroe Два ядра, один кристалл 4 Мбайт общий Конец 2006
Настольные ПК Allendale Два ядра, один кристалл 2 Мбайт общий Конец 2006
Настольные ПК Cedar Mill (NetBurst/P4) Одно ядро 512 кбайт, 1 Мбайт, 2 Мбайт Начало 2006
Настольные ПК Presler (NetBurst/P4) Два ядра, два кристалла 4 Мбайт Начало 2006
Настольные ПК/ мобильные платформы Millville Одно ядро 1 Мбайт Начало 2007
Мобильные платформы Yonah2 Два ядра, один кристалл 2 Мбайт Начало 2006
Мобильные платформы Yonah1 Одно ядро 1/2 Мбайт Середина 2006
Мобильные платформы Stealey Одно ядро 512 кбайт Середина 2007
Мобильные платформы Merom Два ядра, один кристалл 2/4 Мбайт общий Конец 2006
Корпоративный сектор Sossaman Два ядра, один кристалл 2 Мбайт Начало 2006
Корпоративный сектор Woodcrest Два ядра, один кристалл 4 Мбайт Середина 2006
Корпоративный сектор Clovertown Четыре ядра, неск. кристаллов 4 Мбайт Середина 2007
Корпоративный сектор Dempsey (NetBurst/Xeon) Два ядра, два кристалла 4 Мбайт Середина 2006
Корпоративный сектор Tulsa Два ядра, один кристалл 4/8/16 Мбайт Конец 2006
Корпоративный сектор Whitefield Четыре ядра, один кристалл 8 Мбайт, 16 Мбайт общий Начало 2008

Что дальше? Penryn, 45 нм, два ядра

Что дальше? Penryn, 45 нм, два ядра

Завод Fab D1D в Хиллсбро первым перейдёт на 45 нм. Массовое производство по техпроцессу 45 нм ожидается во второй половине 2007. Это поколение будет по-прежнему основываться на процессорном дизайне Merom, который появится в середине 2006 года. Но из-за уменьшения размера ядра и некоторых изменений новый процессорный дизайн будет назван Penryn. По нашей информации, от Merom он будет отличаться незначительно. Но вот размер кэша L2 будет увеличен на 50%, что даст 3 Мбайт и 6 Мбайт кэша L2 для двуядерных версий.

Впервые Intel решила не удваивать размер кэша L2. Если посмотреть в прошлое, то последние поколения процессоров оснащались 2 Мбайт, 1 Мбайт, 512 кбайт и 256 кбайт кэша, поэтому 4 Мбайт и 8 Мбайт кажутся вполне логичными шагами. Но, как мы предполагаем, Intel решила снизить скорость увеличения размера кэша, чтобы быстрее перейти на четыре ядра. Кроме того, Intel готовит некоторые процессорные функции, о которых мы сегодня не знаем, и которые смогут эффективно задействовать бюджет транзисторов, высвободившийся при переходе на 45-нм техпроцесс.

За Kentsfield следует Ridgefield

Все мы знаем, что современные процессоры Pentium D 800 используют ядро Smithfield. Оно будет заменено 65-нм Presler (линейка Pentium D 900) в начале 2006 года, при этом в одной упаковке будут использоваться два физически раздельных ядра.

И хотя Intel пойдёт тем же самым путём в создании четырёхядерного процессора Kentsfield, он будет по-прежнему производиться по 65-нм техпроцессу.

45-нм процессор Penryn станет основой для двух настольных моделей под названием Wolfdale и Ridgefield. Wolfdale будет настольной версией Penryn с 3 Мбайт кэша L2, в то время как Ridgefield будет оснащён 6 Мбайт кэша.

Yorkfield и Harpertown с 8 ядрами

Кульминацией перехода Intel на 45-нм техпроцесс станут процессоры с восемью ядрами. Технически ядра Yorkfield и Harpertown очень схожи, но Yorkfield нацелен на настольный рынок, а Harpertown - на корпоративный сегмент. Оба процессора будут изготавливаться по 45-нм техпроцессу, будут использовать четыре ядра и 12 Мбайт кэша L2. Мы пока не можем сказать, как будут строиться эти чипы. Да и Intel, наверняка, не может это сказать с уверенностью.

Пока же, как получается, четыре кристалла Wolfdale с 3 Мбайт кэша L2 каждый будут собраны вместе, в едином супер-чипе. Либо Intel может свести вместе два четырёхядерных дизайна с 6 Мбайт кэша L2 каждый. Будущее покажет.

Обзор 45-нм процессоров

Категория Кодовое название Ядра Кэш L2 Выход на рынок
Настольные ПК Wolfdale Два ядра, один кристалл 3 Мбайт общий 2008
Настольные ПК Ridgefield Два ядра, один кристалл 6 Мбайт общий 2008
Настольные ПК Yorkfield 8 ядер, неск. кристаллов 12 Мбайт общий 2008+
Настольные ПК Bloomfield Четыре ядра, один кристалл - 2008+
Настольные ПК/ мобильные платформы Perryville Одно ядро 2 Мбайт 2008
Мобильные платформы Penryn Два ядра, один кристалл 3 Мбайт, 6 Мбайт общий 2008
Мобильные платформы Silverthorne - - 2008+
Корпоративный сектор Hapertown 8 ядер
неск. кристаллов
12 Мбайт общий 2008

Заключение

Хотя процессоры, описанные в нашей статье, выйдут в промежуток от одного до трёх лет, линейка кажется нам целостной и продуманной. Она вполне способна убедить в серьёзных намерениях Intel по завоеванию мира x86.

Учитывая количество появившейся информации вокруг 65-нм планов Intel, а также и то, что инженерные образцы Cedar Mill и Presler уже тестировались в нашей лаборатории несколько месяцев назад, 65-нм процесс кажется нам отработанным. Похоже, Intel внутри себя сегодня считает 65-нм процесс уже вчерашним днём, перебрасывая силы на 45 нм. Скорее всего, компания желает максимально эффективно использовать преимущество по объёмам производства, чтобы сбросить с рынка храбрую AMD с её текущим 90-нм техпроцессом. Хотя, надо сказать, 90-нм процесс у AMD очень даже хорош.

На данный момент ещё слишком рано говорить о продуктах, которые базируются на грядущих дизайнах. Действительно, продукт (спецификации и цены) имеет смысл обсуждать, когда он пошёл в массовое производство. Или, по крайней мере, за полгода до этого. Пока же мы точно знаем, что процессор Yonah платформы Centrino будет называться Core, он заменит Pentium M в мобильном сегменте. Но мы не верим, что Intel откажется от столь популярной торговой марки Pentium в новом поколении микро-архитектуры.

Возникает вопрос: в какой мере новая технология Intel повлияет на расстановку сил? Пока сказать трудно, поскольку слишком уж много факторов следует принимать во внимание, и не все из них сегодня однозначно известны. Сможет ли AMD в полной мере использовать преимущество памяти DDR2? Какова будет разница в производительности между монолитными многоядерными процессорами и вариантами с физически раздельными кристаллами, особенно с учётом грядущего общего кэша? Какие перспективы по тактовым частотам открывает 45-нм техпроцесс?

Intel сегодня переориентирует себя как платформенная компания, но это не может изменить тот факт, что именно производительность будет означать победу или поражение - говорим ли мы о чистой производительности (учитывая параллелизм и тактовую частоту) или о соотношении производительности на ватт. Одно можно сказать точно: скучать в ближайшие годы не придётся.

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