ПРОЦЕССОРЫ

Редакция THG,  21 августа 2006 Страница:   1 2 3

Введение

Intel сегодня занята продвижением новой микро-архитектуры Core 2. В июне был представлен новый серверный процессор Xeon 5100 (Woodcrest), а месяцем позже - настольный процессор Core 2 Duo (Conroe). На подходе и мобильная версия Merom. Следующей вехой станут четырёхядерные процессоры, которые будут содержать два двуядерных кристалла Woodcrest внутри единой физической упаковки (Clovertown). Вполне понятно, что коллектив разработчиков не сидит, сложа руки. Весьма любопытно, но Intel решила изучить опыт Sun UltraSPARC T1 (Niagara), чтобы представить к 2010 году радикальный процессорный редизайн, который должен давать в 16 раз большую производительность, чем Woodcrest. Причём, это данные не маркетингового отдела, а информация технических специалистов внутри компании.

Честно говоря, я не припомню, когда всего за четыре года мы получали почти 16x прирост производительности. Если сравнить Pentium 4 на 3,06 ГГц из 2002 года с нынешним 2,93-ГГц Core 2 Extreme, то мы получим, в лучшем случае, от двух- до пятикратного улучшения. Прирост производительности 16x у 32 ядер в 2010 году против нынешних двух ядер, если он действительно произойдёт, указывает на линейное масштабирование, то есть производительность будет увеличиваться пропорционально числу ядер. Многие из вас наверняка скажут, что это невозможно, поскольку даже сохранение уровня частот при переходе на два ядра оказалось проблематичным. Согласен, но давайте всё же посмотрим на новую архитектуру.

Санта-Клара бросила на серверный рынок, учитывая конкуренцию с Sun UltraSPARC T1, свои лучшие "мозги". В результате возник проект под названием Keifer. Проект подразумевает создание микро-архитектуры, способной сбить Sun с серверного рынка к 2010 году, но Keifer легко может стать технической основой для серверных и массовых процессоров в будущем.

Сложные продуктовые циклы Intel

Перед тем, как мы перейдём к обсуждению Keifer, давайте взглянем на цикл разработки процессоров Intel, чтобы лучше понимать ситуацию. Узнать о грядущих продуктах и сроках выхода можно в публикуемых планах Intel. При этом следует следить ещё и за технологиями производства Intel. Постройка или модернизация процессорного завода проедает много-миллиардную долларовую дыру в бюджете полупроводниковой компании. Поэтому особое внимание уделяется тому, насколько прибыльны будут получившиеся продукты. Intel сегодня перешла на весьма эффективный цикл производства, который представлен ниже.

1. Разрабатывать новый технологический процесс каждый нечётный год (например, 65 нм в 2005 году) и обновлять/уменьшать техпроцесс существующих продуктов для максимально возможного увеличения доли выхода годных кристаллов новых процессоров. Имеет смысл сначала представить мобильные процессоры, поскольку они не требуют высоких тактовых частот.
   Пример: 65-нм техпроцесс был внедрён в 2005 году и сначала использовался для производства процессоров Pentium 4 6x1 и Pentium D 900. Pentium M всегда получал новые технологии производства первым (90-нм Dothan, 65-нм Yonah).
2. Выпустить новый мощный процессор позднее, пусть даже на год (например, Core 2 в 2006). Новый процессор использует последнюю микро-архитектуру и сбалансировано сочетает число ядер, набор функций и тактовую частоту. Его цель: достичь высокой производительности и хорошего соотношения производительности на ватт на основе текущего техпроцесса.
   Пример: Core 2 Duo.
3. Выдать дешёвые продукты на одном ядре, чтобы максимально увеличить долю выхода годных кристаллов и прибыль. Частично дефектные двуядерные процессоры Core 2 можно продавать как версию с уменьшенным кэшем (Allendale) или как одноядерную модель (Millville) - в зависимости от того, где находятся дефекты.
   Пример: Core 2 Duo E6400, E6300, E4200 (всего 2 Мбайт кэша L2), одноядерный Core 2 будет выпущен позднее (возможно, как Celeron).
4. Этот шаг относится только к многоядерным поколениям: создать продукт следующего поколения, взяв два существующих кристалла и установив их в одну упаковку. Возможно, придётся снизить тактовые частоты, дабы остаться в пределах теплового пакета. Зато можно дёшево и сердито удвоить число ядер.
   Пример: Pentium D Presler использует два ядра Pentium 4 Cedar Mill, Core 2 Kentsfield будет использовать два ядра Core 2 Duo (Conroe).
5. К данному моменту существующие продукты должны быть готовы к переходу на следующий техпроцесс (45 нм в 2007). Тактовые частоты можно регулировать в зависимости от прогресса в производстве.
   Пример: 45 нм будут анонсирован в 2007 году.

В зависимости от того, насколько всё пойдёт хорошо, цикл может быть больше или меньше двух лет. С учётом этого логично предположить, что первый четырёхядерный процессор (на едином кристалле) выйдет в 2008 году. К тому времени улучшения 65-нм техпроцесса должны дать повышенные тактовые частоты Conroe и Kentsfield без изменения энергопотребления, чтобы не выйти за пределы пакета. Harpertown станет также основой для восьмиядерного Gainstown, который должен последовать через несколько месяцев.