| ||||
Неизбежна ли смена караула?
Три года назад Internet Explorer являлся лидирующим веб-браузером в мире. Сейчас на первое место вышел Google Chrome. Сегодня компания Qualcomm – ведущий игрок на рынке "систем на кристалле" для мобильных устройств (MSoC – mobile system-on-a-chip). Но пройдёт менее трёх лет и на смену нынешнему лидеру придёт компания Intel.
Конечно, это очень смелое утверждение. Но наша команда следит за развитием компьютерной индустрии вот уже более 15 лет и мы предпочитаем думать, что подобный опыт позволяет увидеть то, что нас ждёт. Мы увидели, что AMD и Intel продолжат выяснять отношения между собой, архитектура ARM оттеснит MIPS и Super-H на обочину рынка мобильных решений, а графика PowerVR и BitBoys, наоборот, воспрянут из пепла.
Мобильные "системы на кристалле" – MSoC – будут оставаться горячей темой в ближайшие три года, так что вам предстоит увидеть много прогнозов. Будут и совершенно безумные прогнозы, вроде того, что Intel якобы планирует купить Qualcomm в ближайшее время.
Наш анализ показывает, что Intel сконцентрируется на создании собственных решений, чтобы занять лидирующие позиции на этом рынке.
Что стоит за спецификациями и пресс-релизами
Технические спецификации и анализы архитектуры сильно отличаются от реального воплощения и результатов тестов в реальных приложениях. Когда в обзорах обсуждаются разработки тех или иных производителей, речь обычно идёт об абстрактных технологиях. Но не компании создают технологии – это делают отдельные люди.
В качестве примера приведём футбольные команды. "Спартак", возможно, мог бы быть лучше соперников в последние годы, но отдельные игроки и тренеры, вроде Кержакова и Спаллети, делают из "Зенита" команду-чемпиона. Проще говоря, когда речь идёт о покупке всей компании, покупатель редко хочет получить именно всю компанию – более вероятно, что он платит за доступ к определённым патентам и, ещё важнее, за ключевых талантливых индивидуальностей, которые определяют место приобретаемой компании на рынке.
Подводя итог, можно заключить, что будущее рынка MSoC будет зависеть, во-первых, от архитектуры SoC, во-вторых – от культуры производства, в-третьих – от реализации графики.
Чтобы у наших читателей не возникало подозрений в нашей предвзятости, поясним отдельно: мы не владеем акциями ни одной из упомянутых компаний и стремимся к объективному анализу на основе технологий той или иной компании, представленной на рынке.
"Пролог": архитектура CPU
Многие люди считают, что все современные MSoC устроены одинаково. Вендор покупает лицензию на ядро архитектуры ARM одного из последних поколения (Cortex-A9 или Cortex-A15), объединяет данное ядро ARM с графическим процессором вроде Mali или PowerVR, добавляет "обвязку" в виде памяти и интерфейса ввода/вывода – всё, готов новый процессор.
Такой подход подразумевает, что все лицензированные ARM-ядра работают сходным образом. Однако, более опытные энтузиасты знают, что ARM – это набор инструкций. Конечно, компания может приобрести архитектуру ARM, но и в этом случае она может быть усовершенствована в дальнейшем. В последних версиях мобильных устройств Apple и Samsung мы видим следы подобной эволюции.
Но существует и другой подход, когда компания создаёт оригинальный чип на основе собственной архитектуры, не используя наработок ARM. Именно это делает Qualcomm в своём ядре Scorpion, а также новой архитектуре Krait. nVidia собирается пойти по тому же пути, представив Project Denver – мощный ARM-совместимый процессор для настольных ПК, реализованный на основе собственных наработок и доставшихся nVidia технологий PortalPlayer, Transmeta и ULi.
Но вычислительное ядро – это лишь одна из составляющих общей производительности системы. Необходимо учитывать и другие факторы, такие как пропускная способность памяти, архитектура шины, политика кэширования. И дело не только в пропускной способности, но и в латентности памяти. Всё это было одной из причин, вследствие которых AMD Athlon 64 в своё время превзошёл Intel Pentium 4, а сейчас является одной из причин, определяющих превосходство в скорости и отзывчивости над решениями конкурентов. Таким образом, вопрос не сводится к архитектуре процессора как таковой.
Чтобы предсказать, какая компания будет доминировать на рынке MSoC через три года, нам необходимо прояснить для себя два следующих момента: какая команда разработчиков имеет наиболее оптимальный подход для достижения максимальной "чистой" производительности и какая команда, наиболее вероятно, обеспечит наименьший уровень энергопотребления.
"Чистая" производительность CPU
Давайте поговорим о "чистой" производительности CPU перед тем, как начнём разговор о потреблении энергии. Не вызывает сомнений, что сегодня Intel имеет лучшие ресурсы, чтобы выпускать самые быстрые процессоры. ARM и Qualcomm предстоит пройти те же "болезни роста", которые для Intel и AMD остались далеко позади.
В следующем поколении процессоров Qualcomm перейдёт от частичного соответствия OoD-дизайну (out-of-order, внеочередное исполнение команд), заложенного в нынешней архитектуре Scorpion, к новой архитектуре Krait, которая полностью поддерживает внеочередное исполнение команд. Это означает, что процессор будет выполнять инструкции не в порядке их следования в коде программе, а при доступности данных в регистрах процессора. Инструкции могут быть переупорядочены для улучшенного параллелизма, что обеспечивает более эффективную пиковую утилизацию ресурсов CPU, повышая эффективность процессора.
 |
Вместе с тем, Qualcomm переходит здесь на неизведанную для неё территорию, где её инженеры имеют намного меньше опыта. Что касается ARM, то она уже имеет определённый опыт с собственным ядром Cortex-A9, совместимым с OoD-дизайном.
Но даже в свете грядущего выхода Cortex-A15, ARM сохранила резерв выделенных инструкций для каждого блока вычислений. Хотя Intel и AMD в прошлом использовали выделенные наборы инструкций, в данный момент обе компании стали использовать унифицированный набор, что позволило увеличить производительность и более полно задействовать ресурсы процессора.
В отличие от ARM, Qualcomm стремится сразу перейти на унифицированный набор инструкций. В процессоре Pentium Pro, где впервые была реализована идея внеочередного исполнения команд, использовался именно такой подход, и Qualcomm вполне по силам успешно перейти на унифицированный набор без промежуточных этапов.
Что касается Atom, то в данном случае более разумно говорит не о перспективах, а о переосмыслении накопленного Intel опыта. Изначально Atom – это одноядерный процессор, который более напоминает старый Pentium, нежели что-то современное. Но при равных условиях этот процессор всё равно быстрее, чем нынешние конкуренты из мира ARM.
Требования к производительности растут и опыт Intel, полученный за последние 10 лет, вполне может воплотиться в новых модификациях Atom. Мы слышали, что Atom перейдёт на OoF-дизайн спустя пять лет после своего появления – то есть речь идёт о 2013 годе. Таким образом, если оставить за рамками вопрос энергопотребления, почти не остаётся сомнений, что Intel сможет предложить более производительные процессоры для портативных устройств, чем процессоры на архитектуре ARM.
![Отзывы о мобильных процессорах в Клубе экспертов THG [ 7 отзывов]](/forum/images/icons/icon5.gif){kind=icon}