Осенний IDF 2004: встречаем двуядерные CPU – THG.RU

Montecito, Smithfield, Yonah – двуядерные процессоры уже на горизонте

Лейтмотив нынешнего Форума Intel для разработчиков был недвусмыслен: инновации в микропроцессорах, а именно: два ядра процессора на чипе или на кристалле. Первое появление двуядерных технологий нам следует ожидать в 2005 году.

Как обычно бывает на IDF, любимый конкурент AMD поселяется в близлежащих отелях, чтобы “отхватить” часть специалистов и журналистов. Поскольку двуядерные процессоры ожидались уже давно, AMD решила и здесь попытаться побить Intel, представив на неделю раньше двуядерный Opteron.

В то же время, Intel постаралась показать спокойную и умелую тактику игры со временем: “Это отнюдь не гонки”, – такова была фраза Пола Отеллини в ответ на постоянные упрёки журналистов о многочисленных задержках.

В то же время, чиповому гиганту пришлось несладко из-за провокации AMD. Конкурент приглашал журналистов на своё мероприятие прямо у входа на IDF, расставив длинные лимузины. В конце концов, охранники разобрались с непрошенными гостями.

Впрочем, мы их понимаем. Ведь организация мероприятия, на котором более 5000 участников, – дело трудоёмкое и слишком дорогое, чтобы ситуацией пользовались конкуренты.

К сожалению, фотографии программного доклада оказались низкого качества. В то же время, презентацию Гельсингера можно считать достойной заменой.

Тактовая частота – ещё не всё

Наконец-то, Intel призналась: сегодня большие значения мегагерц отнюдь не являются признаком быстрого процессора. Мы не хотели бы сыпать соль на рану, но лучшим примером тому являются действия конкурента из трёх букв, поскольку после выпуска первого Athlon XP 2800+ на ядре Thoroughbred-B core с частотой 2,25 ГГц, рост тактовых частот у AMD практически прекратился. Сегодня максимальной тактовой частотой Athlon 64 является всего 2,4 ГГц. Но, к великому разочарованию Intel, мощность этих процессоров ничуть не хуже Pentium 4 560 с тактовой частотой 3,6 ГГц.

Поэтому единственным логичным шагом в этом направлении можно считать выпуск нескольких процессорных ядер на одном кристалле. Подобный ход важен для Intel по нескольким причинам. Во-первых, технология Hyper-Threading уже принята индустрией программного обеспечения, которое во всё большей степени становится многопоточным. Только тогда программа может получить прирост скорости двух или более процессоров. Во-вторых, переход на техпроцесс 65 нм, по всей видимости, продвигается очень хорошо, поэтому уже к середине следующего года можно ожидать уменьшение размера кристалла обычного процессора в два раза.

Ещё одним возможным подходом будет интеграция большего количества кэш-памяти на кристалл, но, к сожалению, это не даёт такого же увеличения производительности, как использование двух ядер. В данном отношении понятно, почему Intel убрала преемника Prescott – ядро Tejas. И виновато здесь отнюдь не высокое тепловыделение.

Кроме того, в ближайшее время тактовые частоты увеличатся лишь незначительно, да и в перспективе фундаментального прироста ждать не приходится – по крайней мере, если сравнивать с процентным соотношением роста за прошедшие несколько лет. Но, если быть честным, проблема разницы между 3,2-ГГц и 3,6-ГГц процессором должна больше волновать Intel, поскольку вряд ли потребитель будет отдавать немалые деньги, если не получит соответствующего прироста в производительности. То же самое касается и AMD. С этой точки зрения дву- и многоядерные процессоры абсолютно необходимы, поскольку они значительно улучшают производительность и, следовательно, возможности системы.

В этом примере показана видеоконференция между тремя участниками, причём видео кодируется в реальном времени. На одном процессоре (без Hyper-Threading) нагрузка на CPU составляет 100%.

Здесь же, на двуядерной системе, нагрузка в равной степени распределяется по двум процессорным ядрам. В идеальном случае такая система будет почти в два раза быстрее.

И в то же время – она много значит!

Если мы разобрались с таковой частотой, то не следует забывать ещё один важный фактор – тепловыделение. Пока ещё неясно, на базе какой технологии будут создаваться двуядерные настольные процессоры – Netburst Pentium 4 или Pentium M? И презентация не помогла ответить на этот вопрос, поскольку видны были только два потока, которые могли быть реализованы на любой архитектуре.

Впрочем, в любом случае одно ядро Pentium 4 на 65-нм техпроцессе, как мы надеемся, будет потреблять 1,175 В и выделять не больше 50 Вт на 3 ГГц. Следовательно, двуядерный процессор будет выделять, максимум, 100 Вт. Конечно, это немало, но всё же находится в пределах допустимого. Кроме того, Intel планирует использовать технологию Enhanced SpeedStep (которая вскоре появится и в Pentium 4) и снижать тактовую частоту процессора при малой нагрузке.

Возможность работы не на максимальной тактовой частоте вполне оправдана, что можно сказать и об использовании технологии Dothan из Израиля, тактовая частота которой может быть увеличена, чтобы достичь уровня современного Pentium 4.

В любом случае, мы увидим продолжающееся движение в направлении увеличения тактовой частоты, которое должно создать баланс между числом чипов, тактовой частотой и тепловыделением.

Главный технолог Intel Патрик Гельсингер обозначил направления развития и провёл беседу с журналистами за круглым столом.

Когда беседа была закончена, персонал сразу же убрал двуядерную систему со стола, чтобы до неё не добрались журналисты.

Socket 775 остаётся и, возможно, переходит на двуядерные CPU

Вице-президент и генеральный директор Desktop Platform Group Билл Сью (Bill Siu) рассказал о двуядерной настольной системе во время второго программного доклада.

По утверждению Билла Сью, демонстрационная двуядерная система от Intel работала на текущем чипсете 915G. Следовательно, мы можем быть уверены, что LGA Socket 775 “умрёт” не раньше 2006 года. Потом, наверное, должны появиться многоядерные процессоры (четыре ядра на кристалл), которые приведут к заметным изменениям, – ведь тогда контроллер памяти станет ощутимым “узким местом” системы. Даже при использовании памяти DDR2-800, DDR2-1066 или DDR3.

Наконец, вполне возможно появится платформа на несколько лет. Мы имеем в виду чипсет 925XE, который будет поддерживать FSB 1066 и появится в четвёртом квартале. Он вполне подойдёт для настольных ПК в следующем году и обладает потенциалом стать аналогом знаменитого чипсета Intel 440BX. В любом случае, возможности чипсета великолепны. Было бы неплохо, если бы к ним добавилась поддержка DDR2-667, но пока официальной информации мы не получили.

Кстати, ситуация с модернизацией у AMD сходна: двуядерные Athlon 64/FX будут работать на любой материнской плате Socket 939. Необходимо лишь обновление BIOS. Переход со 130-нм на 90-нм техпроцесс позволит соответствующим образом снизить тепловыделение, поскольку, в отличие от Intel, у процессоров AMD токи утечки значительно ниже из-за использования технологии SOI (кремний на диэлектрике). Впрочем, чтобы соответствовать спецификациям, двуядерные процессоры AMD поначалу будут обладать сниженными тактовыми частотами.

Два ядра: Montecito, Smithfield, Yonah

Процессор Montecito является преемником Itanium II и, следовательно, позиционируется на сегмент серверов. Smithfield, по планам, станет первым двуядерным настольным процессором, а Yonah – первым двуядерным мобильным CPU. Сегодня уже вполне понятно, что все они могут использоваться вместо предшественников. Для Itanium и Smithfield это уже очевидно, но насчёт Yonah ситуация туманная.

Pentium 4: осенняя линейка 600 с 2 Мбайт кэша

Презентация всех процессоров Pentium и размеров их кэша позволила сделать выводы: Intel впервые официально анонсирует появление Pentium 4 с 2 Мбайт кэша L2. По доступной информации, эти процессоры получат модельный номер 600, однако будут основываться на номенклатуре линейки 500.

По-прежнему останутся 90 нм и Hyper-Threading. Однако, какие особенности будет иметь каждая линейка, пока неизвестно. Среди них можно назвать 64-битные расширения EM64T, технологию энергосбережения Enhanced SpeedStep (IEST) и бит XD. Мы надеемся, что, по крайней мере, две последние, будут поддерживаться обеими линейками.

Увеличение кэша L2 стало возможным благодаря повышению производственных мощностей Intel – ведь сегодня уже три фабрики работают по 90 нм. Как мы полагаем, Pentium 4 с длиной конвейера в 31 ступень сможет получить немалое преимущество от дальнейшего увеличения кэш-памяти.

Двуядерный мобильный процессор Napa

Yonah станет первым двуядерным процессором для ноутбуков. Он будет оптимизирован под мобильное применение, так что мы наверняка получим улучшенную итерацию Pentium M.

Винные коллекционеры без труда скажут, что Napa – это виноградная долина в Калифорнии, так что процессор Napa наверняка будет обладать не худшим качеством, чем изысканные вина. Он будет базироваться на ядре Yonah и станет дальнейшим развитием архитектуры Pentium M. Если посмотреть на разницу в размерах логики процессора и кэша, станет очевидным, что ядро использует 1 Мбайт кэша L2.

Однако двуядерное решение будет полезно в ноутбуках, только если сможет обеспечить низкое энергопотребление. В любом, случае процессор поддерживает технологию SpeedStep и автоматическое отключение блоков логики, если они не используются. В какой степени это будет возможно (второе ядро, кэш), пока неизвестно.

В паре с процессором Intel планирует использовать чипсет Calistoga, но детали о нём тоже пока скрываются. Единственное, что можно сказать, – встроенная графика будет и дальше развиваться и, в частности, получит оптимизацию для воспроизведения видео. Здесь Intel требуется догнать чипсет 915G (и его мобильную версию 915GM). Как уже объясняла не так давно nVidia, линейка GeForce 6 обеспечит аппаратное декодирование, которого по-прежнему нет в графических ядрах Intel.

Следующее поколение беспроводной технологии Intel тоже получило кодовое название: Golan. Оно будет поддерживать стандарты 802.11 a/b/g, что вряд ли удивляет. Единственный непонятный момент – возможное появление Bluetooth. Беспроводный USB?

Ананд Чандрасекер (Anand Chandraskher) принёс даже свою доску для серфинга, оборудованную Centrino!

Вряд ли Golan получит поддержку 802.16, поскольку WiMAX доберётся до клиентов только в 2006 году – по планам.

Мобильная платформа

Зачем Intel встраивает в ноутбуки Prescott? Нет, это не вытекший жидкостный радиатор ноутбука – просто Ананд Чандрасекер демонстрирует защиту ноутбука от попадания влаги.

Цифровой дом теперь больше не ограничивается домашними ПК – к нему добавлены мобильные устройства. Чтобы это было возможным, инженеры Intel работают в четырёх направлениях: лучшая беспроводная связь, большее время автономной работы, меньшие габариты, а также лучшая производительность.

Сегодня при обсуждении WLAN горячими темами являются совместимость стандартов и роуминг, который известен нашим читателям по сотовым телефонам. В 2005 году Intel планирует выпустить технологию безупречного роуминга, которая позволяет не терять связь при переходе от одного хот-спота к другому – к примеру, поддерживая соединение VPN с сервером в офисе.

Intel заявляет, что в 2010 году будет достигнуто время автономной работы до восьми часов. Эту нелёгкую задачу можно решить только комбинацией множества мер: экономичными транзисторами и дисплеями, улучшенным управлением состояния процессоров, а также новыми технологиями аккумуляторов. Здесь на первое место пока выходят литий-полимерные батареи, которые приобретают всё большую популярность в сфере сотовых телефонов.

Беспроводные сети масштаба города: WiMAX

За WiMAX скрывается улучшенная технология связи, которая обеспечивает работу на большом расстоянии.

Год назад десять компаний основали WiMAX Forum, чтобы создать стандарт беспроводной связи с большим радиусом действия и лучшей гибкостью, чем WLAN. Сегодня за названием WiMAX скрывается стандарт IEEE 802.16-2004.

В настоящее время над проектом работает более 140 компаний, которые пытаются создать единый стандарт беспроводных MAN (сетей масштаба города) для решения так называемой “проблемы последней мили” при подключении к Интернету. Intel описывает “эру WiMAX ” следующим образом: WiMAX по отношению к DSL/кабельному модему является тем же, чем и сотовый телефон в сравнении с обычной телефонной сетью.

Передача основывается на соединениях “точка-точка”, однако техническая структура такой сети сходна с сотовой связью. Один сектор обычно имеет диаметр до 12 миль (около 20 км), а максимальная дальность связи составляет до 30 миль (около 50 км). Пропускная способность составляет до 75 Мбит/с, однако она разделяется между всеми конечными устройствами.

Для WiMAX существует множество применений, как в сфере корпоративных сетей, так и среди обычных пользователей.

AMD: двуядерный Opteron в действии

Как и предполагалось, Windows Server 2003 распознал четыре двуядерных процессора как восемь логических.

Хотя мы и приехали на IDF, было бы не правильно забыть о посещении AMD, находившейся за квартал рядом. Как и предполагалось, нам показали эталонную систему на четырёх Opteron, а также сервер HP ProLiant DL585. Обе системы были оснащены двуядерными процессорами. AMD также огласила свои планы, по которым в следующем году нас ждут интересные продукты. Двуядерные Opteron для одно-, двух- и четырёхпроцессорных серверов будут называться Egypt, Italy и Denmark (страны Египет, Италия и Дания). Здесь AMD получит хороший опыт в сфере двуядерных чипов, поскольку, с технической точки зрения, они не сильно отличаются от мобильных Athlon 64 с двуядерной технологией. Впрочем, первыми на 90-нм техпроцесс SOI перейдут именно Opteron. Их кодовые названия: Athens, Troy и Venus (Афины, Троя и Венера). Эти двуядерные “самородки” не появятся до середины 2005 года.

На секторе настольных ПК перемен будет немного. Вскоре мы увидим выпуск Winchester, процессора Athlon 64 на 90-нм техпроцессе. Затем AMD выйдет с FX (San Diego) и Sempron (Palermo). Мобильная версия на 90-нм называется Newark, а вариант с пониженным энергопотреблением – Lancaster. Мобильные Sempron будут названы Georgetown и Sonora. Наконец, в конце 2005 года появится двуядерный процессор Toledo, предназначенный для Athlon 64 FX.

Adaptec, LSI: PCI Express – в жизнь!

На IDF два “гуру” в области систем хранения данных представили свои модели для шины PCI Express. Демонстрировалась первая карта для шины x8 PCI Express, которая вскоре появится на серверных материнских платах. Однако оба производителя сегодня напряжённо трудятся над созданием решений SAS. Усилия того стоят, поскольку потребитель тогда сможет выбирать между дорогими жёсткими дисками SAS и более объёмными и не такими дорогими моделями SATA – в зависимости от потребностей.

Двухканальный U320 SCSI на PCI Express от LSI Logic.

nVidia: NV43 в виде MXM на Alviso

Под NV43 скрывается GeForce 6600 – здесь показан прототип мобильной версии.

nVidia показала ноутбук на чипсете Intel Alviso, который должен появиться в начале 2005, с интерфейсом MXM, разработанным компанией самостоятельно. Благодаря этому интерфейсу, в ноутбуке можно будет легко менять графические карты (см. иллюстрацию).

Silicon Image: SATA через PCI Express

Silicon Image также показала кое-что новенькое: контроллер SATA для PCI Express – Sil3132. Чип совсем крошечный, следовательно, и не дорогой, но обеспечивает всего два порта. В то же время, он может использоваться только на картах третьих производителей, типа Adaptec или LSI. В своих RAID-решениях они применяют последние чипы контроллеров от Silicon Image вместе с XOR-процессором от Intel.

Прощание до февраля 2005

Опять Intel показала немало нового и дала богатую почву для обсуждений. В следующий раз мы отправимся в Сан-Франциско в феврале, на IDF Spring 2005. Но перед тем нам хотелось бы получить процессоры Pentium 4 степпинга “E”. Пока всё ещё не понятно, будут ли они поддерживать 64-битные расширения EM64T. В то же время, ещё одной интересной функцией степпинга “E” является технология Enhanced SpeedStep, которая должна снизить тепловыделение P4 до приемлемого уровня. Если всё пойдёт по плану, то платформа 775, наконец-то, станет тем, чем она планировалась с самого начала: универсальным привлекательным продуктом.

Андреас Стиллер (Andreas Stiller) из c’t протестировал очки Intel Itanium II. Однако уровень продаж этого “монстра” лучше через них не выглядит.