Автор: BATEAU
Источник: http://www.mycomp.kiev.ua/
Мы уже рассказали о новых
микроархитектурах и скором переходе производства Intel на новые
техпроцессы, упомянули процессоры, которые готовятся к выходу в
ближайшее время, а также пофилософствовали на тему многоядерности.
Теперь пора переходить к проблемам, которые порождает постоянный
рост процессорной мощности.
Ближайшее окружение
Как вы понимаете, первыми проблемами, связанными с ростом
процессорной мощности, являются вопросы производительности системной
памяти и кэша. Со вторым Intel собирается поступить достаточно
просто — у корпорации уже есть работающая 20–Мб микросхема
памяти SRAM, которая пакетируется с процессором на одном кристалле и
имеет благодаря этому огромную ширину полосы пропускания —
около терабайта в секунду и даже более. Однако в том, что касается
системной шины, все обстоит гораздо интереснее.
В предыдущей статье я уже упоминал о том, что возможности
полупроводниковых схем и обычных проводников дошли до своего
разумного физического предела. Поэтому если процессорную мощность
еще можно кое-как наращивать за счет более сложных наборов
инструкций, многоядерности и прочих экстенсивно-интенсивных
способов, не меняя кардинально саму технологию их производства, то с
проводниками так уже не получится. Как не ухищряйся, а способность
материала передавать электрический сигнал из точки А в
точку Б набором инструкций не увеличишь.
Впрочем, нужно отдать должное корпорации Intel — в последних
версиях ее процессоров и чипсетах под них работа с памятью
оптимизирована крайне скрупулезно. Перечислять все используемые
технологии и ухищрения инженеров и программистов, которые позволяют
более рационально использовать шину, смысла нет, конечному
пользователю эта информация абсолютно не нужна. Но следствием всех
этих ноу-хау стало то, что при попытке разгона системной шины по
частоте эффективность взаимодействия между процессором и памятью
возрастает совсем незначительно. По крайней мере прирост
производительности не соответствует затратам на разгон.
Понимая это, ученые и инженеры давно уже приступили к разработке
новых способов передачи данных — от забав со сверхпроводниками,
погруженными в жидкий азот, до совершенно футуристических попыток
создать биокомпьютер. Но Intel, похоже, окажется первой компанией,
которая разработала технологию, готовую к использованию в
компьютерах и других устройствах уже сейчас — вопрос только во
внедрении и доводке.
Основой этой технологии стал отказ от электрических проводников в
пользу оптических. А если еще проще — лазерных. Уже давно
известны преимущества оптической передачи данных, что особенно
хорошо видно на примере оптоволоконных сетевых интерфейсов, которые
на порядок быстрее любого Ethernet. Однако основной проблемой для
внедрения оптики в самое сердце компьютера до сих пор была
миниатюризация приемопередающих устройств. Так вот, на осеннем IDF
корпорация Intel не без гордости представила свою свежую, с пылу с
жару, разработку — микросхему гибридного кремниевого лазера,
сопоставимую по размерам с современными традиционными микросхемами.
Конечно, мощность лазера в этой микросхеме невелика, но ведь нам и
не нужно предавать информацию более чем на несколько сантиметров по
материнской плате. Кстати, именно благодаря уменьшению расстояний
становится возможным огромный прирост скорости оптической передачи
данных, на несколько порядков, по сравнению с нынешними
оптоволоконными сетями.
С другой стороны, основной проблемой внедрения оптоволоконных
технологий до недавнего времени являлась их заоблачная стоимость,
вытекавшая из общей сложности производственного процесса. Но с
изобретением лазерных излучателей в формате микросхемы и при условии
массового производства стоимость одного экземпляра снижается до
вполне приемлемых величин (впрочем, Intel пока не называет
конкретных сумм в условных единицах).
Основным направлением развития своих процессоров Intel видит
многоядерность. Это следует не только из заявлений отдельных
представителей компании, не только из факта выхода четырехъядерного
процессора Core 2 Extreme — любой пресс-релиз, презентация
или схема содержат в себе четко отрисованный процессор из 16 и
более ядер. И тут-то проблема передачи данных между ядрами
становится камнем преткновения, который и призвана убрать новая
технология лазерной микротехники.
Кстати, если вы сомневаетесь в том, как скоро Intel запустит в
производство чипсеты и процессоры, использующие микролазеры, могу
привести такой простой пример. В феврале 2004 года, когда
появился первый тестовый образец, частота сигнала достигала
1 ГГц, что было, безусловно, хорошим результатом (это частота
современных системных шин для процессоров Core 2 Duo). Но
уже к апрелю 2005 года скорость передачи данных составила
10 Гб/с, а сейчас мы говорим о терабитах информации в секунду.
Как видите, в мире IT-технологий назревает настоящая революция по
многим направлениям. С приходом DirectX 10 совершенно
поменяется архитектура видеокарт, а также «отношения» между видео и
процессором; привычные жесткие диски уже доживают последние
дни — компания Samsung уже продает субноутбуки с винчестерами,
организованными на флэш-памяти (правда, цена пока составляет более
$1000 за 30 Гб). На очереди — системные и прочие каналы
передачи данных.
Intel. Connecting
people
По причине скромных размеров журнала я позволю себе обойти
вниманием представленные на IDF технологии «железной» защиты
компьютера от вирусов и шпионских программ, а также нового стандарта
управления web-сервисами под названием Intel vPro.
Статистику продаж и новинки в серверных системах также оставим за
пределами этого обзора, немногие профессионалы уже должны знать о
выходе новых процессоров линейки Xeon. Но вот мобильные платформы
обходить вниманием точно не стоит.
Я не хочу вдаваться в долгие философские рассуждения о полезности
и удобности ноутбуков и прочих мобильных компьютерных систем, однако
некоторые факты нужно просто отметить. Первое: ноутбуки до средней
ценовой категории включительно не намного дороже аналогичных
настольных систем — если не верите, можете взять прайс и
подсчитать самостоятельно. Разница будет в пределах 20–30%, а это не
так уж и много. Второе: современные ноутбуки практически не уступают
в производительности обычным компьютерам, если, конечно, не брать в
расчет топовые мультипроцессорные рабочие станции. И третье:
обходиться без мобильного компьютера, конечно же, можно. Но то же
самое говорили и о мобильных телефонах на заре их появления. И
сейчас во многих сферах выгоды от использования ноутбука начинают
перевешивать разницу в цене с обычным компьютером. Могу сказать лишь
то, что стоит лишь однажды попробовать — и отказаться от такого
удобства уже практически невозможно.
Итак, чем же обещает нас удивить корпорация Intel в этом сегменте
рынка?
В первой половине 2007 года планируется запуск нового
поколения очень удачной платформы Centrino, ранее известной под
кодовым именем Santa Rosa. Официальное название —
Intel Centrino Duo. Как известно, мобильная технология
Centrino состоит из нескольких компонентов, которые вместе позволяют
получать максимальную мощность и мобильность при минимальном
энергопотреблении. Неудивительно, что в основе ее будет
модернизированный процессор Intel Core 2 Duo, который
получит встроенные функции энергосбережения. Основная «фишка» этого
процессора — динамическое изменение частоты системной шины,
максимальные значения которой (в зависимости от конкретной модели)
составят 667 и 800 МГц. Как видите, рядом с «настольными»
1066 МГц цифры достаточно внушительные. Мы ведь помним —
основной козырь Intel на данный момент — это отличная
оптимизация возможностей системной шины, которая значительно снижает
влияние ее рабочей частоты на производительность системы в целом.
Второй компонент, без которого уже трудно представить любой
современный мобильный аппарат — это беспроводной сетевой
адаптер с поддержкой стандарта 802.11n. На данный момент
стандарт «n» пока еще не утвержден, но как уверяют
представители Intel, никаких проблем с совместимостью быть не
должно.
Третий компонент — это уже неоднократно упомянутый на
страницах нашего журнала новый графический акселератор Intel,
который будет сочетать отличные показатели энергосбережения с
внушительной производительностью. Честно говоря, я сам планирую
через полгода-год сменить свой ноутбук на более мощный, поэтому
после официальной части поинтересовался у Сергея Шевченко
(напоминаю, что это представитель украинского подразделения
Intel, который лично присутствовал в Сан-Франциско на IDF),
насколько новый графический акселератор Intel соответствует
требованиям Windows Vista и десятого DirectX. Ответ был крайне
обнадеживающим — «программируемые» шейдерные блоки практически
и являются теми «универсальными» конвейерами, которые составляют
основу аппаратных требований DirectX 10. Фактически, Intel в
этом вопросе оставляет позади даже такого гиганта как nVidia, хотя,
конечно, в 3D-приложениях производительность встроенного видео будет
оставаться гораздо ниже, чем у «независимой» карточки. Но эта
разница заметно уменьшается. И особенно это касается функциональных
возможностей — аппаратного T&L, пиксельных шейдеров 3–4
поколения, а также поддержки скоростного доступа к памяти.
Но как и можно было предположить, ненасытному Intel’у мало
лидерства в существующих сегментах рынка, поэтому он начинает
создавать новые рынки самостоятельно. Очередной этап развития
мобильных платформ пока носит название «ультрамобильных ПК», и
первые образцы ожидаются тоже в первой половине 2007 года. Пока
что заявлены спецификации, по которым размер «ультрамобильного»
процессора будет 2 раза меньше обычного ноутбучного камня, а
энергопотребление снижено в 4 раза. Соответственно, с переходом
в 2008 году на новый техпроцесс Intel представит процессоры с
десятикратной экономией энергии батарей.
Да, нужно бы дать пояснения о подзаголовке этого раздела статьи.
Дело в том, что в самое ближайшее время Intel и Nokia
начинают разработку интегрированных широкополосных беспроводных
адаптеров для мобильных компьютеров. В основу этих устройств будет
положена 3G-технология, о которой сейчас так много говорят в Европе.
За бортом
Как вы понимаете, вместить в 4 полосы обзор всех
новинок — задача нереальная. Поэтому за бортом остались
обновления наборов инструкций SSE4 (этим названием раньше
ошибочно называли расширенный SSE3), разработка совместно с IBM
новой спецификации шины PCI Express под кодовым названием
Geneseo, системы для хранения данных на базе Intel Xscale и
многие другие интересные вещи. Впрочем, все, кого интересуют
подробности, могут посетить www.intel.com. В публичном доступе уже
имеется довольно много материалов по технологиям, представленным на
IDF Fall ’06, правда, на английском языке.
Ну и напоследок я не мог не упомянуть об одном забавном моменте.
Дело в том, что корпорация Intel объявила конкурс под названием
Intel Core Processor Challenge с призовым фондом в
$1 млн. Суть мероприятия в том, что разработчики и
производители ПК должны собрать на базе процессора Intel
Core 2 Duo самый компактный и стильный домашний компьютер.
На первый взгляд отличная затея, однако при объявлении этого
конкурса многие из присутствовавших специалистов многозначительно
заулыбались.
Ведь победитель уже известен.
