По следам IDF Fall 2003: жаркая осень в Кремниевой долине, истинная мобильность



Как известно, мобильность и «кремниевое радио» — любимые темы Intel.
Они никак не могли остаться без внимания на осеннем Форуме.

В первый же день IDF «в разрезе» был показан процессор Dothan, по сути — Pentium M нового поколения, который должен прийти на смену Banias уже в следующем году.

На ключевом докладе второго дня особенно сильный акцент был сделан на мобильном сегменте — официально объявили платформу Sonoma, являющуюся следующим поколением технологии Centrino, а также чипсет i855GMV.

И если Sonoma — это все еще ближайшее будущее, то поставки микросхем i855GMV начались сразу же в день анонса.


Отгрузка чипсета производителям ноутбуков началось
в день его анонса — 17 сентября

Основное отличие нового чипсета от его «родственников» по семейству заключается в усовершенствованном графическом ядре, улучшенном контроллере памяти и внедрении ряда энергосберегающих технологий.

Контроллер памяти получил поддержку модулей DDR333 против DDR200/266 у предшественников, а частота ядра интегрированного графического контроллера Intel Extreme Graphics 2 возросла с 200 до 250 МГц.

В чипсете реализовано три новых энергосберегающих технологии. Во-первых, это С3 Memory Self-Refresh. Уже из названия ее видно, что основная задача этой технологии — перевод в режим регенерации незадействованных ячеек памяти фрэйм-буфера в состоянии низкой мощности процессора (С3). Это позволяет снизить потребление энергии как северным мостом чипсета, так и оперативной памятью.

Вторая технология, Dual-Frequency Graphics Technology, служит для уменьшения энергопотребления графического контроллера в зависимости от настроек, задаваемых пользователем. При автономной работе ноутбука от батареи используется второе интегрированное в GMCH графическое ядро, являющееся более экономичным, кроме того, частота его может регулироваться по нагрузке.


Ананд Чандрасекер (Anand Chandrasekher), вице-президент Intel и генеральный менеджер группы по мобильным платформам, демонстрирует преимущества энергосберегающей технологии Intel Display Power Saving

И наконец самое интересное — технология Intel Display Power Saving, предназначенная для снижения энергопотребления дисплея ноутбука. Она позволяет автоматически регулировать яркость и контрастность изображения на мониторе в зависимости от изменения интенсивности подсветки с минимальной потерей качества «картинки». Кроме того, в случае, когда экран отображает статическое изображение, технология распознает это и опять-таки снижает энергопотребление, ведь для подержания неподвижной «картинки» ЖК матрице требуется меньшая мощность.


Парадный марш Pentium M

Согласно данным Intel, молодой процессор Pentium M уже четвертом квартале текущего года, потеснив мобильные версии «настольных» чипов Pentium III-M и Pentium 4-M, выйдет в абсолютные лидеры продаж. А в следующем году (по слухам — уже в первом полугодии) появятся ноутбуки, произведенные на базе второго поколения технологии Centrino — Sonoma. Маркетологи Intel не откажутся от уже «раскрученного» брэнда Centrino, так что Sonoma — это лишь рабочее название платформы.


Три составляющих Sonoma

Подобно первому поколению, она также будет состоять из трех «полновесных» компонентов: процессора Dothan, чипсета Alviso и контроллера беспроводной сети Calexico II.


Фотография кристалла Dothan

Процессор Dothan будет производиться на 300-миллиметровых пластинах по 90-нанометровой технологии с напряженным кремнием. Это даст ему преимущества по сравнению с современным 0,13-микронным Banias как по запасу тактовой частоты, так и по уровню тепловыделения. Процессор будет состоять из 140 млн. транзисторов, что рекорд не только для мобильных, но и для настольных систем. Впрочем, это число будет удивлять гораздо меньше, если учесть еще один рекордный показатель — кэш второго уровня емкостью 2 Мб. На фотографии видно, что именно под кэш и уходит изрядное число составляющих чип транзисторов. При этом площадь самого кристалла сравнительно невелика — 87 кв. мм.

Кроме увеличенного кэша, Dothan имеет ряд архитектурных усовершенствований, таких как улучшение блока предсказания загрузки данных в кэш, эффективное управление регистрами для чтения и записи строк смешанной длины, дающих ему выигрыш в производительности над Banias на одинаковых тактовых частотах, согласно демонстрации, до 30%.


Расширенная функциональность Sonoma

Северный мост чипсета Alviso будет обладать двухканальный контроллером памяти, способным работать как с DDR SDRAM, так и с DDR2. Также он будет включать в себя графическое ядро третьего поколения Intel Extreme Graphics 3 с поддержкой DirectX 9.0. Для подключения внешнего графического адаптера, что может потребоваться для высокопроизводительных ноутбуков, использующихся в качестве прямой альтернативы настольного ПК, предусмотрена шина PCI Express.

Южный мост ICH6-M также будет оснащен шинами PCI Express, кроме того, — интерфейсами Serial ATA и карт расширения ExpressCard, будет создана возможность прямого подключения гигабитного сетевого контроллера GigabitEthernet и докинг-станции. Уже привычный звуковой кодек AC’97 уступит место контроллеру нового поколения — Azalia.


Azalia vs AC'97

Azalia в некотором смысле можно рассматривать как дальнейшее развитие AC’97, но список усовершенствований в данном случае оказался длинным. Подобно своему предку, Azalia состоит из контроллера, кодека и соединяющего их интерфейса, которые, однако, будут достаточно жестко описаны спецификацией и стандартизированы, что позволит избежать путаницы и создать универсальный драйвер.

В отличие от AC’97 поддерживающего сэмплы не более 20 бит при частоте дискретизации 96 кГц стерео, Azalia поддерживает сэмплы до 32 бит и «мультиканальные» 196 кГц. Таким образом, новый кодек позволяет без потерь прослушивать звук качества DVD, форматы которого предусматривают сэмплы до 24 бит, что было недоступно для AC’97.

Независимая многопоточность позволяет одновременно слушать музыку, смотреть фильм, запускать игровые приложения и разговаривать по IP-телефону — Azalia обеспечивает такую возможность. Кроме того, новый кодек поддерживает большинство современных звуковых форматов и способен автоматически определять тип подключаемого устройства.

Стоит также добавить, что Azalia предназначена не только для платформы Sonoma, но и для массового рынка материнских плат как интегрированный контроллер и как основа для построения отдельных «внешних» звуковых карт. Выход на рынок нового кодека ожидается в первой половине 2004 года.


Ноутбуки Centrino: слева — первого поколения, справа — второго

Последним, третьим компонентом Sonoma является беспроводной контроллер Calexico II. Он будет способен работать в диапазонах 802.11а, b и g. Кроме того, ожидается поддержка ряда других перспективных протоколов, в том числе 802.11i.


Под флагом борьбы за всеобщее мобильное будущее

Для дальнейшей борьбы за повышение мобильности, а именно — для разработок, позволяющих увеличить время автономной работы ноутбуков от батарей, в настоящее время создана рабочая группа Extended Battery Life Working Group, насчитывающая 15 компаний. Основные векторы ее интересов направлены на выработку условий, предъявляемых к компонентам портативных компьютеров, и исследования в области топливных элементов.

Новые XScale сотовые телефоны

Не обделили на IDF вниманием и архитектуру XScale. В частности, был объявлен новый процессор для мобильных телефонов, КПК и смартфонов, получивший кодовое имя Bulverde.

В этом процессоре были реализованы сразу три «мобильных беспроводных» технологии — Wireless MMX, Wireless SpeedStep и Quick Capture Technology. Первые две из них не нуждаются в особом представлении хотя бы уже в силу того, что являются «конверсиями» с настольной и портативной платформ. Однако стоит выделить несколько основных моментов.


Гонки на экране прототипа Bulverde-устройства

Технология Wireless MMX была представлена на осеннем IDF прошлого года. Она представляет собой расширенный набор инструкций, предназначенный для ускорения обработки графики, видео, а также упрощения синтеза и распознавания речи. Набор включает в себя 43 дополнительных команды из давно знакомых наборов MMX и SSE, а также ряд команд, специфичных для архитектуры XScale. Вкупе с растущей вычислительной мощью XScale процессоров, налицо тенденция сближения возможностей настольных систем и КПК и сотовых телефонов. Конечно, конвергенция конвергенцией, но ниши у этих устройств разные, равно как и задачи, однако в не слишком далеком будущем даже сотовые телефоны смогут «тянуть» встроенные игры класса Quake II.


Технология Wireless SpeedStep в действии

Потомок созданной для ноутбуков энергосберегающей технологии, Wireless SpeedStep предназначена для уменьшения мощности, потребляемой XScale устройствами, путем снижения тактовой частоты процессора, когда это представляется возможным сделать с минимумом неудобств для пользователя.

Имя третьей технологии, Quick Capture Technology, прозвучало на осеннем Форуме впервые. Ее задача — позволить процессору обрабатывать получаемые со встроенной цифровой камеры фотографии с разрешением до 4-х мегапикселов или параллельно в реальном времени кодировать и декодировать видеопоток в формате MPEG 4. Будут доступны следующие режимы съемки: экономичный Quick View для предварительного просмотра, фоторежим Quick Shot, обеспечивающий высокое разрешение, и режим полноскоростного захвата видео Quick Video. Реализация технологии Quick Capture Technology позволит упростить и удешевить устройства со встроенной цифровой камерой и ускорить широкое распространение передачи фото- и видео контента в сотовых сетях. В настоящее время процессор Bulverde существует лишь в прототипах.


Крошка-Manitoba PXA800EF

Еще одной новинкой для XScale платформы, объявленной на прошедшем Intel Developer Forum, была новая версия процессора Manitoba — PXA800EF. Этот процессор предназначен для устройств, работающих в сетях EDGE.


Ренессанс радио — одна из основных тем осеннего IDF

Конечно, истинная мобильность не может обойтись без постоянного беспроводного подключения к сетям. В последний день IDF Fall 2003 старший вице-президент и технический директор Intel Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger) провозгласил Ренессанс радио и отказ от проводов.

Суть объявленного Ренессанса заключается в количественном и качественном совершенствовании инфраструктуры беспроводных сетей — от персональных до самых глобальных, охватывающих целые страны. В будущем такими сетями будет охвачен весь мир.

В персональных сетях WPAN (Wireless Personal Area Network) в недалеком будущем на смену Bluetooth придет UWB — Ultra WideBand, позволяющий на короткой дистанции достигать полосы пропускания порядка 500 Мбит/с.

В локальных сетях WLAN (Wireless Local Area Network), предназначенных для дома и офиса, совершенствуются протоколы 802.11. Так, например, устройства 802.11g при такой же частоте, как и у 802.11b, — 2,4 ГГц — обладают в два раза более высокой пропускной способностью — 22 Мбит/с. При этом сейчас скорость передачи данных по протоколу 802.11g в меньшей степени падает с увеличением расстояния, также удалось решить проблемы взаимных помех.

Более того, кроме уже существующих стандартов a, b и g, появится целый ряд новых с индексами от «e» до «n». Так, в обозримой перспективе в сетях WLAN предполагается достичь пропускной способности 200 Мбит/с, то есть значительно превысить скорость традиционных 100-мегабитных проводных сетей.

Сети городского охвата WMAN будут «отданы на откуп» новому стандарту, объявленному в январе — 802.16a, известного также как WiMax. Радиус действия таких устройств достигает 50 км при рабочем диапазоне частот от 2 до 11 ГГц и полосе пропускания 75 Мбит/с. Широкое внедрение WiMax ожидается уже в 2004-2005 гг. Тут хочется отметить, что петербургский провайдер «Коммерческие сети» (ComSet) объявил о вводе в коммерческую эксплуатацию сети на базе протокола 802.16a с пропускной способностью 60 Мбит/с уже c середины ноября текущего года.

Что касается глобальных беспроводных сетей, то они остаются за новыми и уже существующими стандартами: от GSM до TD-SCDMA.

Актуальнейшими проблемами, стоящими перед «кремниевым радио», являются административное сертифицирование частотных диапазонов и вопросы безопасности передачи данных. Определенный прогресс в обозначенных областях уже есть, и Intel надеется, что решение этих проблем — вопрос ближайшего времени. В частности, был разработан новый протокол безопасности TKIP, который, в отличие от существующего протокола WEP, работающего на уровне точек доступа, обеспечивает конфиденциальность на уровне авторизирующих серверов с распределением шифрующего ключа на зональной основе.

Основой Ренессанса радио, по словам Пэта Гелсингера, должны стать радиоустройства, способные самостоятельно приспосабливаться к условиям внешней среды. Само радио должно быть полностью интегрируемым в кремниевые чипы, процессоры и чипсеты, а также уметь одновременно работать в нескольких сетях.


Три уровня адаптации Radio Free Intel

Всего было выделено три уровня адаптации радио: к физическим условиям, к сети и к самому пользователю.

Под первым подразумевается точная подстройка радио на участок спектра, где в данных условиях среды эффективность передачи максимальна. Как известно, в той или иной физической среде в текущий момент времени разные частоты даже довольно узкого участка спектра характеризуются разными коэффициентами затухания. Существующие устройства не производят «тонкого» выбора спектральной полосы, так как это требует высоких вычислительных мощностей. «Адаптивное» радио Intel ими обладать должно, поэтому представляется возможность наиболее полного использования канала передачи данных.

Для отстройки от естественных физических препятствий предполагается применять массив из нескольких принимающих и передающих антенн. Конечно, обработка интерферирующих сигналов, поступающих на разные датчики, опять-таки требует немалых вычислительных ресурсов.


Слева — современная сеть, справа — адаптивная, где точки доступа выступают одновременно и ретрансляторами

Говоря об адаптации к сети, Пэт Гелсингер выдвинул концепцию адаптивной топологии. Дело в том, что в существующих беспроводных сетях общее количество пользователей находится в прямой зависимости с уровнем взаимных помех и в обратной — с полосой пропускания для каждого отдельного устройства. Понятно, чем больше пользователей, тем хуже условия работы. Чтобы отстроиться от этой негативной зависимости предполагается применять адаптивную типологию сети. В новых сетях устройства будут снижать мощность сигнала тем сильнее, чем «плотнее» будет радиоокружение. При этом часть точек доступа возьмет на себя роль своего рода релейных станций, то есть они будут работать ретрансляторами.

Ну а адаптация под пользователя означает реализацию новых принципов радио в любых устройствах, какие только могут потребоваться человеку.


В руках Пэта Гелсингера прототип универсального коммуникатора, способного одновременно работать в сетях 802.11b и GSM\GPRS

Итак, конвергенция продолжается, мобильность и доступность пользователей растет, согласно взмахам дирижерской палочки Intel.

На этом мы заканчиваем серию репортажей, посвященных основной осенней сессии Форума для разработчиков Intel, проходившей в Сан-Хосе. Но это не значит, что тема IDF будет забыта до следующей весны. Уже очень скоро — 28-29 октября — Форум уже во второй раз придет в Москву. Конечно, этому событию будет посвящен не один материал, так что наш рассказ об Intel Developer Forum будет продолжен.




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.