iТоги мая 2004 года, часть 1
Начало текущего месяца, июня, выдалось очень бурным. Но страсти, поднятые сначала выставкой Computex 2004, а затем симпозиумом VLSI, постепенно улеглись, и можно наконец-то обратить свой взгляд на историю событий, предшествовавших тайваньской выставке.
Май прошел под знаком двух основных событий — анонса новых мобильных процессоров Intel Pentium M на 90-нм ядре Dothan, и столкновении ATI и NVIDIA, которое перешло, как иногда говорят в академических кругах, в «дискуссию в печати».
AMD vs. Intel: кто мобильнее?
Думаю, никто не оспорит то утверждение, что анонсом трех новых мобильных процессоров, имевшем место 10 мая в комплексе SBC Park, Intel однозначно доказала свое технологическое лидерство в области мобильных процессоров. Однако в новых мобильных процессорах Intel (точнее, в их рейтингах, которые им присвоены, так сказать, с рождения), не заметить духа соперничества с AMD невозможно. AMD не могла и, конечно, не оставила без ответа анонс процессоров для мобильных ПК Intel, представив совершенно «симметрично» версии своих процессоров для мобильных ПК, а также, «асимметрично» — новые встраиваемые х86-совместимые Geode, причем с уже новыми рейтингами. Но об AMD — чуть попозже, а пока пару слов о героях месяца — мобильных процессорах Intel.
10 мая было представлено три модели Pentium-М (составной, вернее, базисной частью платформы Centrino), рейтинг и наименование которых были 755, 745 и 735. Эти три процессора построены на базе 90-нм ядра Dothan, работают на тактовой частоте системной шины (FSB) до 400 МГц, и отличаются друг от друга тактовой частотой — 2,0 ГГц, 1,8 ГГц и 1,7 ГГц, соответственно. Главным отличием нового ядра Dothan от предыдущего, Banias, помимо уменьшения норм технологического процесса (90-нм у нового ядра и 130-нм у Banias), является наличие в новых процессорах 2 МБ кэш-памяти второго уровня. В Pentium-M Dothan также была применена технология «напряженного кремния» (strained silicon), к концу года частота системной шины будет доведена до 533 МГц (в моделях 770, 760 и 750), а немного раньше на рынок должны будут выйти «удешевленные» версии 90-нм процессоров — 740 и 730.
| 1 полугодие 2003 | 2 полугодие 2003 | 1 полугодие 2004 | 2 полугодие 2004 | |
| Процессор | 1,7 ГГц Intel Pentium M ULV 1 ГГц Intel Pentium M |
Intel Pentium M (Dothan) | Intel Pentium M (Dothan с 533 МГц FSB) | |
| Чипсет | Intel 855PM Intel 855GM |
Intel 855PM (DDR333) Intel 855GME |
- | Alviso |
| Беспроводная связь | Intel PRO/Wireless 2100 | Intel PRO/Wireless 2100A | Intel PRO/Wireless 2200BG | 802.11a/b/g (Calexico 2) |
Чем хуже и чем лучше новые процессоры — вопрос, как всегда в подобных случаях, риторический, потому как новые процессоры не лучше и не хуже Pentium-M на ядре Banias. Они, по сути дела, являются не чем иным, как просто уменьшенной до 90-нм норм копией Banias (судя по тому, сколько на это было потрачено времени, трудов это стоило немалых) с расширенным до 2 МБ и оптимизированным по энергопотреблению L2-кэшем. Именно этим и объясняется то обстоятельство, что в чисто математических тестах Pentium-M 735 1,7 ГГц на ядре Dothan показывает совершенно идентичные результаты Pentium-M 735 1,7 ГГц на ядре Banias. Однако в тех тестах, где требуется работа с кэш-памятью, новый процессор сумел обогнать своего предшественника почти на 20%. Кстати, вопреки усилиям Intel, направленным на снижение энергопотребления при переходе на 90-нм нормы, владельцам Pentium-M 735 1,7 ГГц на ядре Dothan, стоящего столько же, сколько и Pentium-M 735 1,7 ГГц на 130-нм ядре Banias, придется смириться с небольшим (3-5%) снижением времени автономной работы (надо полагать, из-за наличия увеличенного вдвое L2-кэша), хотя в технических спецификациях и сообщается о снижении энергопотребления с 24 до 21 Вт и оптимизации 400-МГц системной шины по рассеиваемой мощности.
Впрочем, новый Pentium-M обладает двумя любопытными новинками, отличающими его от Banias — Enhanced Register Access Manager, управляющим регистрами при записи/чтении слов разной длины, и Enhanced Data Pre-fetcher — улучшенного префетчера кэша второго уровня, детали, работы которого в Intel решили оставить при себе. Прочие характеристики новых процессоров сведены в нижеследующую таблицу:
| Характеристики 90-нм Intel Pentium-M (Dothan) | |||||||
| Индекс | Тактовая частота ядра | Частота шины Front Side Bus | Объем L2-кэша | Рассеиваемая мощность | Напряжение питания | Форм-фактор | Цена в партиях от 1000 единиц |
| 755 | 2 ГГц | 600/400 МГц | 2 МБ | 21 Вт | 1,276-1,34 В | Micro FCPGA/Micro FCBGA | $637 |
| 745 | 1,80 ГГц | 600/400 МГц | 2 МБ | 21 Вт | 1,276-1,34 В | Micro FCPGA/Micro FCBGA | $423 |
| 735 | 1,70 ГГц | 600/400 МГц | 2 МБ | 21 Вт | 1,276-1,34 В | Micro FCPGA/Micro FCBGA | $294 |
Анонсировав 90-нм Pentium-M (Dothan), Intel расставила все точки над i в слухах относительно процессорных ядер Tejas и Jayhawk, официально отказавшись от их разработки. В качестве аргумента для отказа, компания привела довод, что «внутрипроцессорная параллельность, прозрачная для приложений, не позволяет рассчитывать на существенный прорыв в производительности до появления возможности выпуска процессоров с несколькими ядрами или широкого использования двухпроцессорных систем». Поэтому вместо разработки Tejas и Jayhawk, которые должны были стать «новым поколением» Pentium 4, выполненных с использованием 90-нм технологии, и Xeon, ожидавшихся во 2 квартале 2005 года, и на базе которых должны были появиться Cedarmill в секторе настольных систем и Potomac/Tulsa в линейке Xeon, Intel сконцентрируется на создании многоядерных процессоров. Эти процессоры должны будут дополнить ряд инициатив и технологий, в том числе Hyper-Threading, и, если планам по ускорению их разработки суждено сбыться, они появятся в 2005 году.
Некоторые СМИ тут же начали спекулировать тем, что же именно ляжет в основу будущих многоядерных процессоров Intel, предположив, что это будет ядро Dothan — ведь оно обладает малым тепловыделением, хорошей масштабируемостью, и, как показали на практике французские умельцы, может быть разогнано до 2,4 ГГц, обладая при этом производительностью на уровне «десктопового» Socket 939-процессора AMD Athlon 64 3400+ (работающего на 2,0 ГГц) с двухканальной памятью Corsair PC3200. Приводятся даже кодовые названия этих будущих процессоров — Jonah, который планируется представить во второй половине 2005 года (вероятнее всего, он будет выполнен с использованием норм 65-нм техпроцесса), а на базе Jonah «появятся» Merom и Conroe — процессоры аналогичной архитектуры — в 1 половине 2006 года. Первый из них предназначен для использования в ноутбуках, второй — в настольных системах. Если верить этим же слухам, то на базе Pentium-M будет также построен и серверный чип Whitefield, содержащий 4 ядра Pentium M с общим кэшем 2 уровня (появится сей монстр — если все пойдет по плану — где-то в 2006 году).
Но не только мобильные процессоры будут оснащаться 2-МБ кэшем второго уровня. В конце текущего — начале будущего года должен будет увидеть свет новый процессор для настольных ПК на модифицированном ядре Prescott с 2 МБ кэша второго уровня и с индексом 720, интересный тем, что будет работать на системной шине (Front-Side Bus, FSB) 1066 МГц. Специально для него будет выпущен новый чипсет — Lakeport. В четвертом квартале 2004 года ожидается рождение Dothan 2,13 ГГц (индекс - 770), низковольтного 1,4 ГГц (индекс — 738, в 2005 году ему на смену придет низковольтный 1,5 ГГц Dothan с индексом 758) и ультра-низковольтного 1,1 ГГц (индекс — 733, ему на смену в 2005 прочат ультра-низковольтный 1,2 ГГц 753), вместе с которым будет выпущен работающий на той же частоте, но производящийся на 130-нм ядре Banias 713 (все в том же 2005 его сменит 90-нм 1,2 ГГц 733). Тем временем, в третьем квартале Intel представит еще вариант своего Pentium 4 EE на ядре Gallatin, обладающего интерфейсом LGA 775 и частотой 3,46 ГГц. После этого ожидается появление нескольких процессоров Celeron D (на ядре Prescott) с индексами 335, 330 и 325. Эти процессоры будут работать на частоте шины 533 МГц и будут оснащены всего 256 КБ кэша второго уровня.
Тем временем, уже к июню в прайс-листе Intel были замечены Pentium 4 M 538/532/518 и Celeron M 340, с появлением которых были снижены цены на остальные модели процессоров.
| Mobile Pentium 4 | Старая цена ($) | Новая цена ($) | Снижение цены (%) |
| 538 3,20 ГГц | - | 294 | - |
| 532 3,06 ГГц | - | 234 | - |
| 518 2,80 ГГц | - | 202 | - |
| Celeron M | Старая цена ($) | Новая цена ($) | Снижение (%) |
| 340 1,50 ГГц | - | L34 | - |
| 330 1,40 ГГц | 134 | 107 | 20% |
| Xeon | Старая цена ($) | Новая цена ($) | Снижение (%) |
| 3,20 ГГц (2 МБ) | 1043 | 1043 | - |
| 3,20 ГГц (1 МБ) | 851 | 690 | 19% |
| 3,06 ГГц (1 МБ) | 690 | 455 | 34% |
| 3,06 ГГц (512 КБ) | 455 | 316 | 31% |
| 2,80 ГГц (1 МБ) | 455 | 316 | 31% |
| 2,80 ГГц (512 КБ) | 316 | 256 | 19% |
| 2,66 ГГц (512 КБ) | 256 | 209 | 18% |
| 2,40 ГГц (1 МБ) | 316 | 256 | 19% |
| 2,40 ГГц (512 КБ) | 209 | 198 | 5% |
| 2 ГГц (512 КБ) | 198 | 198 | - |
| 3 ГГц (512 КБ) | 433 | 294 | 32% |
| 2,80 ГГц (512 КБ) | 294 | 234 | 20% |
| 2,60 ГГц (512 КБ) | 234 | 198 | 15% |
| 2,40 ГГц (512 КБ) | 198 | 188 | 5% |
Симметричный и «асимметричный» ответы AMD
Как уже упоминалось, AMD в качестве ответа Intel представила два новых низковольтных 64-разрядных процессора Athlon 64 для мобильных ПК: 2800+ и 2700+. Эти два процессора построены на базе ядра Odessa и предназначены для использования в экономичных и экономических (невольный каламбур, но что поделать, не называть же их low-end) моделях ноутбуков. Ядро Odessa обладает 512 КБ кэш-памяти, что в два раза меньше, чем у ядра Clawhammer, использованного в старших моделях. Чипы двух новых моделей идентичны друг другу, но отличаются от Athlon 64 3200+ и 3000+, анонсированных в январе.
Athlon 64 2800+ и 2700+ производятся с применением 130-нм технологических норм и использованием технологии SOI (кремний-на-изоляторе). Форм-фактор новинок — Micro PGA с 754 выводами.
Любопытно, что ядро Odessa ранее должно было дебютировать лишь в 90-нм техпроцессах. Его появление в 130-нм процессорах, предназначенных для начального и среднего уровня, призвано снизить энергопотребление мобильных процессоров AMD. По данным компании, Athlon 64 2800+ и 2700+ рассеивают порядка 35 Вт, в то время как старшие модели Athlon 64 — около 65 Вт. Что касается ядра Odessa, то в 90-нм версии оно получит новое название.
Таким образом, напряжение питания Athlon 64 2800+ и 2700+ теперь составляет 1,2 В, в то время как процессоры на ядре Clawhammer работают на 1,4 В; тактовая частота ядра составляет 1,8 ГГц и 1,6 ГГц, соответственно.
Асимметричный ответ AMD заключался в анонсе целого семейства встраиваемых процессоров Geode, на что AMD намекала еще в прошлом году. Свое прошлогоднее обещание компания исполнила сполна, представив AMD Geode NX 1500@6W (тактовая частота — 1 ГГц, энергопотребление — 6 Вт, на фото внизу) и Geode NX 1750@14W (1,4 ГГц, 14 Вт) — все эти микропроцессоры построены на архитектуре х86.
Что любопытно, в названиях процессора теперь кроме рейтинга, соответствующего результату теста производительности по методу Synchromesh Computing (подробнее — там и там), присутствует его энергопотребление. Кстати, в соответствии с новым рейтингом выпущенный ранее AMD Geode GX2 теперь переименован в AMD Geode GX 533@1.1W (тактовая частота — 400 МГц), и в дополнение к нему появились еще две модели: Geode GX 466@0.9W (333 МГц) и Geode 500@1.0W (366 МГц).
AMD позиционирует микропроцессоры Geode для экономичных встраиваемых систем, среди которых промышленные ПК, мобильные устройства на базе Windows XP, телекоммуникационное и торговое оборудование. Пока нововведения AMD касаются только микропроцессоров, ориентированных на встраиваемые и портативные вычислительные системы, и систем на их базе на массовых рынках пока не встретишь, но сам этот факт наводит на интересные размышления…
На серверном фронте компания AMD отметилась тремя новыми моделями Opteron — 850, 250 и 150, предназначенными для использования в двух- и четырехпроцессорных рабочих станциях и серверах.
Спуску обоим, AMD и Intel, не дает и их давний конкурент — компания IBM, представившая свой процессор Power5, а также два сервера, построенные на его базе.
В Power5 использовано много интересных технологий: чип производится с применением норм 130-мкм техпроцесса по технологии кремний-на-диэлектрике (silicon-on-insulator, SOI) с медными проводниками на 300-мм заводе в East Fishkill. Каждый чип обладает площадью 389 кв. мм, содержит по 276 млн. транзисторов (предыдущая версия процессоров компании, Power4, содержала 174 млн. транзисторов). В микропроцессор интегрировано 2313 сигнальных модулей ввода-вывода (I/O) и 3057 мощностных модулей (power I/O). Надо полагать, последние служат цели оптимизации рассеиваемой тепловой мощности.
Также Power5 поддерживает технологию SMT (одновременной многопоточности, simultaneous multi-threading), обеспечивающей одновременную работу двух процессорных ядер Power5.
Первым сервером IBM на базе процессоров Power5 станет сервер eServer i5, который будет построен на базе двухчиповых модулей DCM (dual chip module), содержащих процессор Power5 и кэш-память третьего уровня (L3). В дальнейшем планируется использование четырехпроцессорных модулей MCM (multi-chip module, см. фото). Системы на базе Power5 будут содержать до 64 процессоров.
Примечательно, что если AMD и Intel пока лишь подбираются к разработке двухядерных процессоров, то IBM уже их успешно выпускает и использует. Но что еще более примечательно, так это то, что моде на многопроцессорные ядра оказалась подвержена и компания ARM, представившая референс-дизайн процессорной архитектуры MPCore, содержащей от одного до четырех процессорных ядер и поддерживающей технологию SMP (symmetric multiprocessing). MPCore построена на базе ARMv6 с расширениями SIMD и, по утверждению компании, в четырехпроцессорном варианте способна обеспечить производительность 2600 Dhrystone MIPS (млн. инструкций в секунду). В MPCore используются технологии Adaptive Shutdown и ARM Intelligent Energy Manager, позволяющие снизить энергопотребление на 85% (надо полагать, по сравнению с ARMv6). MPCore может работать как в режиме SMP с общей кэш-памятью и AMP (Asymmetric MultiProcessing), или в любой комбинации двух режимов.
О намерении использовать MPCore в своих микропроцессорах уже сообщила компания NEC, а ARM тем временем собирается выйти на рынок цифровых сигнальных процессоров (DSP) с продуктами семейства Optimode.
Великое противостояние ATI и NVIDIA
Что это я все о процессорах, да о процессорах. Пора бы рассказать и о том, что нового на рынке акселераторов 3D графики. Сначала все было мирно: ATI представила RADEON X800 и первые графические платы на его основе, NVIDIA сообщила о начале поставок своего нового продукта — графического адаптера Personal Cinema FX 5700. А потом была пресловутая пресс-конференция NVIDIA, после которой многие СМИ в один голос заявили, что компания перешла грань дозволенного в поливании своего конкурента грязью. Прежде чем перейти к рассказу о перебранке, позволю себе напомнить характеристики чипов.
RADEON X800 использует 16 конвейеров обработки пикселей и 6 конвейеров обработки вертексов. Заявленная производительность — 8 млрд. пикселей и 800 млн. вертексов в секунду. Как и его предшественники, RADEON 9700 и 9800, RADEON X800 ориентирован на сегмент high-end графических ускорителей. Чип производится с применением норм 0,13-мкм техпроцесса и изолирующих пленок малой диэлектрической проницаемости (low-k) на заводах партнера компании — тайваньской TSMC. Поддерживается память GDDR3, дополнительно в RADEON X800 интегрирована технология сжатия карт нормалей (normal maps) высокого разрешения — 3Dc, позволяющая значительно экономить видеопамять.
Продукт NVIDIA, Personal Cinema FX 5700, объединяет в себе ТВ-тюнер с возможностью записи цифрового видео, FM-радиоприемник и графический ускоритель на базе чипа GeForce FX 5700, продолжая модельный ряд, в котором присутствуют платы на GeForce FX 5200 и 5600.
Personal Cinema FX 5700 оснащен интерфейсами DVI и VGA, поставляется с многофункциональным пультом дистанционного управления (и приемником с интерфейсом USB), программным обеспечением NVIDIA ForceWare. Адаптер поддерживает форматы ТВ высокого (HD) и стандартного (SD) качества показа, имеется возможность записи цифрового видео и аудио на оптические носители (DVD, CD) в режиме реального времени.
А дальше — дальше был Шекспир… (В. Б. Брагинский)
На пресс-конференции, посвященной предстоящей выставке Computex 2004, на которой должен был быть показан NV45 (к слову сказать, был показан MCP, содержащий NV40 и HST-чип, High-Speed Interconnect) NVIDIA обрушилась на ATI с критикой о том, что та использует технологию «трехлетней давности». Имелась в виду архитектура R300 и 0,15-мкм технологические процессы — ведь архитектура графических процессоров ATI практически не менялась с момента выпуска R300 (2002 год), лишь «без зазрения совести» увеличивалась тактовая частота, и удваивалось количество конвейеров. Большим шагом вперед для NVIDIA стала поддержка третьей версии шейдеров (Pixel Shader 3.0) в NV40, чего у ATI в X800 нет, однако, до тех пор шейдеры NVIDIA были слабее шейдеров ATI. Да, и этому последнему достоинству NVIDIA канадская компания, похоже, не придает особого значения: собственная полноценная поддержка DirectX 9 у ATI есть, в ближайший год новой версии DirectX все равно не будет — зачем улучшать и так хорошее?
Тут ATI тоже не оказалась ангелом, поиздевавшись над методом фильтрации изображения NVIDIA, назвав его брилинейным [«brilinear» (гибрид trilinear и bilinear)] и восхвалив собственный метод изотропной (билинейной или трилинейной) фильтрации в R420.
Пока обе компании кидали друг в друга упреками и обвинениями (кстати, все это произошло после того, как в Сети промелькнул ряд слухов, будто компании собираются договориться о ценах и сроках представления новых продуктов), случилось несколько событий, позволяющих взглянуть на этот вопрос с другой стороны. Во-первых, Microsoft официально сообщила, что алгоритм изотропной фильтрации, реализованный в NV40, лучше алгоритма, реализованного в Radeon X800, а во-вторых, ATI начала терять партнеров: Terratec совсем отказалась производить графические платы, а Creative Labs сообщила о намерении «прекратить использование текущего поколения чипов ATI».
Как это ни прискорбно (учитывая методы, использованные NVIDIA в ее презентации), но свою дипломатическую победу компания закрепила тем, что начала предоставлять спецификации графических модулей для использования в портативных ПК, нанеся, таким образом, удар по сектору графических адаптеров для ноутбуков, где до сих пор лидером была ATI.
На первый взгляд, задумка NVIDIA была весьма неплохой: предлагаемые к внедрению в производство MXM-модули должны будут заменить разношерстный «зверинец» графических плат с интерфейсом AGP, обладавших разными размерами. Но, учитывая вышеописанные обстоятельства и то, что модули MXM, хотя и способны работать с любым графическим процессором, поддерживающим интерфейс x16 PCI Express; обладают специфическим разъемом с 230 выводами собственной разработки NVIDIA. И хотя на Computex ATI представила модули для ноутбуков собственной разработки, компания также объявила о поставках графических адаптеров и в форм-факторе MXM.
На тайваньской выставке было представлено и несколько новых продуктов ATI: X600 и X300, а также было официально объявлено о намерении начать выпуск low-end чипов по 0,11-мкм нормам.
Но об этом — в следующий раз…
| 21 июня 2004 г. | 
Сергей Лурье
|
|
|