Прошедший в последнюю декаду сентября форум Intel для разработчиков (IDF), конечно, был в центре внимания большинства средств массовой информации. Немало внимания в iТогах сентября придется уделить IDF и нам, но сначала хотелось бы отметить еще две достаточно важные вещи. Во-первых, продолжающийся «батареечный» скандал вокруг самовоспламеняющихся аккумуляторов Sony, который, расширяясь, привел к тому, что аккумуляторы вынуждены отзывать новые вендоры — ими оказались Toshiba (830 тыс.) и Lenovo (526 тыс.). А Dell увеличила количество отозванных аккумуляторов до 4,2 млн. «Аккумуляторная эпопея» привела даже к тому, что технологии электропитания и контроля температуры элементов оказались в центре внимания влиятельных академических организаций, в частности, тайваньского института ETRI и оргкомитета ежегодной международной конференции представителей электронной промышленности IEDM.
Во-вторых, замороженная летом «война форматов» HD DVD и Blu-Ray вступила в сентябре в новую фазу вместе с первыми признаками устранения недостатка коротковолновых лазеров, вследствие чего два главных «продвиженца» этих двух форматов, Toshiba и Sony, соответственно, выпустили по соответствующей новинке. Но пока «паны дерутся», компании-партнеры Toshiba и Sony предприняли упреждающие шаги и создали решения, поддерживающие оба формата, и даже появились первые фильмы, записанные на «гибридные» DVD/HD DVD/Blu-Ray диски.
Возникает вполне справедливый вопрос — к чему такие сложности? А к тому, что группы компаний, возглавляемые Toshiba и Sony, вели долгие и утомительные переговоры, но так и не смогли договориться между собой о разделе прибыли. А расплачиваться теперь придется нам, пользователям — в частности, приобретая многоформатные DVD-приводы нового поколения или такие гибридные диски.
Теперь плавно перейдем к рассказу о главных темах.Процессоры
Современная индустрия компьютерных комплектующих зиждется на том, что спрос на компьютеры в мире остается стабильным. Однако рост производительности «железа» происходит гораздо быстрее темпов роста «аппетитов» программного обеспечения. Конечно, здесь следует оговориться, что всегда найдется такой класс вычислительных задач, которые не под силу даже самым современным компьютерам. Но во всех развитых и многих развивающихся странах, во всех офисах и многих домах уже существует внушительный парк ЭВМ, способных выполнять подавляющее большинство офисных задач. И нередко пользователи согласны терпеть определенные неудобства в виде не слишком высокого быстродействия, лишь бы не платить несколько сотен «кровных зеленых» за модернизацию. Более того, прирост производительности каждого нового поколения вычислительных систем, несмотря на неуклонное соблюдение закона Мура, может впечатлить лишь в абсолютном выражении — в виде сухих показателей разрядности шин, пропускной способности или числа выполняемых в единицу времени операций. Раньше к этим показателям можно было еще причислить частоту, но она давно не отражает скорости процессоров, более того, в большинстве случаев в каждом новом поколении процессорных архитектур не растет, а наоборот, снижается. Эти же показатели, отнесенные к показателям предыдущего поколения, демонстрируют изменение лишь на несколько, в лучшем случае — на пару десятков процентов. Соответственно, программное обеспечение, необходимое для повседневной работы многомиллионной армии офисных работников, работает на обоих поколениях вычислительных систем практически одинаково. Отдельная история — компьютерные энтузиасты и заядлые геймеры, но их всё-таки меньшинство, большинство пользователей относится к компьютерам совершенно утилитарно, а проникновение компьютеров в «цифровые дома» массовым ещё не стало. Поэтому второй компонент спроса на ПК; развивающиеся страны, играет очень большую роль. Производителям хотелось бы, чтобы в увеличении спроса сыграли роль не только страны с достаточно высоким уровнем жизни, но и страны, где уровень жизни довольно низок.
Следящие за темой читатели наверняка припомнят, что два гиганта микропроцессорной отрасли, Intel и AMD, продвигают каждая свой вариант широкого внедрения недорогих ЭВМ. Но так как речь дальше пойдет об Intel, то более подробно в данном сообщении мы остановимся на предыстории развития концепции именно этой компании.
Intel: многоядерность, многоядерность и ещё раз многоядерность…
IDF: Classmate PC и мобильный ПК для врачей
В начале года Intel выступила в качестве исполнителя сразу двух проектов: Jaagruti и Discover the PC, заказчиками которых выступили правительства Индии и Мексики, соответственно. Чуть позже стало известно о разрабатываемом компанией устройстве под кодовым названием Eduwise, созданном, в свою очередь, в рамках программы Intel World Ahead, анонсированной в мае.
И, как уже стало известно в ходе проходящего в эти дни осеннего форума IDF, Eduwise получил официальное наименование — Classmate PC, объявлены его цена и сроки выхода на рынок. Classmate PC (портативный вариант Community PC, см. ссылки выше), как ожидается, будет стоить не более 400 долларов и начнет поставляться в четвертом квартале 2006 — первом квартале 2007 года на рынки Мексики, Бразилии, Нигерии и Индии.
Что получат пользователи Classmate PC за свои 400 долларов (сумма, скажем так, весьма существенная, например, для жителей Нигерии)? Микропроцессор Intel Celeron M и чипсет 915GMS, 7-дюймовый WVXGA (800?480) ЖК-дисплей, 256 МБ DDR2 (SO-DIMM) памяти и 1 ГБ NAND флэш-памяти, используемой вместо жесткого диска. Аккумулятор устройства — стандартная 6-ячеечная литий-ионная батарея, а операционная система — Windows XP (Embedded? — иначе большая часть 1 ГБ «дискового» пространства будет «съедена» ОС).
Известно также, что производством Classmate PC занимается тайваньская фирма Uniwill Computer, которую в ближайшее время закончит приобретать тайваньская ECS.
Очевидно, вариацией Classmate PC является и специальная мобильная платформа для врачей и медицинских сестёр, которую продемонстрировал генеральный директор подразделения Intel Digital Health Group.
Платформа Mobile Clinical Assistant, которую можно назвать «мобильным помощником врача», призвана помочь медицинским работникам повысить безопасность обслуживания пациентов, сократить количество ошибок при назначении лекарств, а также уменьшить объем рутинной работы.
Для быстрой персонификации пользователей и пациентов применяется технология радиочастотной идентификации (radio frequency identification, RFID). Сканер штрих-кодов позволяет избежать ошибок при назначении медикаментов. Чтобы зафиксировать состояние больных и ход лечения, можно использовать цифровую камеру. Для записи основных показателей состояния организма служит интерфейс Bluetooth. Беспроводной сетевой адаптер обеспечивает доступ к системам ведения историй болезни в электронном виде. Легкий вес и эргономичный дизайн создают дополнительные удобства при работе. Предусмотрена ручка для переноски, корпус влагонепроницаем и устойчив к ударам, его можно протирать дезинфицирующими средствами.
IDF: чем больше ядер — тем лучше!
Эта новая парадигма процессоростроения была проиллюстрирована презентацией первого четырёхъядерного процессора для настольных систем, получившего официальное наименование Intel Core 2 Extreme QX6700. Работающий на частоте ядер 2,66 ГГц, обладающий 2×4 МБ кэш-памяти второго уровня (L2) и частотой системной шины (FSB) 1066 МГц процессор был использован в нескольких демонстрационных системах, расположенных в выставочных холлах IDF. Демонстрационные системы были снабжены логотипами самых разных вендоров: Dell, Voodoo, Hypersonic и многих других, и важно то, что демонстрируемый чип практически готов к началу коммерческих продаж. Еще до IDF Intel говорила о том, что намеревается продать миллион четырехъядерных процессоров до того, как AMD продаст хотя бы один. Судя по всему, Intel готова выполнить задуманное — несмотря на то, что продолжает терпеть убытки и находится на грани увольнения тысяч своих сотрудников.
Но вернемся на форум. За закрытыми дверями представителям прессы была проведена техническая демонстрация Ice Storm Fighters, основное предназначение которой — иллюстрация того, насколько эффективным может быть многоядерный центральный процессор в ускорении физики. Надо полагать, Intel тоже «наточила зуб» против AGEIA, решив продемонстрировать всему миру, что четырехъядерный Core 2 Extreme QX6700 вполне справляется с программной обработкой функций SDK AGEIA PhysX, загружая FSB всего на 13% и распределяя равномерно вычислительную нагрузку между ядрами. А может быть, это «пробный камень» — в дальнейшем компания может выделить одно из процессорных ядер под обработку не только 3D-графических функций, но еще и под обработку физики?
Это, конечно, домыслы, но что-что, а ядер в один процессор Intel может «упаковать» очень много — если быть точным, то не менее 80. На IDF был впервые показан прототип процессора Intel, обладающего производительностью в 1 терафлоп (1012 операций с плавающей запятой в секунду). Напомним, что первый суперкомпьютер, достигший производительности в 1 терафлоп, ASCI Red, был создан в 1996 году, и в его состав входило 4,5 тысячи процессоров Pentium Pro, работавших на частоте 200 МГц.
На фото — глава Intel, Пол Отеллини с подложкой, на которой выполнено 80 процессоров, каждый из которых имеет 80 «упакованных» по технологии BBUL ядер. Обмен данными между работающими на частоте 1,3 ГГц ядрами процессора осуществляется со скоростью более терабайта в секунду. Процессор имеет интегрированную статическую память (SRAM) общим объёмом в 20 МБ (по 256 КБ на ядро). Ожидается, что такие процессоры, являющиеся воплощением концепции Intel Tera-Scale, могут стать коммерчески доступными в течение пяти лет, когда на сцену выйдет архитектура Gesher.
Увеличение числа ядер в кристалле требует уменьшения норм, по которым производятся отдельные элементы. И здесь Intel на высоте — пока AMD делает первые шаги на ниве массового производства 65-нм процессоров, Пол Отеллини официально заявил, что первые образцы 45-нм процессоров (на архитектуре Nehalem) сойдут с производственных линий Intel уже в четвертом квартале текущего года. Это, по словам Отеллини, будет первым шагом на пути к планируемому десятикратному снижению энергопотребления процессоров. Массовые поставки 45-нм процессоров намечены на 2008 год, а уже в первой половине 2007 года Отеллини пообещал новое семейство процессоров Steely, обладающих производительностью Core 2 Duo при вдвое более низком энергопотреблении. Эти чипы будут ориентированы на применение в ультрамобильных ПК (UMPC). Следующий шаг, с которым энергопотребление процессоров Intel собирается снизить на 310%, будет сделан в момент выхода 32-нм процессоров архитектуры Gesher.
Впрочем, если 80-ядерные процессоры станут реальностью еще примерно через пять лет, то одно новшество осеннего IDF войдет в нашу жизнь довольно скоро — в 45-нм процессорах Penryn (обновление архитектуры Core), что сойдут с конвейера Intel во второй половине будущего года, будет поддерживаться четвертая версия набора инструкций SSE (Streaming SIMD Extensions, потоковые SIMD-расширения процессора; Single Instruction, Multiple Data — одна инструкция, множество данных). Предполагается добавить 50 новых инструкций, и это будет, пожалуй, самое большое обновление с декабря 2000 года, когда для Pentium 4 были представлены инструкции SSE2. Вместе с SSE4 Intel планирует внедрить набор инструкций ATA (Application Targeted Accelerators, программно-ориентированные ускорители), чьё предназначение вытекает из названия. Основным предназначением SSE4 является ускорение обработки мультимедийных данных, игровых приложений, задач трёхмерного моделирования.
Еще одним важным для Intel событием стал официальный анонс платформы vPro, предназначенной для рынка корпоративных настольных систем. Основной упор Intel ставит на безопасность, управляемость и энергетическую эффективность решений на базе vPro. Анонс vPro прозвучал в апреле, и эта платформа стала третьим «китом» (после Centrino и Viiv), на котором зиждется Ойкумена решений компании. Основными составляющими аппаратной части vPro, как объявлено, стали: процессор Intel Core 2 Duo, набор микросхем системной логики Q965 Express и гигабитный Ethernet-адаптер 82566DM.
Одной из «изюминок» платформы vPro, которой уже было уделено довольно много внимания в СМИ, является технология AMT (Active Management Technology), позволяющая диагностировать и устранять проблемы в компьютере даже после сбоя операционной системы или дискового хранилища. Кроме того, данная технология сможет изолировать заражённый вирусом компьютер от остальных участников сети. Сообщается и об уменьшении времени на решение PEBKAC-проблем (Problem Exists Between Keyboard And Chair — «проблема между клавиатурой и креслом»). Чтобы было лучше понятно, о чем идет речь, на сайте компании размещены соответствующие видеофрагменты.
Вторая ключевая технология, VT (Virtualization Technology, технология виртуализации), предназначалась в первую очередь для серверов, но нашла себе применение и в настольных ПК, например, для работы программного обеспечения, ответственного за мониторинг и диагностику безопасности. Это ПО будет работать вне пользовательской операционной системы, что, как предполагается, должно будет пойти на пользу его надежности.
AMD: «многоядерность для чайников» и Torrenza
То, что на протяжении нескольких последних лет во время традиционных весенних и осенних IDF компания AMD в обязательном порядке проводила масштабные пресс-конференции и демонстрации своих новых продуктов, уже стало своего рода традицией. Этим убивалась минимум пара зайцев: во время IDF внимание прессы приковано к сфере высоких компьютерных технологий, легче попасть на первые полосы печатных и интернет-изданий, и в то же время такие шаги позволяют отвлечь немалую долю внимания от конкурента и привлечь его к своим продуктам. Так что можно сказать, что AMD принимала виртуальное участие в форумах.
Но в этом году компания решила нарушить эту традицию. Сначала руководитель направления Athlon 64 FX, Ян Макнафтон, заявил о том, что компания не будет проводить мероприятие во время IDF Fall 2006. Причиной такого решения была названа возросшая в последнее время роль электронных коммуникаций, сводящих необходимость показывать свои решения «вживую» к нулю. Когда IDF Fall 2006 стартовал, AMD разослала компьютерным ресурсам специальное издание книги «Многопроцессорность для чайников» (Multicore Processing for Dummies).
Примечание к 32-страничному буклету гласит буквально следующее: «В этом году мы не представлены на IDF, но надеемся, что вы сможете пропустить какое-то из событий форума ради нас. В книге содержится немного информации, которая, по нашему мнению, будет особенно полезна для Intel и пользователей её продукции». Весьма необычный способ заявить о себе, впрочем, с изрядной долей юмора.
Torrenza
Стремясь как можно полнее использовать преимущество, завоеванное на рынке процессоров для высокопроизводительных серверов, AMD предприняла решительный шаг, развернув инициативу Torrenza. Эта инициатива должна будет послужить унификации процессорных разъемов в серверах и откроет перед всеми заинтересованными производителями возможность использования преимуществ технологий Direct Connect Architecture и HyperTransport. Нельзя не отметить, что подход AMD здесь очень похож на тот подход, что частенько использует её конкурент, «продавливая» в качестве de facto стандартов свои решения. Производителям предлагается стандартизовать на базе единого процессорного разъема (Torrenza Innovation Socket) свои текущие и будущие серверные платформы. Как утверждается в пресс-релизе, это позволит уменьшить «дезинтеграцию» вычислительных центров и стоимость развертывания новой техники для потребителей. Но в то же время, Torrenza, по сути дела, превращает AMD64 в открытую платформу.
Надо полагать, это обстоятельство и послужило тому, что ведущие производители, включая Cray, Fujitsu Siemens Computers, HP, IBM, Dell и Sun Microsystems, уже одобрили и поддержали Torrenza, поскольку в ее лице они получают уникальную возможность не только использовать открытый стандарт, но и участвовать в его развитии.
В чем же преимущества Torrenza?
Разъем Torrenza Innovation Socket рассчитан на то, что компании, разрабатывающие собственные чипы, смогут воспользоваться готовой «экосистемой» x86, включая корпуса микросхем, системные наборы и платы. Производители получат доступ к спецификации Torrenza Innovation Socket и другой документации. Говоря в более глобальном аспекте, посредством Torrenza Initiative, платформа AMD64 открывается для инноваций на уровне отрасли. Благодаря ей, в составе серверов могут появиться аппаратные ускорители, спроектированные не компанией-разработчиком процессоров, но, тем не менее, получающие доступ ко всем преимуществам шины HyperTransport. Torrenza поддерживает широкий круг интеграционных приложений — от внутренних соединений, до сопроцессоров и плат расширения с аппаратными ускорителями, которые напрямую будут подключаться к шине HyperTransport.
Разумеется, Intel, продолжающей бороться с AMD на рынке серверов, пришлось пойти на «симметричный ответ» и начать на IDF открывать части своей серверной архитектуры. Но всё же, инициатива здесь пока принадлежит AMD.
Впрочем, в другой области AMD вынуждена идти в кильватере своего конкурента. Речь идет о том, что платформенный подход, предложенный и воплощенный Intel в платформах Centrino, Viiv и vPro, будет взят на вооружение и AMD. Об этом в интервью ZDNet сообщил технический директор компании, Фил Хестлер (Phil Hester). О первой подобной платформе уже известно — это Yokohama. Хестлер рассказал о том, что подобный подход коснется и настольных ПК, при этом будут использованы наработки ATI, но не только они — компания сотрудничает с несколькими производителями решений для беспроводной связи и с несколькими вендорами графических адаптеров.
В интервью технического директора AMD прозвучала весьма интересная нотка, которая также напоминает об Intel. Г-н Хестлер сообщил, что компания в течение двух ближайших лет не планирует представлять серверные платформы, в которых будет более восьми процессоров. Это объясняется тем, что, по мнению компании, в подавляющем большинстве случаев будет достаточно 32 процессорных ядер — именно столько их будет в самых производительных серверах на базе AMD, после того как будут представлены четырёхъядерные процессоры. Конечно, когда Intel выдвигала подобные ограничения для Xeon, компания желала, чтобы высокопроизводительные серверы создавались исключительно на базе Itanium, и нежелание AMD хотя бы обозначить свой интерес к этому сегменту выглядит несколько странным. Хотя, вполне возможно, что это является результатом раздела «сферы влияния» с IBM, но это же оставляет довольно богатое поле для маневра Intel и можно не сомневаться, конкурент AMD приложит все усилия, чтобы этим воспользоваться.
К слову, поскольку пришлось привести довольно подробно аналогию со стратегией Intel, приоритет озвучивания идеи интеграции графического процессора в центральный стоит отдать именно представителю AMD. Фил Хестлер сообщил, что приоритетным это решение будет для мобильного сегмента, а реализация запланирована с использованием 45-нм техпроцесса, переход на который намечен AMD в 2008 году. Также производитель планирует экспансию на рынок коммуникаторов и других карманных устройств, где, по мнению Хестлера, наступает время для x86-совместимых процессоров (речь, надо полагать, идет о семействе Geode). Здесь дороги Intel и AMD расходятся — последняя только готовится перевести свои встраиваемые процессоры в разряд основы для КПК, в то время как первая уже махнула на этот сегмент рукой, продав подразделение XScale компании Marvell и оставив за собой незначительную нишу встраиваемых вариантов Celeron и Pentium M.
Наконец, Хестлер упомянул о переговорах с Apple, а несколько позднее исполнительный директор AMD Гектор Руиз (Hector Ruiz) заявил, что компания Apple Computer может начать использовать процессоры AMD «в какой-то момент в будущем». Однако это пока лишь мнение Руиза, но ни в коей мере не намерение самой Apple.
VIA: давайте мерить эффективность процессоров в деревьях!?
Компания VIA Technologies давно уделяет первоочередное внимание тем факторам, которыми более крупные производители процессоров ранее занимались «по остаточному принципу». Из-за этого VIA в «гонке за мегагерцами» была всегда в числе догоняющих, однако, когда лидер гонки начал снижать частоты своих решений, увеличивая число ядер и число обрабатываемых за такт инструкций, компания даже начала приближаться к лидерам по абсолютным значениям частот. И хотя маркетинговые возможности тайваньского производителя отнюдь не также велики, VIA, тем не менее, находит всё новые способы выделиться на фоне других.
Таким способом стала «экологичность» нового процессора VIA C7-D. На самом деле, конечно, под экологичностью подразумевается энергопотребление — чем меньше нужно процессору электроэнергии, тем меньше CO2 будет выброшено в атмосферу электростанциями. Оригинальная находка, не правда ли — дать новое название старому параметру?
Для наглядности VIA даже разработала новую систему тестов производительности, названную TreeMark, и рекомендует её организациям, ищущим оптимальный баланс между производительностью и влиянием на экологию при выборе компьютерной техники. Изначально разработка процессора VIA C7-D велась совместно с компанией Carbon Footprint, лидером в области оценки и снижения выбросов углекислого газа. Данная инициатива получила название VIA Carbon Free Computing.
Как видно из рисунка, процессор VIA C7-D в 6,5 раз «более дружелюбен к деревьям», чем продукты конкурентов. В «деревьях» до сих пор процессоры никто не сравнивал, и кто знает, вдруг VIA удастся преобразовать свою инициативу в новую «гонку», на этот раз — за деревьями. Тем паче, что внимание общественности к проблеме выбросов углекислого газа в атмосферу сейчас очень высоко. Что и говорить, удачная находка маркетологов компании.
Что касается технических характеристик, то процессор VIA C7-D основан на архитектуре VIA CoolStream ядра Esther и изготавливается с применением 90-нм техпроцесса. Максимальное энергопотребление составляет 20 Вт (при тактовой частоте 1,8 ГГц), соответственно, процессор предъявляет минимальные требования к охлаждению, что позволяет применять его в ультракомпактных встраиваемых и настольных системах.
Производитель сообщает о следующих особенностях этого CPU: улучшенное предсказание ветвлений StepAhead, шестнадцать стадий конвейера, поддержка расширенных наборов мультимедийных инструкций SSE2 и SSE3, полноскоростной блок работы с плавающей точкой (FPU) и улучшенный 128-КБ полноскоростной кэш L2 с 32-ассоциативностью для оптимизации работы с памятью. VIA C7-D предназначен для работы с чипсетом VIA CN700, который включает встроенный графический процессор VIA UniChrome Pro с аппаратным ускорением MPEG-2.
Габариты nanoBGA2-корпуса устройства составляют 21×21 мм. В настоящее время доступны две модели VIA C7-D: с тактовой частотой 1,5 ГГц и 1,8 ГГц.Платформы
Если верить опубликованным в Сети данным, в третьем квартале 2007 года на рынок выйдет новое поколение наборов системной логики Intel, идущее на смену Bearlake, — Bonetrail, также известный под кодовым названием Black Sword. Он будет поддерживать четырёхъядерные процессоры Kentsfield и, вероятно, будущие 45-нм модели на ядре Penryn. Запланирована поддержка памяти DDR3 1333 МГц и PCI Express 2.0, в системы на базе нового чипсета можно будет устанавливать два графических адаптера. В готовых платах в паре с Bonetrail будет устанавливаться южный мост ICH9DH, о возможностях которого говорить пока рано, но можно предположить, что суффикс DH (как и в подобных продуктах Intel) обозначает Digital Home (Цифровой Дом), а значит и поддержку платформы Viiv. Первой платой на связке из этих чипсетов должна стать, по предварительным данным, Intel D995XBT.
Ожидается что первая из ревизий Bonetrail, А0, должна быть готова у производителя через один-два месяца. Пока ближайшим ожидаемым продуктом Intel в этом сегменте является многочисленное семейство Bearlake, чей выход запланирован на второй квартал следующего года. В спецификациях этих наборов микросхем тоже фигурирует величина 1333 МГц, но в качестве частоты системной FSB.
В той или иной степени с Bearlake придется конкурировать ожидающимся во второй половине будущего года чипсетам SiS 772 и 672. А пока компания не может похвастаться разработками, способными составить серьезную конкуренцию интегрированным чипсетам NVIDIA для процессоров среднего уровня, или восполнить вакуум, образующийся после ухода из этого сегмента ATI. В сентябре SiS раскрыла детали интегрированного графического ядра Mirage 3, которым будут оснащаться наборы системной логики SiS 671/671FX и 771. Последний из перечисленных чипсетов, кстати, был представлен в ходе AMD Mobile Forum, проходившего одновременно с IDF.
Mirage 3 поддерживает API DirectX 9 и OpenGL 1.5, однако редакция пиксельных шейдеров, реализованная в продукте, имеет версию 2.0, а не 3.0, как этого можно было ожидать. А это означает, что Mirage 3 не дотягивает даже до уровня Intel Graphics Media Accelerator X3000, ATI Radeon Xpress 1250 или NVIDIA GeForce 6100. Mirage 3 содержит до 16 текстурных блоков, но ни одного вершинного процессора.
Впрочем, в SiS понимают слабые стороны своего решения, посему главный упор в позиционировании Mirage 3 делается на воспроизведение видео высокого разрешения. Поддерживается воспроизведение видео в формате MPEG2 с прогрессивной разверткой, аппаратное сглаживание изображения, различные алгоритмы масштабирования и т. п. Третья версия пиксельных шейдеров и OpenGL 2.0 будут, как обещает SiS, поддерживаться уже в Mirage 4 (упомянутые чуть выше SiS 672/772), который усиленно готовится к выпуску во втором квартале 2007 года.
Да, стоит также отметить такую интересную особенность представленных в сентябре SiS M771 и SiS 771, как автоматическое изменение его частот в двухмерном и трёхмерном режимах, что, по заявлению SiS, дает 40% экономию потребляемой видеоадаптером энергии. SiS M771 производитель предлагает использовать совместно с южным мостом SiS 968, обладающим встроенным гигабитным сетевым контроллером.
 |  |
Настольная версия, SiS 771, предназначена для процессоров AMD Athlon 64 X2 и FX с интерфейсом AM2. В дополнение к функциональности, свойственной мобильной версии чипсета, настольный аналог предоставляет разъем расширения PCI Express x16 для установки дискретной видеоплаты. В качестве южного моста предлагается всё тот же SiS 968.
Тем временем, VIA Technologies представила набор микросхем системной логики с интегрированным графическим ядром VIA CX700М, предназначенный для собственных процессорных платформ, VIA C7 и Eden. VIA CX700М, созданный с учётом требований рынка встраиваемых систем, объединяет в одном чипе графическое ядро с поддержкой HDTV, звуковое решение, контроллеры памяти и накопителей. Главное предназначение решения — персональные компьютеры компактного форм-фактора и встраиваемые системы.
Основные особенности VIA CX700M:
- Прогрессивная поддержка HDTV-дисплеев: имеются встроенный преобразователь для подключения дисплеев и многоконфигурационный LVDS/DVI-передатчик
- Графика: встроенное 128-разрядное 2D/3D видеоядро VIA UniChrome Pro II
- Видеосистема Chromotion: технология улучшения изображения, поддерживается ускорение видео с прогрессивной разверткой в форматах MPEG-2, MPEG-4 и WMV9.
- Память: DDR400, DDR2-память с низким энергопотреблением и малогабаритных 32-разрядных модулей DRAM
- Звук: интегрированный аудиоконтроллер VIA Vinyl HD Audio поддерживает до восьми звуковых каналов высокой чёткости
- Интерфейсы: SATA II, PATA, шесть портов USB 2.0 и четыре разъема расширения PCI
Согласно регулярно публикуемым аналитиками Jon Peddie Research данным, продажи графических процессоров для настольных ПК во втором квартале текущего года достигли 5,88 млрд. долл. За этот период их было продано 52,29 млн. штук. Примечательно, что 32,7 млн., или 62,5% от общего количества, составляют интегрированные решения. Дебютировавшие в последнее время с большой помпой многопроцессорные подсистемы — ATI CrossFire и NVIDIA SLI — пока не принесли своим создателям сколько-нибудь значительной прибыли. По оценке экспертов, адаптеров с двумя графическими процессорами за последние двенадцать месяцев было продано на 86,2 млн. долл., 28,4 млн. из которых — во втором квартале текущего года. Несложно подсчитать, что это около 0,5% от общего объема продаж.
Доли рынка первой тройки производителей распределились следующим образом: Intel — 35%, ATI — 26% и NVIDIA — 24%. Наблюдатели отмечают, что отрыв ATI от NVIDIA сократился, в первую очередь, за счет того, что последняя увеличила свою долю, в то время как ATI топчется на месте.
ATI
ATI, находясь в самом разгаре процесса слияния с AMD, нашел все-таки в себе силы официально представить графический адаптер Mobility Radeon X1700, сообщения о ноутбуках на котором начали появляться еще в середине августа.
Между тем, как подчеркивают источники в Сети, у этого, в общем-то, идентичного Radeon X1600 по своим основным характеристикам чипа, есть одно главное отличие — он производится по технологии «напряженного кремния» (strained silicon).
Поэтому если по нормам технологического процесса ATI и отстает от NVIDIA, (уже сообщившей о выпуске своего 80-нм графического процессора, в технологическом плане компания стремится к паритету. Хотя, как видно из первых тестов, отличие от Х1600 (и Х1600, и Х1700 производятся по 90-нм нормам) совсем небольшое.
Недолго остается ждать и первых графических процессоров, произведенных с соблюдением норм 80-нм технологического процесса: они ожидаются уже в октябре, а производители располагают финальными дизайнами видеоадаптеров Radeon X1950 Pro и Radeon X1650 XT.
Графический чип RV570, который станет основой для Radeon X1950 Pro, содержит 12 конвейеров с 36 пиксельными процессорами. Частота ядра — 580 МГц, памяти — 1,4 ГГц. Ускорители будут поддерживать 256-разрядный интерфейс доступа к памяти GDDR3. Производством RV570 занимается TSMC. 
Процессор RV560, который используется в Radeon X1650 XT, можно кратко «усеченный на треть» RV570: 12 конвейеров, 24 пиксельных процессора при той же номинальной рабочей частоте 600 МГц. Немного выбивается из стройной картины шина доступа к памяти, которая у решений этой серии будет 128-разрядной, то есть вдвое уже, нежели у старшего продукта. Частота памяти Radeon X1650 XT составит те же 1,4 ГГц, что и у Radeon X1950 Pro. Стоимость готовых решений будет находиться в диапазоне от 169 до 199 долларов.
Прямого ценового аналога Radeon X1650 XT в модельном ряду NVIDIA сейчас нет, скорее всего, с этой видеокартой в один ряд уместно поставить GeForce 7600 GT, которая будет несколько дешевле.
Кстати, обновление мобильной графики Mobility Radeon X1700 не ограничилось. Кроме него появилась информация о том, что будет представлено в сегменте бюджетных мобильных ускорителей канадской компании в ближайшее время: Mobility Radeon X1350 и X1450.
Эти видеоадаптеры станут заменой моделей X1300 и X1400, соответственно. Отличия между новичками и предшественниками не слишком существенны, основной упор при разработке более новых моделей делался на улучшении показателя производительности на ватт потребляемой энергии.
Напомним, что собой представляют графические чипы Mobility Radeon X1300 и X1400, а, следовательно, и новые модели:
- 105 млн. транзисторов, изготовленных с применением 90-нм технологии
- Четыре блока обработки пиксельных шейдеров
- Два блока обработки вершинных шейдеров
- 128-разрядный 4-канальный интерфейс памяти DDR1/DDR2/GDDR3
- Встроенный интерфейс шины PCI Express x16
- Технология управления электропитанием PowerPlay 6.0
- Технология видео и изображения Avivo
- Аппаратная поддержка программируемых вершинных и пиксельных шейдеров Microsoft DirectX 9.0 Shader Model 3.0
Здесь, в отличие от Mobility Radeon X1700, обновление не затронуло используемого техпроцесса, скорее, можно говорить о более эффективной, с энергетической точки зрения, архитектуре ядра при полном сохранении архитектурных особенностей.
Еще одна любопытная новость про ATI поступила от британского онлайн-издания The Register, опубликовавшего данные готовящегося к выходу ATI FireStream 2U — ускорителя общего назначения на базе графического процессора (GPGPU).
FireStream 2U будет представлять собой ускоритель, практически идентичный флагману профессиональной серии FireGL 7350, также построенный на базе графического процессора R580 и оснащенный 1 ГБ памяти GDDR3. Предполагается возможность использования сразу нескольких GPGPU в одной системе. Источник предполагает соединение многих рабочих станций по шине HyperTransport c целью создания «суперкомпьютера на графических процессорах». Учитывая тот факт, что современные GPU могут выполнять одновременно до 48 потоков команд, а их производительность может превышать в отдельных задачах таковую у современных процессоров в 10-30 раз, можно сделать вывод, что подобная инициатива ATI найдет заинтересованных покупателей.
Прогнозируемый уровень цен на FireStream 2U колеблется в районе 2000 долларов, что автоматически исключает из числа его пользователей обычных владельцев ПК. Сфера использования GPGPU — научные лаборатории, правительственные организации и т. п. Надо сказать, что ATI, по большому счету, формализовала идею, высказанную ранее учеными для реализации, например, быстрого преобразования Фурье.
NVIDIA
Пожалуй, наибольший интерес общественности в сентябре был вызван первыми публикациями, касающимися нового графического процессора NVIDIA G80. Как, по идее, должны будут выглядеть графические адаптеры на G80:
Впечатляют размеры изделий: 280×127×42 мм.
Такие данные приводят источники о новинке:
- Унифицированная шейдерная архитектура
- Поддержка HDR с 16-разрядной точностью + MSAA
- Поддержка GDDR4
- Примерно 700 млн. транзисторов на кристалле (для сравнения — G71 содержал 278 млн., а G70 — 302 млн.)
- Новый режим полноэкранного сглаживания VCAA
- Ядро, масштабируемое по частоте до 1,5 ГГц
- 2-кратный прирост в производительности пиксельных процессоров и 12-кратный — вершинных относительно G71
- 128 блоков обработки геометрии
- 384-разрядный интерфейс доступа к памяти (256 бит + 128 бит)
- 768 МБ ОЗУ (512 МБ ОЗУ на первой шине + 256 МБ — на второй)
Ожидается, что на момент выхода линейка будет представлена двумя ускорителями:
- GeForce 8800GTX. 7 TCP (Texture Code Processor), 384-разрядный интерфейс доступа к памяти, гибридное воздушно-водяное охлаждение, цена — 649 долларов
- GeForce 8800GT. 6 TCP (Texture Code Processor), 320-разрядный интерфейс доступа к памяти, воздушное охлаждение, цена — 449-499 долларов.
Не уступает компания конкурентам и в том, что касается обновления модельного ряда решений для портативных ПК: еще до официального анонса был представлен новый ноутбук ASUS A8Js, в который был установлен NVIDIA GeForce Go 7700 (первый 80-нм графический процессор компании), а чуть позднее было сделано официальное сообщение.
Вырваться вперед NVIDIA в гонке технологических процессов с ATI, отчасти позволил тот факт, что канадская компания, ныне принадлежащая AMD, не придает значения этому очередному этапу, сосредоточив свои усилия на как можно более быстром внедрении 65-нм норм, что должно произойти в 2007 году, существенно снизив, тем самым, себестоимость продукции. Именно такая позиция звучала в интервью директора по маркетингу азиатско-тихоокеанского подразделения ATI, Эдварда Чоу.
Мы уже отметили выше, что 80-нм продукты ATI RV570 и RV560 тоже «на подходе», но NVIDIA всё же успела сделать 80-нм G73-B1 доступным и для настольных ПК — в GeForce 7650 GS.
Кроме того, осознавая необходимость противостоять прогнозируемому появлению на рынке новых продуктов компании ATI в ценовой нише «до 200 долларов», NVIDIA выпустила GeForce 7900 GS. Как несложно предположить по маркировке, новинка относится к «7 серии» и является очередным потомком общего с 7950GX2, 7900 GTX и 7900GT прародителя — G71. По сути, чип GeForce 7900 GS — ближайший родственник GeForce 7900 GT и получен из него сокращением некоторых функциональных блоков (что и позволило снизить цену). 
Плата, которая станет образцом для большинства производителей, анонсирующих выпуск новинок в эти дни, оснащена интерфейсом PCI Express x16 и 256 МБ памяти. Как и для других адаптеров, построенных на базе G71, ширина шины памяти равна 256 разрядам. Частота ядра GeForce 7900 GS составляет 450 МГц, частота памяти — 660 (эффективная — 1320) МГц. Количество пиксельных блоков — 20, вершинных конвейеров — 7, текстурных блоков — 20, ROPS — 16. Изделие рассчитано на подключение к двум устройствам отображения с цифровым интерфейсом (2 x DVI, Dual-Link) и одному с аналоговым (TV-out). Возможность ввода видеосигнала не предусмотрена.
Компания оценивает видеоадаптеры на базе GeForce 7900 GS в 199-249 долларов. Таким образом, в этом ценовом сегменте появился достойный претендент на лидерство по соотношению цены и производительности. Подробнее о новинке NVIDIA читайте в нашем обзоре.
К этому же сегменту принадлежат новые графические адаптеры NVIDIA серии GeForce 7100GS. Предположения о том, что новые акселераторы используют давно знакомый чип NV44, изготовленный по 110-нм техпроцессу, высказывались и ранее, однако сейчас, после опубликования NVIDIA спецификаций продукта, об этом можно говорить без сомнений.
На это указывает как техпроцесс ядра, так и отсутствие в нем поддержки HDR (рендеринга с высоким динамическим диапазоном). То, что 7100GS в отличие от сделанной на идентичном чипе GeForce 6200TC, поддерживает SLI — заслуга программного отдела компании (всё дело в драйверах). Процессоры обеих плат работают на частоте 350 МГц, а память новинки даже несколько медленнее — 667 МГц (700 МГц у 6200TC) при той же 64-разрядной шине. Источники высказывают предположение, что с целью удешевления конечных продуктов NVIDIA предпочла использовать в референс-дизайне DDR2 вместо GDDR2.
В отличие от GeForce 6200TC, 7100GS будет выпускаться с не менее чем 128 МБ физической памяти (также расширяемой до 512 МБ посредством использования технологией TurboCache системной памяти). Тут, надо полагать, сыграл роль скорый выход Vista и требования ее интерфейса к видеоакселератору. Кстати, если верить некоторым слухам, то GeForce 6200TC можно превратить в GeForce 7100GS простой сменой прошивки.
Наконец, для совсем бюджетных систем NVIDIA готовит новый графический процессор с интерфейсом AGP — GeForce 7300 GT.
Ничего удивительного в возвращении производителя к продуктам с AGP нет — технология, использующая переходной мост HIS, уже обкатана на видеокартах классом выше — 7600 GS и 7800 GS. Теперь настало время обратить свое внимание на low-end сегмент.
Напомним, что представляет собой семейство GeForce 7300 GT:
- Чип: G73
- Разрядность шины памяти: 128 бит
- Вершинные блоки: 4
- Пиксельные блоки: 8
- Частоты (ядро/память): 350/667 МГц
- Объём, тип памяти: 256 МБ, DDR2
- Поддержка DirectX 9.0, Shader Model 3.0, HDR, NVIDIA CineFX 4.0
Ускорение AI
Сравнительно недавно среди компьютерных комплектующих появился новый класс устройств — ускорители физических расчетов в игровых приложениях. Такие решения, очевидно, рассчитаны на энтузиастов-геймеров, ибо кто еще, кроме них, готов выкладывать по 600-700 долларов за флагманский графический акселератор, 300 — за ускоритель физики и еще некоторую сумму за сетевую плату, якобы позволяющую снизить пинг.
Но все эти вложения оказываются впустую, когда речь идет об алгоритмах, описывающих поведение персонажей. Каждый второй издатель и каждый первый разработчик обещают неслыханный доселе ИИ (искусственный интеллект), но, увы, зачастую после выхода игры мы получаем не слишком большой набор скриптов и триггеров.
Ситуацию призвана изменить разработка, объявленная израильской компанией с говорящим именем AIseek (буквально: «поиск искусственного разума»).
Ускоритель AI, носящий название Intia, сможет, по заявлению разработчиков выполнять низкоуровневые задачи, такие как расчёт движения персонажей, нахождения ими пути, анализа местности, реакции на объекты в их поле зрения. При этом скорость исполнения в случае с расчетом маршрута NPC (управляемый компьютером персонаж) у специального ускорителя будет в 100-200 раз выше, нежели у процессора общего назначения.
Особенно полезным разработка Aiseek, полагает компания, окажется для жанров стратегии и ролевых игр. Предполагается, что разработчики получат от AIseek собственный SDK, который облегчит внедрение поддержки развитого ИИ в будущие игры.О высоком: литография и альтернативные подходы к созданию полупроводниковых ИС
Всякий раз, при подготовке материалов, достойных войти в ежемесячные iТоги, приходится чем-то жертвовать, ибо и у автора абсолютно нет сил объять необъятное, да и читателя жалко. На этот раз в iТоги вошли материалы, посвященные будущему технологий производства полупроводниковых микросхем.
Отношение Intel к закону Мура, сформулированному одним из основателей компании, общеизвестно. Несмотря на усложнение технологических процессов, удорожание определенных этапов производства, компании удается следовать правилу Мура уже несколько десятков лет. И в Intel не перестают выражать оптимизм по поводу перспектив действия этого закона еще как минимум на несколько лет вперед.
В сентябре стало известно, откуда в Intel ожидают подвоха: как полагают специалисты корпорации, несмотря на общую тенденцию к постоянству цен на фотомаски, использующие технологии электронно-лучевой литографии устройства их обработки являются «главным тормозом» на пути выполнения закона Мура. В течение долгих лет для обработки критически важных слоев фотомасок использовались именно электронно-лучевые приборы. Однако производители фотомасок все чаще отзываются нелестно о таких устройствах из-за их высокой цены и медленной производительности. В настоящее время основными поставщиками электронно-лучевых инструментов являются JEOL, Hitachi, NuFlare и Vistec.
Также производители не в восторге от фоторезистов, оборудования для контроля качества и других звеньев в цепи создания фотомасок. Впрочем, электронно-лучевые инструменты, стоимостью по 10-20 млн. долларов каждый, отстают по скорости развития больше всего, сообщает Энди Соуэрс (Andy Sowers), глава группы электронно-лучевой литографии в Intel Mask Operation. По словам Соуэрса, с освоением каждого нового технологического процесса скорость записи увеличивалась на 25%, и с 5-6 часов несколько лет назад дошла сегодня до 24 часов. Если приплюсовать к этому дополнительное время, требуемое на выравнивание луча, компенсацию дрейфа и тому подобное, то получается, что на создание одной фотомаски уходит несколько суток.
Конечно, ситуацию пытаются спасти — Applied Materials и Micronic Laser Systems AB предлагают системы записи фотомасок при помощи лазерного излучения. Но они, увы, не позволяют достичь такой же разрешающей способности, как сфокусированные пучки электронов. Так что, выходит, что закон Мура, которому скептики предрекали конец еще несколько лет назад, может прекратить действовать совсем не по той причине, по которой ожидалось. Если, конечно, специалисты Intel не придумают, как им решить проблему с фотомасками.
Интересно, а думали ли в Intel над проблемой фотомасок для EUV-литографии (использующей источник света с длиной волны в жестком ультрафиолетовом диапазоне)? Совсем недавно ASML сообщила о выпуске первого EUV-инструмента и уже говорит о перспективах этой технологии для следующего поколения технологических процессов — норм 22 нм. В этой связи тайваньский контрактный производитель TSMC даже выступила в ходе конференции SEMICON Taiwan 2006, заявив, что рада наличию выбора между разными технологиями для таких тонких норм. В ASML, впрочем, признают, что будущее применение EUV-литографии для 32-нм технологических процессов всё ещё под вопросом. Однако голландцы не сомневаются, что EUV будет наиболее коммерчески выгодной технологией для норм 22 нм и менее. Что касается TSMC и её высказывания по поводу выбора между разными технологиями, то компания, несмотря на достаточно близкие отношения с ASML, ранее высказывалась в том ключе, что использование нескольких электронных пучков (MEB-DW, multiple e-beam direct write) будет, скорее всего, наиболее выгодным, так как позволяет сэкономить (и значительно) на всё тех же фотомасках.
Впрочем, и тогда и сейчас TSMC оставляла за собой право выбора той технологии, которая сможет обеспечить наибольшую производительность. Таким образом, даже относясь к электронно-лучевой литографии как к «запасному варианту», «держать яйца в разных корзинах» все-таки выгоднее, чем в одной. Кстати, TSMC принимает участие в IMEC, одном из EUV-клиентов ASML.
Несмотря на свой успех в области EUV-литографии, ASML решила не исключать из планов будущих разработок оборудование, использующее 193-нм источники света — компания включила в них 193-нм иммерсионные сканеры с двойной экспозицией. Более того, ASML называет такие инструменты единственным литографическим решением, которое будет доступно для массового производства к 2008-2009 годам. В ходе ежегодного симпозиума Annual Bacus Symposium компания расскажет о технологиях двойной экспозиции, позволяющих продлить жизненный цикл 193-нм литографии за порог норм 45 нм. По оценкам экспертов, ограничивающим фактором для иммерсионной литографии с использованием источников света длиной волны 193 нм является показатель преломления воды в 1,44. Соответственно, минимально достижимые нормы для таких устройств оцениваются в 45 нм. Однако в ASML полагают, что 193-нм иммерсионные инструменты можно будет использовать для производства логических ИС с соблюдением норм 32-нм и для микросхем памяти — 40-нм техпроцесса.
Жесткий ультрафиолет (EUV) предполагается использовать лишь для норм 32-нм технологического процесса и всего, что будет после. Учитывая, что нормы 32 нм начнут внедрять примерно в 2008-2009 годах, для которых, как утверждает источник со ссылкой на ASML, иммерсионные сканеры с двойной экспозицией будут «единственным решением», то можно ожидать, что именно этой технологии должна будет составить конкуренцию EUV-литография. Кстати, их стоимость будет сопоставима со стоимостью EUV-решений — 193-нм литографический инструмент с двойной экспозицией обойдется в 30-40 млн. долларов, в то время как EUV — 40-50 млн. долларов.
Какой бы способ обработки не предпочли производители, основным материалом для производства современных микросхем является, как известно, кремний, а соединения выполняются из меди. Некоторое время назад сразу несколькими исследовательскими группами было предложено использовать оптические внутренние соединения. Тогда Intel продемонстрировала первый кремниевый чип с интегрированными светодиодными лазерами и фотодиодными приемниками излучения. В минувшем месяце исследователи из Калифорнийского университета в г. Санта-Барбара (University of California, Santa Barbara (UCSB)) под руководством профессора Джона Боуверса (John E. Bowers) и инженеры Intel продемонстрировали уже практически готовую микропроцессорную архитектуру с оптическими внутренними соединениями. Чипы будут гибридными, то есть будут производиться с применением различных материалов, а вместо медных соединений будет использоваться свет (лазер).
Intel сообщает о начале внедрения гибридных микросхем к 2010 году — в это же время, к слову, ожидается появление первых микросхем на нанотрубках.
Надо отметить, что разработчикам пришлось решить задачу создания эффективных источников света. Кремниевые устройства, увы, недостаточно эффективно генерируют свет, поэтому в высокоскоростных оптоволоконных сетях применяют более экзотические материалы, например, фосфид индия. Ученым удалось найти метод, позволяющий объединить полезные свойства обоих материалов и соединить их в одно целое. Для этого применяют плазму кислорода, чтобы создать на поверхности кремния тонкую пленку оксида толщиной в 25 атомов. Это так называемый «стеклянный клей», надежно соединяющий (под температурой и нагревом) слои обоих материалов.
Приложенное напряжение заставляет фосфид индия излучать свет, а управление световым потоком возложено на кремниевую часть гибридного чипа. «Включение/выключение» такого чипа происходит значительно быстрее, чем обычного кремниевого процессора с медными соединениями.
