Эволюция процессоров

Westmere - эволюция продолжается
02.03.2009
Александр Неберекутин, info@ferra.ru

Мир информационных технологий постоянно требует новшеств и модернизации производства, и компания Intel старается соответствовать требованиям. Поэтому вслед за недавно появившимися 45 нм процессорами она собирается выпустить новые, 32 нм процессоры под названием Westmere, и планирует сделать это уже к 2010 году. В данном материале мы рассмотрим технологическую начинку процессора и поговорим о его отличиях от предшественников.

Intel решила продолжить творческие изыскания и на базе 45 нм процессоров Nehalem выпустить совершенно новую модель 32 нм процессор Westmere. Компания объявила о готовящемся детище и предоставила подробные характеристики устройства для того, чтобы в разгар мирового финансового кризиса привлечь к себе внимание общественности.


Steve Smith и Francois Piednoel демонстрируют 32 нм чип

Принципиальных отличий от Nehalem не наблюдается, в процессорах также будут использоваться диэлектрики high-k (диэлектрики с повышенной диэлектрической проницаемостью), а также транзисторы с металлическими затворами второго поколения (в 45 нм процессорах использовались транзисторы с металлическим затвором первого поколения). Данная технология является основополагающей в 32 нм процессорах Westmere. Уменьшение размера транзисторов позволяет на одной и той же площади разместить большее количество устройств, тем самым повышая частоту процессора.

Второе поколение транзисторов имеет некоторые отличия от первого, которые заключаются в основном в размерах: толщина оксидного слоя high-k уменьшилась до 0,9 нм (в 45 нм она составляет 1,0 нм), длина затвора стала равна 30 нм. Уменьшение размеров отдельных элементов приводит к уменьшению общей схемы, что позволяет более эффективно использовать мощность технологии при наименьших затратах. Помимо этого, уменьшение размера затвора также значительно влияет на скорость срабатывания транзистора (по официальным данным, эта величина возросла на 22%), что, в свою очередь, напрямую влияет на число операций, которые может обработать процессор в единицу времени: чем выше скорость, тем больше операций будет обработано.


Инструменты для анализа мощности Westmere

Компания Intel будет разрабатывать три вида процессоров Westmere: для мобильных и стационарных ПК, а также для серверов. Соответственно и выпуски данных моделей назначены на различные сроки, к примеру, мобильные и настольные версии будут выпущены в четвертом квартале 2009 года, а серверные – в 2010 году.

Утверждать, что из общего числа процессоров выделится какая-то определенная часть – не вполне корректно, так как настольные 32 нм, мобильные и серверные процессоры будут полностью учитывать особенности каждой отрасли. К примеру, в мобильных устройствах будет сделан упор на энергосбережение, так как это главная проблема всех ноутбуков; что касается серверов и стационарных компьютеров, то уклон пойдет в сторону увеличения производительности процессора, невзирая на энергетические показатели.

Помимо показателей энергосбережения для типа компьютеров количество ядер и количество поддерживаемых программных потоков различно. Так, например, в настольных ПК модель Gulftown имеет 6 ядер с 12 программными потоками, это самая мощная модель из всех предложенных. Стоит еще сказать, что частота каждого ядра не изменилась и также составляет как и в Nehalem максимум 3,33 Ггц. Как мы знаем, данная частота не является предельной, по некоторым данным частоту транзисторов в процессорах можно увеличить до 1Тгц. Но в настоящее время компаниям, занимающимся разработкой микропроцессоров, проще увеличить количество ядер, чем максимально возможную частоту, так как главным тормозящим факторам является то, что при росте частоты вероятность потери информации (в данном случае электронов) значительно возрастает, а при увеличении количества ядер – такой проблемы не возникает.

На новых процессорах на одной подложке будут расположены два элемента, первый из которых – кеш-память третьего уровня (Intel Smart Cashe), построенная по 32 нм технологии, а второй – кристалл большего размера, основанный на 45 нм технологии – представляет собой графическое ядро и контроллер для работы с памятью нового стандарта DDR3. Частота работы с памятью будет в пределах 1333 МГц, что позволит снизить энергопотребление, а также увеличить пропускную способность магистрали до 10.7 Гбайт в секунду. Несмотря на то, что в чип входит два элемента, его энергоемкость значительно снижена по сравнению с предшественниками, что связано с использованием high-k диэлектриков второго уровня.


Тестирование настольных и мобильных версий Westmere

Помимо рассмотренных выше показателей процессоров Westmere, нельзя обойти стороной и поддержку шифрования данных. Да, и это не миф, а реальность. Конечно, многие могут буквально воспринять эту фразу, но мы попытаемся объяснить, как процессор будет участвовать в процессе шифрования. В данное время все шифрование информации проходит на жестком диске, тем самым для данного процесса используются ресурсы накопителя. Intel же осуществила взаимодействие жесткого диска с процессором в плане шифрования данных, то есть основную часть работы центральный процессор будет брать на себя, что позволит значительно ускорить процесс. В перспективе это более высокий уровень безопасности, как обычных жестких дисков, так и SSD накопителей. Тем самым, без доступа к данным (пароля и логина), вам не удастся прочесть информацию, находящуюся на компьютере.

Данная функция будет осуществлена при помощи новых инструкций, которые взаимодействует с алгоритмами шифрования AES и поддерживаются в Westmere. Как это будет работать в действительности – проверим на практике. Но также не следует забывать и законодательство Российской Федерации: запрещен ввоз аппаратных средств для шифрования информации на территорию государства; как будет решена данная проблема, пока что точно не известно.

Для воплощения плана в жизнь компания выделила 7 миллиардов долларов на расширение производства в Соединенных Штатах. На эти деньги будут построены новые фабрики, которые будут ориентированы на выпуск 32 нм процессоров. Поведение компании кажется странным: не успели 45 нм Nehalem поступать в широкое потребление, как за ними уже буквально в разницу пару месяцев стартует Westmere. Скорее всего Intel ожидает от 32 нм процессоров большего, и делает на них ставку как на главный козырь по выходу из кризиса.

Помимо вложения средств в открытие новых заводов на территории США, компания Intel собирается закрыть около 5 фабрик, находящихся в различных уголках света – Китай, Малайзия, Филиппины. Такая политика связана с концентрацией производства в США, так как представители компании утверждают, что освобожденные 2 тысячи человек будут задействованы уже в других местах. Тем самым Intel, в отличие от своих конкурентов, во время кризиса не только не сбавляет темпов производства, но и старается перестроить структуру таким образом, чтобы как можно быстрее начать выпуск новых 32 нм чипов.

45 нм технология от компании AMD появилась на свет в тот момент, когда главный конкурент – Intel – уже начала говорить о 32 нм технологии; первые модели 32 нм будут выпущены AMD только в 2010 году. Как сложится ситуация на рынке, угадать пока невозможно. Уже известно, что в своих 45 нм моделях AMD сделали ставку на любителей экстремального разгона; компании не остается ничего другого, как искать всевозможные точки сбыта продукции, опираясь на заинтересованные слои населения – в гонке техпроцессов Advanced Micro Devices уже уступила Intel.

Впрочем, калифорнийцы не собираются сдаваться без боя. Совместно с IBM и другими компаниями AMD ведет разработки 22 нм технологии и, по самым скромным расчетам, первые процессоры начнут выпускаться уже через 2 года. Чем ответит Intel после выпуска первых Westmere? Подождём, увидим.

AMD начнет поставки 32 нм чипов в 2010 году
2009.03.01, 15:06
Новостная служба Ferra, news@ferra.ru

Конкуренция подстегивает основных игроков на рынке процессоров ускоряться. По словам главы AMD Дирка Мейера (Dirk Meyer), компания намерена ускорить производство своих процессоров, выполненных по 32-нанометровой технологии. Напомним, что корпорация Intel, являющаяся основным конкурентом AMD на микропроцессорном рынке, уже продемонстрировала подобные решения. Серийное производство 32 нм чипов, как надеются в AMD, начнется уже в четвертом квартале следующего года, сразу вслед за запуском в серию таких процессоров у Intel.

Интересно, что 32-нанометровые процессоры AMD станут одними из первых, которые компания не будет создавать собственными силами, препоручив все заботы по производству этих чипов недавно созданной Foundry Company. AMD станет основным клиентом этой компании и держателем 34 процентов ее акций.

Обычным потребителям переход на 32-нанометровую технологию, как ожидается принесет заметное увеличение производительности новых процессоров при одновременном снижении энергозатрат.
Источник: Engadget

через 10 лет будем в магазине произносить, а есть проц на 10 ядер по 2,5 Тгц............ .. жесть полная.

да, ну не секрет, что вычислительной мощи средненького наладонника хватило бы для управления всеми советскими спутниками конца семидесятых или даже середины восьмидесятых)

предела закона мура еще не видать, хотя пару лет назад это была очень популярная мысль среди специалистов: дескать, технологический предел наступает, надо изобретать что-то принципиально новое...
нет, пока революция не нужна, достаточно эволюции)

Ещё бы программисты научились эти мощности эффективно использовать...

Первые чипы Intel Atom для применения в медиафонах
03.03.2009 [12:00], Руслан Цап

Пресс-служба корпорации Intel официально объявила о выпуске четырёх новых процессоров серии Atom Z5xx и двух "заточенных" под них наборов микросхем, чьи температурные режимы работы и компоновка позволяют эффективно использовать их в различных промышленных решениях, автомобильных развлекательных системах и, так называемых, медиафонах.



Ожидается, что анонсированные чипы, изготавливаемые по передовой 45-нм технологии, станут рыночными долгожителями, поскольку их жизненный цикл будет измеряться семью годами. Примечательно и то, что телефоны, в которых они будут применяться, станут чем-то средним между смартфонами, MID и нетбуками. Референсный дизайн подобного аппарата предполагает наличие цветного 8,9-дюймового сенсорного экрана, 1 Гб оперативной памяти, 8 Гб встроенной флэш-памяти, сетевой карты Ethernet LAN, порта HDMI и пяти разъёмов USB. При помощи таких устройств можно будет воспроизводить видеоролики с YouTube, а также совершать звонки в сотовых сетях и посредством VoIP.



Что же касается технических характеристик новоиспечённых процессоров, то они приведены в таблице ниже.



Напоследок сообщим, что "свежие" продукты семейства Atom Z5xx будут доступны во втором квартале текущего года.

Globalfoundries: новое имя The Foundry Company
Lexagon / 04.03.2009 09:08

Завершив создание совместного предприятия по производству полупроводниковых чипов, компания AMD должна была придумать для него новое имя, поскольку название The Foundry Company было временным. Направления деятельности новая вывеска, конечно, не изменит, но на имидже компании будет сказываться самым непосредственным образом.

Как сообщает сайт CNet, новое совместное предприятие AMD и ATIC получило имя Globalfoundries, что в вольном переводе означает "всемирные фабрики по производству полупроводниковых чипов". Множественное число, очевидно, указывает на планы AMD по строительству новой фабрики в штате Нью-Йорк, которая начнёт выпускать 32 нм чипы и более "тонкие" изделия уже в 2012 году. Эти технологические нормы германские фабрики AMD освоят уже в следующем году.

Как поясняют представители Globalfoundries, в статусе самостоятельного предприятия производственное подразделение AMD расширит свою специализацию, освоив выпуск чипов для телекоммуникационных устройств, контроллеров доступа к беспроводным сетям и графических чипов. В числе клиентов Globalfoundries могут оказаться крупнейшие разработчики чипов, не имеющие собственных производственных мощностей: Qualcomm, NVIDIA, Broadcom и т.д. В роли "технологического донора" продолжит выступать компания IBM.

Битва чипмейкеров за освоение 22-нм техпроцесса
12.03.2009 [14:00], Александр Бакаткин

Несмотря на то, что многие скептики уже довольно давно предрекают смерть закону Мура – миниатюризация не может продолжаться бесконечно, и такими темпами, которые выдерживаются сегодня – пока закон, сформулированный около полувека назад, все еще справедлив. Очередным этапом, позволяющим говорить о том, что и в ближайшие несколько лет электроника будет развиваться по намеченному сценарию, является освоение новейшей технологии изготовления интегральных микросхем с проектной нормой 22 нанометра.

Сегодня можно выделить сразу несколько «центров» развития технологии изготовления новейших полупроводниковых приборов. Первым является компания IBM, с которой сотрудничают AMD и Freescale Semiconductor. Именно им к этому моменту удалось создать микросхему статической памяти (SRAM), изготовленную по 22-нм техпроцессу. В данном случае ячейка памяти состоит из шести транзисторов с минимальной шириной затвора 22 нм. Расстояние между двумя соседними транзисторами при этом составляет 90 нм. Эти цифры, по заверениям инженеров, на текущий момент являются рекордно низкими, а как следствие, рекордно низкой оказывается и площадь ячейки статической памяти – всего лишь 0,09 кв. мкм. К сожалению, пока характеристики получаемых устройств не позволяют начать коммерческое применение технологии, в частности, говорится об очень низкой производительности. Однако на данном этапе исследований инженеры не применяли целый ряд технологий, например, технологию напряженного кремния, что дает возможность для дальнейшей оптимизации микросхем.

Вторым центром развития полупроводниковой индустрии является компания Intel, которая первой выпустила на мировой рынок 45-нм интегральные микросхемы, и, без сомнения, первой совершит переход на 32-нм техпроцесс. Впрочем, ведущий мировой чипмейкер с уверенностью смотрит в будущее – сотрудники компании ведут активную разработку технологии изготовления 22-нм микросхем. При этом, основные параметры, такие как ширина затвора транзисторов и расстояние между ними, точно соответствуют параметрам, достигнутым инженерами IBM, AMD и Freescale Semiconductor.

С недавних пор к IBM с ее партнерами и компании Intel присоединилась и тайваньская компания TSMC, также намеревающаяся стать одним из лидеров в области разработки новейших технологий изготовления полупроводниковых устройств. Пару лет назад представители тайваньского чипмейкера во всеуслышание объявили о разработке 32-нм техпроцесса, причем без применения таких новшеств, как higk-k-диэлектрики и металлический затвор. Впрочем, недавно TSMC заявила о «пропуске» этого этапа своего развития, и перехода сразу к 28-нм техпроцессу. По всей видимости, TSMC уже создала первый прототип 28-нм статической памяти – применительно к ним приводятся следующие сведения: ширина затвора составляет 24 нм, но при этом рабочие токи выше, нежели для 32-нм устройств Intel. В октябре 2008 года компания заявила, что планирует начать серийный выпуск новейших микросхем уже в третьем квартале 2010 года. То есть на доработку технологии у инженеров остается около полутора лет.

Core 2 Quad Q6600 вычеркнут из прайсов Intel
19.03.2009 [16:18], Александр Будик

На днях компания Intel обновила свой прайс-лист. Производитель продолжает постепенно избавляться от 65-нм продукции - отныне из ассортимента Intel исчез некогда популярный четырёхъядерный процессор Core 2 Quad Q6600. Неожиданностью это не стало, этот чип уже довольно стар по меркам процессорной индустрии и должен уступить дорогу молодым.

В настоящее время семейства четырёхъядерных процессоров Core 2 Quad и Core 2 Quad Low Power включают такие модели:

* Q9650 (3 ГГц/12 Мб L2/1333 МГц FSB) - $316;
* Q9550 (2,83 ГГц/12 Мб L2/1333 МГц FSB) - $266;
* Q9400 (2,66 ГГц/6 Мб L2/1333 МГц FSB) - $213;
* Q9300 (2,5 ГГц/6 Мб L2/1333 МГц FSB) - $266;
* Q8300 (2,5 ГГц/4 Мб L2/1333 МГц FSB) - $183;
* Q8200 (2,33 ГГц/4 Мб L2/1333 МГц FSB) - $163;
* Q9550S (2,83 ГГц/12 Мб L2/1333 МГц FSB) - $369;
* Q9400S (2,66 ГГц/6 Мб L2/1333 МГц FSB) - $320;
* Q8200S (2,33 ГГц/4 Мб L2/1333 МГц FSB) - $245.

Кроме того, с целью более активного продвижения на рынок ULV-платформы для ультрамобильных устройств Intel решилась на существенное снижение цены процессора Celeron M 723 ULV. Его цена в оптовых партиях упала с $161 до $107, или примерно на 34%. Напомним, этот чип работает на частоте 1,2 ГГц, обладает мегабайтом кэш-памяти второго уровня и производится по 65-нм техпроцессу.

Pentium отмечает шестнадцатилетие
23.03.2009 [16:09], Александр Шеметов

В IT-индустрии есть не так уж много торговых марок, о которых знают практически все. Даже люди, вовсе не связанные с компьютерами, хотя бы раз слышали слово Pentium.

Торговая марка нескольких поколений микропроцессоров семейства x86 отмечает свое 16-летие. Выпуск процессоров Pentium был начат 22 марта 1993 года. Пятое поколение процессоров Intel отказалось от числового обозначения, сменив Intel 80486 (486).



Всего было представлено две модели процессора P5, которые работали на частоте 60 и 66 МГц. Причем множитель ядра был равен Х1, другими словами, скорость работы процессора соответствовала частоте FSB. Просто немыслимые для сегодняшних процессоров цифры. Дальше лучше. Знаете, какое было напряжение питания процессора? Отвечаем, 5 В. А с соблюдением норм какого техпроцесса был построен P5? Отвечаем, 800 нм. А где располагался кэш второго уровня? Отвечаем, на материнской плате. Об ошибке, которая стала известна как "Pentium FDIV баг", наслышаны многие.

Так или иначе, дорога была выбрана. Следующие процессоры поколения Pentium избавлялись от детских болезней, наращивали частоту, объем кэш-памяти. И даже сейчас данная торговая марка используется процессорным гигантом. Пусть она уже и не ассоциируется у пользователя с самым быстром чипом этой компании, но все еще узнаваема.

Домашний суперкомпьютер уже совсем близко
24.03.2009 [13:00], Андрей Горьев

В течение следующих трех лет большинство ПК-пользователей увидят, как их машины превратятся в персональные суперкомпьютеры. Это перевоплощение станет возможным из-за появления многоядерных ЦП и, что, возможно, более важно, массового параллелизма ядер при обработке графики.

ATI и NVIDIA уже предлагают программируемые ядра в своих дискретных графических платах высшего ценового диапазона. Эти ядра могут быть запрограммированы на выполнение множества параллельных задач, что приводит к резкому повышению качества выводимого на дисплей сигнала. Но эти платформы имеют высокую цену и часто потребляют много энергии, делая непрактичным их использование в портативной технике.

Но уже сделаны подготовительные шаги для того, чтобы эти решения могли бы быть использованы практически на любой машине. Производители склоняются к созданию интегрированных многоядерных платформ с 64 (или более) ядрами, что может быть использовано в сочетании с различными многоядерными ЦП, уже имеющимися на рынке. Использование самых прогрессивных полупроводниковых технологий (32 нм, а затем и 22 нм) и новых классов устройств позволит достичь неслыханной вычислительной способности. Они также смогут перейти от первоначально графически-ориентированных задач, которые они выполняют сейчас, к многозадачным приложениям, связанных с деловой и персональной деятельностью.

Будущее принесет много других стандартных задач, которые сейчас выполняются на высокопроизводительных серверах и мэйнфреймах, на обычные ПК, сопровождая это значительным увеличением возможностей по извлечению данных из больших баз данных, совершенствованием корпоративных вычислений, повышением безопасности и улучшением возможностей виртуализации для всех форм данных. Мощность таких машин характеризует случаи использования машин со сверхпроизводительными графическим процессорами, соединенных вместе, для взлома WPA-кодировки, обычно используемой для защиты Wi-Fi соединений.

Производителем, возглавляющим технологическое развитие в этой области, является Intel, чьи достижения в полупроводниковой технологии позволят компании достичь таких способностей плотной интеграцией их с линейкой своих ЦП. Разрабатываемая платформа Larabee будет экономически эффективной и интегрированной в архитектуру ядра процессора Intel. AMD также занимается разработкой и постройкой похожих мультиядерных устройств, но ей будет сложно встать вровень с технологическим уровнем Intel. Ожидается, что AMD предложит более конкурентный по цене продукт в соответствии с их стратегией, предлагающей доступный ЦП для разумных по цене систем.

Аналитики ожидают, что больше всего от этого изменения рынка пострадает NVIDIA. Поскольку она уже создала отличные графические подсистемы, но отсутствие полной совместимости с ЦП для интеграции своей графики поставит ее в трудное положение, что приведет к вытеснению компании из многих рыночных ниш, за исключением самых прогрессивных решений. Ожидается, что этот сектор дискретной графики составит 5-10% от всего рынка. Intel и AMD будут контролировать оставшуюся часть своими интегрированными платформами, причем Intel достанется доля в 75-85% рынка.

В итоге, через несколько лет существенное распространение программируемых мультиядерных интегрированных чипов, добавленных к ЦП, в десктопах и ноутбуках, позволит осуществить значительные преобразования в операциях с данными и их представлением. Стандартные ПК значительно расширят типы и объемы обработки, доступной для каждого отдельного пользователя. Потребуется некоторое время, чтобы ПО смогло нагнать аппаратную часть, но, как только это произойдет, будет иметь место значительный рост индивидуальной производительности, возможностей представления и манипуляций с данными у среднестатистического пользователя ПК.

никогда это не произойдет...Ибо бОльшие мощности железа - повод расслабица и писать еще более неэффективный код.

>никогда это не произойдет...Ибо бОльшие мощности железа - повод расслабица и писать еще более неэффективный код.

Произойдет, и довольно скоро - конкуренция заставит. Речь в статье идет не о все более эффективном использовании все более мощного железа, а о модификации/переписывании софта под сильно параллельное исполнение на новом железе, поскольку прироста частоты в ближайшее время не прогнозируется. Наука и промышленность подсели на параллелизм уже давно, сейчас он просто придет в персоналки.

>Аналитики ожидают, что больше всего от этого изменения рынка пострадает NVIDIA.

Вот это как раз очень интересный момент - судя по всему, nVidia массированно вкладывается в продвижение своей модели параллельных вычислений общего назначения на GPU. Вплоть до внедрения курсов по CUDA в программы технических вузов по всему миру.
И CUDA уже работает, в отличие от интеловских планов.

ОС и так делают много задач "почти параллельно". Будут переписывать только ядра ОС. Прикладные программеры даже не будут знать о параллельном железе. А если и будут знать-использовать, то все равно будут использовать API, который создаст тред даже на однопоточном железе

Это сообщение отредактировал Опиум - 25.03.2009 - 09:48