Portál AbcLinuxu, 3. května 2024 11:02
Podzimní Intel Developer Forum 2009 (IDF) v San Franciscu přineslo množství zajímavostí. Intel představil některé zbrusu nové technologie a dal vědět, jak pokračuje vývoj těch stávajících. V rozsáhlém článku najdete následující témata: Mobilní Core i7. Atom CE4100. Chystané mobilní produkty. 22nm SRAM. Light Peak – čip komunikující světlem. Další projekty budoucnosti. Intel pořád zápasí s Larrabee.
Z nedávno proběhlého Intel Developers Fóra vzešlo vskutku hodně materiálů jak přímo, tak doprovodných. Podíváme se na ně ve speciálu Hardwarových novinek. Zahájíme asi tím, co je současně asi nejzajímavější a bude mít rychlý reálný dopad na nabízené železo v obchodech.
Intel představil mobilní varianty procesorů a čipsetů architektury Core i7. Poměrně logické je, že nejde o variaci na plnohodnotný Bloomfield s tříkanálovým řadičem pamětí a „sběrnicí“ QPI, ale naopak Clarksfield, tedy verzi s dvoukanálovými pamětmi a komunikací přes DMI o rychlosti maximálně 1 GB/s pro každý směr.
U těchto procesorů se již do budoucna počítá s integrovanou grafikou, ale první verze nyní uváděné ji zatím nemají. V důsledku toho tak první notebooky s mobilním Core i7 nebudou mít integrovanou grafiku, nýbrž dedikovanou, ve většině případů buď ATI, nebo NVIDIA. Volba konkrétního řešení závisí na rozhodnutí výrobců notebooků, Intel v tomto nikomu nic nediktuje. Ptáte se, proč nelze použít IGP od Intelu? Inu, na této platformě se již v návrhu počítá s IGP přímo v procesoru, v čipsetech nic takového není a ani architektura není uzpůsobena pro takovou komunikaci CPU-GPU.
K jednotlivým modelům: U procesorů uvádíme minimální/základní/maximální (Turbo) takt. Stejně tak hodnota TDP je dvojí: Pro pomalý a Turbo režim. Všechny procesory jsou čtyřjádrové s 8 HT jádry a nesou 4×256KB L2 cache a pasují do patice rPGA988A. Modely 920XM (Extreme) a 820QM (Quad) nesou 8MB L3, 720QM nese 6MB L3 cache.
Nejvyšší model Extreme má poměrně drsnou maximální spotřebu. Každopádně procesory disponují řadou úsporných režimů od C1E po C6. C1E jako nejnižší má pro 920XM hodnotu 20 W, C3 14,5 W, C6 pak pouze 2,6 W. Oba zbývající Quady mají tyto hodnoty na 18, 13 a 2,6 W.
Jako čipset s ohledem na dvoukanálové paměti asi netřeba obšírně představovat PM55, mobilní variantu nedávno uvedeného P55, zde s TDP 3,5 W.
Procesory podporují paměti DDR3-1066 a DDR3-1333, a to v počtu jeden kus na kanál, tedy maximálně dva moduly. Extreme verze podporuje i XMP (eXtreme Performance Profile) nadstavbu TDP s vyššími takty/lepším časováním. V 1. čtvrtletí 2010 přijdou na trh ještě varianty PM55 zvané HM55, HM57 a QM57, které doprovodí mobilní verze Core i5.
Jako desktopové varianty, i mobilní nižší Core i7 mají integrovaný řadič PCI Express s 16 linkami pro GPU, které lze použít i jako 8+8 pro CrossFire/SLI.
S mobilními Core i7 Intel představil i speciální rodinu procesorů Atom. CE41xx zahrnuje tři modely (CE4100, CE4130, CE4150) lišící se taktem integrované grafiky (200 MHz, CE4150 má 400 MHz) a přítomností AV vstupu (ten nemá pouze CE4100), které se s TDP vejdou do 7 až 9 W. Procesory nahradí loni uvedený model CE3100 stavějící tehdy ještě na Pentiu M.
Cílem CE4100 je „přinést internet do televize“, tolik marketing. CE4100 je 45nm křemík s řadičem DDR2/DDR3 s grafikou GMA500, za kterou stojí jádro PowerVR SGX (původně určené pro ultramobilní zařízení), které umí akcelerovat H.264, MPEG-2, MPEG-4, VC-1 atd. Dále v tomto celku nechybí SATA řadič, USB, LAN, výstup HDMI 1.3 a de/šifrovací engine pro DES/3DES/AES/MULTI2/DVB-CSA transport stream descrambling, ochrana HDCP a další věci související s HD filmy. CE41xx je 27mm² kousek křemíku s 512kB L2 cache. Intel chce tento model dostat do obývákových zobrazovadel, která budou moci těžit z procesoru Atom pro doprovodné věci (včetně 3D grafiky poskytované jádrem GMA500), ale co vše výrobci HDTV realizují, to ukáže až budoucnost.
Intel také nechal obecenstvo v sále nahlédnout pod pokličku chystaných mobilních produktů pro nadcházející měsíce/roky. Nejprve pro úplnost zmiňme již známé mobilní varianty Core i3 a Core i5 s příslušnými čipsety a integrovanou grafikou. IGP se také dostane přímo do procesorů Atom, kompletní dovršení integrace na stejný kousek křemíku završí architektura Sandy Bridge (bude to alternativa pro taktéž chystané AMD Fusion).
Vždy s dalším výrobním procesem přijde jedna architektura, která jej „načne“, aby poté Intel vše vypiloval a uvedl vylepšenou verzi (říkají tomu „tick-tock“ cyklus). Doba, kdy měl na trhu desktopovou/serverovou hrůzu Neburst a mobilní parádičku v podobě procesorů Pentium M, je ta tam, už nějakou (od generace Conroe) dobu Intel vyvíjí jen jednu větev.
Jako první mezistupeň se ale objeví procesor s kódovým označením Arrandale. Ten bude na pouzdře integrovat dva kousky křemíku: 45nm grafiku a paměťový řadič a 32nm CPU. Tyto dva kousky si budou povídat přes QPI, s čipsetem přes DMI a grafický výstup pojede přes rozhraní FDI. Grafika i přes horší výrobní proces bude tou chladnější částí procesoru, neboť pochopitelně pojede na nižších frekvencích.
Boková větev vývoje se týká procesorů Atom. Kódová označení Bonnell a Saltwell (také už v tom máte chaos?) označují holá jádra Atomů, ke kterým bude Intel přidávat L2, I/O a další prvky, což teprve jako celek vytvoří budoucí generace procesorů Atom známé jako Pine View (45nm pro platformu Pine Trail) a Medfield (32nm – zde již bude vše v jednom čipu, tedy se takto jmenuje i platforma). Co přijde na 22 a 15nm procesech, to ještě v Intelu nepojmenovali (díky bohu :-)).
Začneme tím, co představitelé Intelu (konkrétně Bob Baker, Senior Vice President a General Manager v Technology and Manufacturing Group) již reálně třímají v rukou. Z fabrik Intelu (přesněji nejspíše z jedné vyvolené) již sjely první wafery s čipy SRAM vyrobenými 22nm procesem. Mezi jednotlivými stupni je SRAM vždy na první řadě, jde o designově velice jednoduché malé čipy, na nichž se ladí počáteční fáze výrobních procesů, aby se později přidalo na složitosti a po několika dalších krocích se na daném výrobním procesu, samozřejmě s patřičnými modifikacemi z hlediska ztrát a dosažitelného výkonu, mohly začít vyrábět CPU a podobné šváby (nebude od věci v této souvislosti zmínit jedno aktuální sci-fi – Larrabee; k němu se ještě dostanu).
Každopádně tedy, Intel má funkční vzorky 22nm čipů SRAM, příslušné čipy obsahují 364 miliónů bitů (resp. 2,9 miliardy tranzistorů), což představuje solidní várku několikanásobně přesahující velikost současných vyrovnávacích pamětí v procesorech rodiny Nehalem. Křemíkový waffer je ve výrobě produkován ultrafialovým paprskem o vlnové délce 192 nm. Procesory vyráběné touto technologií očekávejme na třetí generaci high-k výroby až za necelé dva roky.
Intel již nějakou dobu pracuje na projektu křemíkového čipu, jehož vstupem/výstupem nebude elektrický, ale optický signál. Před čtyřmi lety měl k dispozici křemíkový zesilovač paprsku, o rok později představil hybridní křemíkový laser a dnes je čas na téměř hotový produkt. Na IDF bylo k vidění řešení, jehož přenosová rychlost začíná na 10 Gbps.
Čip „Light Peak“ obsahuje dva miniaturizované laserové vysílače zvané VCSEL (Vertical Cavity, Surface Emitting Laser) a jim odpovídající dva fotodetektory, které slouží k příjmu a zpracování signálu z VCSELů na „protější straně“. Intel hodlá toto řešení uvést na trh již příští rok, v nadcházejících desetiletí jeho rychlost podle všeho vzroste až na 100 Gbps.
Použité optické kabely jsou poměrně malého průměru, pouze 125µm. Výhodou této křemíkově-optické technologie nové generace je cena, která je ve srovnání s konvenční dostupnou optikou až 30× nižší. I to by mělo pomoci rychlému nasazení a přijetí trhem. Systém umí provozovat mnoho rozličných komunikačních protokolů současně na jediné optické lince. V mnoha oblastech má potenciál nahradit klasické metalické rozvody (pochopitelně tam, kde se prohání datový signál, silové rozvody nikoli), kde bude konkurenční výhodou nulové rušení. Na videu technologii představuje Jason Ziller (ředitel Optical Input-Output Program Office).
Krátce si ještě povězme o dalších zajímavostech na letošním IDF. Jako první to budiž nové Itanium s kódovým označením Tukwila. Toto označení je známé již dlouhá léta, ale vše už se pomalu blíží do finále. Tukwila bude další stupeň ve sbližování Itanií s klasickými procesory rodiny Xeon, v této souvislosti a Tukwilou se hovoří o rozhraní QPI, Intel Memory Hubu s podporou DDR3, I/O Hubu a RAS (Reliability, Availability and Serviceability – soubor opatření pro co nejvyšší spolehlivost zahrnující věci jako kontrolu parity, ECC, CRC, RAID, žurnálování, hotswap, clustering, záložní zdroje atd.).
K Tukwile i Nehalemu EX se sluší dodat celou roadmapu enterprise produktů zahrnující i nižší produkty jako dříve zmíněnou mikroarchitekturu Sandy Bridge.
Další, kódově označený Jasper Forrest, je embedded Xeon specifické platformy, na kterou Intel poskytne sedmiletou záruku dostupnosti a která je určena pro systémy typu VoIP, IPTV atd. Tento Xeon ponese jedno až čtyři jádra, přičemž procesory budou komunikovat mezi sebou pochopitelně po QPI, s čipsetem pak opět po DMI.
O Clarksfieldu jsme se zmínili v souvislosti s novými mobilními Core i7, toto jádro potká i serverové varianty. Ale zpět k desktopům. Sluší se zmínit očekávaný šestijádrový procesor „Gulftown“, který bude pasovat do socketů LGA1366, tedy desek vyšší řady Core i7.
Na současné Core i7 naváže 32nm procesem vyráběná řada „Clarkdale“ a její mobilní varianta „Arrandale“. Poté se začneme bavit o nástupnické architektuře Sandy Bridge, nicméně to si nechme na budoucnost. Připomenu, že vzorek Sandy Bridge předváděl Intel již na minulém IDF.
Zlatý hřeb na závěr, o kterém Intel na IDF moc nemluvil, takže si doplníme i neoficiální a nepotvrzené drby. „Černý Petr“ jménem Larrabee trápí Intel už hodně dlouhou dobu a zatím to stále vypadá nejdříve na rok 2011. Údajně kvůli Larrabee „byl z Intelu odejit“ Pat Gelsinger, který byl hlavou vývojového týmu Larrabee (ale drby jsou i jiné, Gelsinger mohl též odejít na vlastní žádost atd. – zkrátka Larrabee jako důvod berte trochu s rezervou). Jeho místo tedy přebírá Sean Maloney.
Novinkou dle PC Perspective je, že Intel již dodává vývojářské systémy pro Larrabee herním vývojářům a profesionálním uživatelům. Jeden z tichých předpokladů říká, že možná zatím nejde o hotové čipy, nýbrž emulované funkce na běžných vícejádrových procesorech ve víceprocesorových deskách. Larrabee se má nadále mimo jiné potýkat s příliš vysokou spotřebou a vrásky na čele dělá Intelu i nová architektura NVIDIE a také pokroky ATI. Přeci jen si uvědomme, že Larrabee, ve chvíli, kdy se o něm začalo pořádně mluvit, bylo projektováno již na příští rok s výkonem kolem 1TFLOPS. Příští rok tu ještě nemáme a ATI už má na trhu 2,72TFLOPS GPU s 0,544TFLOPS v double precision a také tu máme OpenCL a DirectCompute a nová generace NVIDIA je z pohledu Larrabee/2011 také doslova za dveřmi. No, nemají to v Intelu lehké, tak uvidíme.
ISSN 1214-1267, (c) 1999-2007 Stickfish s.r.o.