По следам IDF 2004 Moscow: технологии решают все

По следам IDF 2004 Moscow: технологии решают все

Мы живем в эпоху технологий. Научно-технический прогресс шагнул так далеко, а человечество настолько привыкло к его плодам, что даже глупцу совершенно ясно: бешеное развитие технологий не остановить. Более того, с каждым годом открытий будет все больше, и влиять на человеческую жизнь они будут все сильнее. Неудивительно, что Intel с бюджетом R&D (научно-исследовательского отдела), большим, нежели бюджеты многих стран и немного превышающим российские государственные (!) расходы на науку — важнейший двигатель и катализатор технологий в отрасли.

Разумеется, корпорация действует не в одиночку: без партнеров, столь же солидных и респектабельных игроков на рынке, принятие технологий потребителями и проникновение новых веяний во все слои компьютерного сообщества значительно затруднилось бы. Так или иначе, в этой статье хотелось бы рассказать о технологиях и концепциях, которые "прогремят" лишь завтра, а сегодня продолжают проходить финальные стадии разработки и шлифовки. Тем не менее, очертания их уже сформировались, и уже доступна какая-никакая информация — исходя из нее (по большей части представленной в разных формах на прошедшей IDF) я и буду выстраивать свой рассказ.

"Т"ехнологии вместо гигагерц
Рядом своих последних действий и решений (исчезновение 4 ГГц процессора из roadmap'ов и др.) Intel фактически отказалась от дальнейшей стимуляции "роста" процессоров "ввысь" и теперь основные усилия будет направлять на их "рост вширь". Новые процессоры Intel будут брать не числом (мегагерц) а уменьем — многочисленными "Т"ехнологиями а также многоядерностью. Гигагерцы однозначно отходят на второй план — что же выходит на первый? Да-да, именно эти самые "T", как любят называть их в Intel, — "Т"ехнологии. В начале пресс-брифинга, посвященного инновациям для платформ, Фрэнк Спиндлер (Frank Spindler), вице-президент Corporate Technology Group и директор Industry Technology Programs, заверил, что несмотря на нытье скептиков закон Мура (гласящий, что число транзисторов, "упакованных" на некоторой площади, удваивается каждые 24 месяца) будет действовать еще как минимум 10-15 лет — инженеры Intel приложат для этого все усилия. Да и по прошествии этого времени прогресс, сами понимаете, не остановится: просто транзисторы сменятся другими компонентами — нанотрубками, оптическими элементами, чем-нибудь иным. В любом случае индустрия не даст нам (и нашим кошелькам;)) скучать от недостатка вариантов для апгрейда.
 
Но вернемся к нашим "Т". В прошлом году основной упор делался на Hyperthreading Technology (HT), Centrino Mobile Technology (CMT) и LaGrande Technology (LT). На IDF этого года Intel приоткрыла завесу тайны над Vanderpool Technology (VT) и ее сестрой-двойняшкой, но с ориентацией на серверный рынок — Silvervale Technology (ST), рассказала о фактически уже введенной в эксплуатацию En-hanced Memory 64 Technology (EM64T), а также анонсировала принципиально новую Intel Active Management Technology (iAMT). О Hyperthreading Tech-nology, Centrino Mobile Techno-logy и LaGrande Technology было достаточно сказано ранее, поэтому, полагаю, особого внимания им уделять не стоит. Появляется все больше оптимизированного под HT программного обеспечения, а в мире на данный момент продано более 50 млн процессоров с поддержкой этой технологии. Активно развивается платформа Cen-trino — число Centrino-ноутбуков стремительно растет, а цены на них хоть немного да падают. В следующем году ожидается новый виток развития Centrino — платформа Sonoma на основе обновленных процессоров Dothan, системной логики Alviso и новых беспроводных модулей. О LaGrande, к сожалению, ничего нового сказано не было, кроме того, что она будет реализована на компьютерах с выходом Longhorn, т.е. в лучшем случае в следующем году. Про Vanderpool и Silvervale (серверный Vander-pool; однако первое время и ST, и VT будут развиваться в одном направлении) говорилось не так много, как хотелось бы. Тем не менее, в ходе одного из пленарных докладов Ричард Вирт продемонстрировал работу ST на мощном сервере, разбитом при помощи этой технологии на четыре логических домена, каждый со своим предназначением. Технологии Silvervale и Vanderpool позволят решить вопрос "виртуализации" на аппаратном уровне (с поддержкой специализированного софта, разумеется — для клиентских машин это будет ОС Longhorn) — создавать несколько виртуальных платформ, работающих под управлением различных ОС и т.д., используя при этом аппаратные ресурсы одной платформы. VT выйдет на рынок не раньше новой ОС от Microsoft, а ST появится в 2005-м сначала на процессорах Montecito семейства Itanium (с 1,72 млрд транзисторов!!!), а чуть позже перейдет и на платформу Intel Xeon. На осенних IDF была впервые представлена Intel Active Management Technology (iAMT) — набор аппаратных и программных расширений платформы, поддерживающих управление системой даже в выключенном состоянии, а также значительно расширяющих возможности по ее защите, удаленному восстановлению и администрированию. В ходе демонстрации новой технологии на московском форуме при помощи iAMT зараженная вирусом система была быстро восстановлена с удаленной машины без участия пользователя. Компания планирует использовать ее в производстве начиная с 2005 года.
Что ж, очевидно, в ближайшие пару лет эти технологии (и соответствующие программные решения вкупе с новой аппаратной базой, конечно) призваны значительно изменить наше представление о компьютерах и пользовательских средах.

Покоряя нанометры: о 65 нм техпроцессе Intel

Повышаются тактовые частоты процессоров, увеличивается объем их кэша, а значит, растет и количество транзисторов, которые необходимо "упаковать" на одну и ту же площадь. Несмотря на то, что пока еще довольно прочны позиции технологического процесса с разрешением 130 нм, активно идет переход на 90 нм (процессоры Dothan и Prescott от Intel, а также ядро Winchester от AMD), ну, а через год-другой основой для построения чипов новых поколений станет 65 нм техпроцесс. Как раз о нем сегодня и разговор.

К слову, многие неверно интерпретируют само слово "техпроцесс". "65 нм техпроцесс" (у каждого, кстати, имеется свой цифровой код — для 65 нм это Р1264) — это не только снижение размеров транзистора до 65 нанометров, но и применение множества интересных технологических новшеств, которые в сумме позволяют добиться дополнительных преимуществ (более низкое энергопотребление, возросшее быстродействие и т.д.). Поэтому рассматривать только размеры транзистора в отрыве от прочих новшеств неразумно. И не будем;). На данный момент 90 нм техпроцесс у Intel реализован на трех фабриках (D1C, F11X — США, F24 — Ирландия), которые выпускают 90 нм чипы на 300 мм подложках. При этом используются технологии напряженного кремния (позволяет добиться увеличения быстродействия в среднем на 20%), усовершенствованная конструкция транзисторов, семислойные высокоплотные межтранзисторные соединения c применением материала низкой диэлектрической константы (low-k диэлектрик позволяет снизить потребляемую мощность и ускорить внутрипроцессорные "коммуникации").

Какие же новшества принесет 65 нм техпроцесс? Несмотря на то, что официальная "презентация" с более подробной технической информацией еще предстоит (в декабре), многое о нем уже известно. Кстати, уже сейчас по новой технологии производятся тестовые варианты 70-мегабитных SRAM, но память и процессорное ядро — "две большие разницы", т.к. последнее несравнимо сложнее — как в разработке, так и в производстве. Во-первых, для 65 нм чипов Intel применит усовершенствованную технологию напряженного кремния, которая в среднем еще на 10-15% эффективнее предыдущей. Во-вторых, уменьшенный до 35 нм NiSi-затвор при сохранении толщины слоя оксида (1,2 нм) приводит к снижению емкости затвора, а значит, позволяет более эффективно использовать подводимую энергию (кстати, напряжение питания 65 нм транзисторов будет на уровне 1 В). В-третьих, будут применяться восьмислойные межтранзисторные соединения, еще заметнее увеличивающие плотность контактов. Таким образом, 65 нм технологии позволяют в два раза по сравнению с 90 нм увеличить число активных элементов на одной и той же площади. А это вкупе с новыми технологиями ведет к покорению новых частотных барьеров, возрастающей степени интеграции ("компьютер на чипе" ближе, чем вы думаете) и реализации новых возможностей. Опытное производство уже ведется на фабрике D1D (Хилсборо, штат Орегон, США), а начало коммерческого применения 65 нм схем запланировано на 2006 год. Перспективы послезавтрашнего дня (или даже "после-послезавтрашнего";)) — это, конечно, дело хорошее, но пора обратиться и к "завтра". А завтра, то есть в 2005-м, у нас на повестке дня смена форм-фактора.

ATX -> BTX

Все течет, все изменяется. Родившийся 20 лет назад форм-фактор АТ нынче годится лишь для музеев технологий, а начавшаяся в 1995-м эпоха АТХ, похоже, клонится к закату. Как в свое время ATX "убил" АТ продвинутой системой питания и другими полезными инновациями, так, похоже, и BTX суждено отодвинуть АТХ "в историю" системным подходом к охлаждению при снижении общего уровня акустического шума компьютера. Почти 10 лет назад во время создания ATX вряд ли кто-нибудь мог предсказать, что через каких-нибудь 7-10 лет на процессорах можно будет жарить яичницу, на винчестерах — разогревать кофе, а видеокарты использовать в качестве портативных обогревателей;) В общем, похоже, тогда проблеме теплоотвода и управления рассеиваемым теплом слишком уж пристального внимания не уделялось. Однако теперь, когда для обеспечения более-менее качественного охлаждения в корпусе современного компьютера гудит полдесятка вентиляторов, стало ясно, что нужно что-то менять. Конечно, можно купить корпус-радиатор от Zalman за тысячу долларов (или поставить навороченную "пассивную" систему охлаждения с полукилограммовыми радиаторами), но это все же не слишком приемлемые варианты. Так что же делать? Срочно менять форм-фактор и корпуса!

Чуть больше года назад, в сентябре 2003, Intel представила новый форм-фактор системных плат — BTX (Balanced Technology eXtended — Сбалансированная расширенная технология), но только сейчас начинают появляться платы и компоненты BTX, а начало массового перехода на новый форм-фактор ожидается в следующем году, с постепенным вытеснением (к 2006-2008) АТХ. Что же "эдакого" преподносит нам новый форм-фактор? Первым делом отметим более продуманную систему охлаждения, способную рассеивать 230 Вт тепла в объеме 6,9 л при использовании стандартных средств охлаждения (стандартных для BTX, разумеется — но о них чуть ниже). К тому же, BTX отличается большей гибкостью: платы шириной 325,12 мм (BTX), 264,16 мм (microBTX) и 203,20 мм (picoBTX) можно разместить в корпусах объемом от 6,9 до 50 л! Для сфер, требующих компактности — плата picoBTX и самый маленький корпус. Для мощных машин — плата стандартного размера и корпус повместительнее. Еще один плюс — более продуманная "маршрутизация" между составляющими. BTX предусматривает больше места для компонентов цепи питания, оптимизированное расположение элементов системной платы, а также увеличенное число разъемов ввода/вывода на задней панели. Кроме того, в итоге, как обещает Intel, BTX-решения будут дешевле аналогичных ATX-вариантов. Стандартизированная недорогая новая архитектура с впечатляющими характеристиками — это очень интересно!

При проектировании BTX учитывалось активное использование новых шин и интерфейсов (SATA, PCI Express, Exp), а также все возрастающая степень интеграции компонентов. За счет этого место на платах будет использоваться с максимальной эффективностью, а группировка наиболее "горячих" компонентов для их прямого охлаждения позволит обходиться меньшим количеством вентиляторов. Правда, слова "вентилятор" и "кулер" в ближайшее время начнут выходить из обихода — их заменит название "термальный модуль" (или "модуль теплоотвода"), обозначающее стандартизированный охлаждающий элемент из вентилятора, теплоотвода и воздуховода. Пока существует два их варианта (стандартный Тип 1 и уменьшенный Тип 2 для небольших корпусов), однако в будущем это число заметно увеличится. Плата крепится к унифицированному держателю — поставляющемуся с корпусом модулю SRM, что позволяет использовать более тяжелые (до 900 г) модули охлаждения, улучшить механические характеристики и теплоотвод. При этом максимальный уровень шума составит не более 35 dBA, а у более компактных (правда, и менее мощных) систем — и того меньше.
О поддержке BTX и разработке компонентов для нового форм-фактора уже сообщили такие известные компании, как ASUS, MSI, Gigabyte (материнские платы); InWin, Microtech, Chieftec (корпуса); Delta, Spark-le, Hi-Pro (блоки питания — кстати, могут применяться как стандартные АТХ-блоки, так и новые уменьшенные варианты); AVC, Thermaltake (модули охлаждения) и многие другие. Использование нового форм-фактора позволит производителям железа с меньшими проблемами покорять новые высоты, ну, а простым пользователям, несомненно, добавит удобства в работе — более низкий уровень шума, высокая компактность. Осталось только подождать, пока технология "обживется" на рынке, цены снизятся до приемлемых пределов, и стать пользователем новинок сможет любой желающий.

Николай "Nickky" Щетько, me@nickky.com

компьютерная газета


Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 47 за 2004 год в рубрике hard :: технологии

©1997-2024 Компьютерная газета