Микропроцессорная индустрия готовится к будущему
Еще недавно мне казалось, что «гонка вооружений» в индустрии микропроцессоров для ПК практически окончена. Нет, ну, конечно, производители постоянно выдавали что-нибудь «этакое» – чипы еще более мощные, более мобильные, более экономичные, более универсальные… Однако возможности сегодняшних ПК и мобильных устройств уже не зависят в такой мере от CPU, как это было в конце 90-х и начале 2000-х. Сегодня мой старенький нетбук на Intel Atom и новенький ProBook на базе Intel Core i5 принципиально не отличаются по функционалу – оба и кино покажут, и аудиозапись отредактируют, и офис с Интернетом без тормозов гоняют. Да даже смартфон все то же самое без затруднений делает.
Но производители не успокаиваются. Такое впечатление, что после передышки пары-тройки последних лет они снова готовы удивлять пользователей шедеврами микропроцессорного совершенства. По крайней мере, их приготовления свидетельствуют именно об этом.
AMD
15 мая компания Advanced Micro Devices объявила о выходе первых ПК с ее гибридными процессорами второго поколения, известными под кодовым именем Trinity. Речь идет о ноутбуках среднего ценового диапазона и более дорогих ультратонких лэптопах. Собственно, это те же ультрабуки, только в AMD не могут использовать слово «ультрабук», так как оно является товарным знаком Intel.
Чипы Trinity стали ответом AMD на запуск в апреле процессоров Intel Ivy Bridge. Правда, в отличие от Ivy Bridge, процессоры Trinity выпускаются на базе 32-нм, а не 22-нм технологии. Переход на новые стандарты инженеры AMD планируют осуществить только в будущем году.
Впрочем, маркетинговая политика AMD традиционно смещена в сторону более бюджетных решений, так что компания сознательно не стремится к лидерству в «гонке нанометров». В AMD считают, что ноутбуки с процессорами Trinity могут продаваться в розницу по цене от $500, тогда как стоимость ультрабуков на чипах Intel сейчас начинается от $750-800.
Впрочем, в пресс-службе AMD не преминули похвастаться, что в этот раз запуск нового продукта стал «беспрецедентным» – на рынок выводится рекордное для компании число моделей, оснащенных новыми процессорами. Среди производителей, заключивших контракты на закупку процессоров, – Hewlett-Packard, Acer, Lenovo, Toshiba, Samsung, Sony и Asustek.
В общей сложности AMD вывела на рынок пять моделей гибридных процессоров второго поколения: 4-ядерные A10-4600M и A8-4500M и 2-ядерный A6-4400M для ноутбуков среднего ценового диапазона и 4-ядерный A10-4655M и 2-ядерный A6-4455M для ультратонких систем. Их базовая частота составляет от 1,9 ГГц до 2,7 ГГц, максимальная (все процессоры поддерживают технологию динамического повышения частоты) – от 2,6 ГГц до 3,2 ГГц, в зависимости от модели. Объем кэш-памяти второго уровня также зависит от модели и варьируется в интервале от 1 Мб до 4 Мб. Процессоры для сверхтонких ноутбуков рассчитаны на работу с памятью DDR3-1066/1333, для ноутбуков массовой категории – DDR3-1333/1600.
Все новые чипы AMD содержат графический контроллер на одном кристалле вместе с основными ядрами (то есть являются гибридными). Модели контроллеров разные: например, в чипе A6-4400M стоит HD 7520G со 192 ядрами для обработки графики, работающими на частоте 497-686 МГц (она динамически изменяется). А в A10-4600M установлен контроллер HD 7660G с 384 ядрами, работающими на частоте в этом же диапазоне.
Значение TDP процессоров, в зависимости от модели, составляет от 17 до 35 Вт. По словам представителей AMD, новые чипы имеют удвоенную производительность на каждый ватт потребляемой мощности – это если сравнивать с гибридными процессорами первого поколения (Llano).
Если продолжить это сравнение, то выясняется, что процессоры семейства Trinity обеспечивают максимальный прирост производительности по сравнению с чипами Llano в среднем на 29%, причем рост графической производительности – до 56%. По информации AMD, новые чипы способны обеспечить до 12 часов автономной работы ноутбука. Также они поддерживают технологию AMD Start Now, которая обеспечивает выход системы из режима сна за несколько секунд.
В числе дополнительных «плюшек» семейства Trinity – ряд дополнительных технологий обработки видео, включая аппаратное декодирование H.264, MPEG- 2, VC-1, MVC, DivX и WMV, а также встроенная функция шумоподавления. Чипы поддерживают DirectX 11 и Full HD и могут работать совместно с дискретным видеоадаптером, повышая скорость работы графики на 75%.
Intel
Крупнейшая в мире микропроцессорная корпорация строит амбициозные планы: в 2015 году перейти на 10-нм технологическую норму, а затем – на 7-нм и 5-нм. Такие планы представил глава Intel Пол Отеллини на недавней встрече с инвесторами. В обновленном «роадмапе» – примерном долгосрочном плане развития продуктовой линейки – говорится, что в настоящее время корпорация занимается разработкой 14-нм технологии производства и приступила к исследованиям в области 10-нм, 7-нм и 5-нм технологий, к внедрению которых планирует приступить в дальнейшем.
Напомню, что сейчас Intel выпускает процессоры на базе 22-нм технологии – поставки таких чипов, именуемых Ivy Bridge, она начала в апреле. В настоящее время Intel подготавливает заводы для внедрения 14-нм технологической нормы в Орегоне, Аризоне и в Ирландии. Приступить к серийным поставкам 14-нм процессоров Intel планирует в 2013 году, а к 10-нм чипам – в 2015-м. Временные интервалы для дальнейшей миниатюризации Отеллини не уточнил, но известно, что с 2007 года корпорация придерживается стратегии, согласно которой технологическая норма меняется каждые два года. Говоря о новых разработках Intel, Пол Отеллини похвастался: «Наша научно-исследовательская деятельность уходит достаточно далеко вперед. Я говорю о следующем десятке лет. Продукты, которые Intel собирается изготавливать на базе 7-нм и 5-нм технологии, будут представлены своевременно. Мы продолжаем изобретать. Мы продолжим оправдывать доверие инвесторов и партнеров, занимаясь разработкой полупроводниковых компонентов».
Во всем описанном есть еще один важный момент. Само появление процессоров Ivy Bridge, транзисторы в которых имеют улучшенную структуру 3D Tri- Gate и выполнены по 22-нм техпроцессу, опровергает предположения о том, что знаменитый Закон Мура скоро прекратит свое действие. Как известно, более 40 лет назад один из основателей Intel Гордон Мур предсказал, что в будущем число транзисторов в чипах будет удваиваться каждые два года (фактическая скорость развития в последние годы даже выше).
Qualcomm
Эта компания не учла древнюю мудрость: «Бойтесь своих желаний – они могут исполниться». Qualcomm очень хотела, чтобы ее процессоры Snapdragon были востребованы мобильной индустрией. Ну что ж – они востребованы. Причем настолько, что из-за растущего спроса компания Qualcomm не может обеспечить поставки процессоров Snapdragon S4 в достаточном объеме. Это вынуждает производителей смартфонов, включая Samsung Electronics, LG Electronics, HTC и Sony Mobile Communications, рассматривать альтернативные варианты.
В свою очередь, в нехватке процессоров Snapdragon S4 отраслевые источники упрекают компанию Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, выпускающую эту продукцию по заказу Qualcomm с применением 28-нанометрового техпроцесса. Точно неизвестно, является ли причиной дефицита недостаток производственных мощностей или низкий процент выхода годной продукции, но результат один – шансы конкурентов Qualcomm повысились. В их числе называются NVIDIA, ST-Ericsson и Intel. Эти корпорации конкурируют между собой за срочные заказы, поступающие от вышеперечисленных производителей мобильных устройств. Так, в следующем году NVIDIA рассчитывает предложить однокристальную систему Tegra с интегрированной поддержкой LTE (модем Icera). Тогда же свой вариант однокристальной системы с LTE выпустит компания ST-Ericsson. Кстати, как стало известно буквально на днях, компания NVIDIA приобрела ключевые патенты технологии LTE.
«Роснано»
Детище Анатолия Чубайса, российская госкорпорация «Роснано» инвестирует $25 млн в американскую компанию Aquantia, ведущего производителя решений для передачи данных High Speed Ethernet для облачных вычислений и дата-центров. Планируется, что Aquantia создаст в России R&D-центр, который дополнит калифорнийскую исследовательскую группу компании. Российское подразделение будет заниматься разработкой микросхем и специализированного ПО, а также тестированием продукции.
В 2011-м Aquantia выпустила свой чипсет 10GBASE-T PHY, изготовленный по 40-нанометровым проектным нормам. Он предназначен для использования в сетевых решениях на материнских платах (LAN-on-Motherboard – LOM) серверов в дата-центрах и сетевых устройствах.
Выпуск в марте этого года серверной платформы Intel Romley с десятигигабитным сетевым адаптером Ethernet на материнской плате привел к взрывному росту этого сегмента. По прогнозам исследовательской компании Crehan Research, поставки десятигигабитных адаптеров Ethernet для серверов и сетевых устройств в нынешнем году вырастут более чем в семь раз и достигнут объемов около 6,5 млн сетевых портов в 2013-м и более 20 млн – в 2014 году.
«Компания Aquantia оказалась единственным производителем микросхем для десятигигабитного Ethernet (10GE) в сегменте высокоскоростных соединений для дата-центров, который отвечал нашим инвестиционным критериям, – отмечает управляющий директор «Роснано» Сергей Поликарпов. – Мы считаем, что объем передачи данных в крупных и сверхкрупных вычислительных центрах в ближайшие годы стремительно вырастет, а технологии Aquantia крайне важны для увеличения производительности серверов при одновременном снижении себестоимости. Для нас это отличная возможность воспользоваться плодами бурного роста рынка».
Денис Лавникевич
Но производители не успокаиваются. Такое впечатление, что после передышки пары-тройки последних лет они снова готовы удивлять пользователей шедеврами микропроцессорного совершенства. По крайней мере, их приготовления свидетельствуют именно об этом.
AMD
Чипы Trinity стали ответом AMD на запуск в апреле процессоров Intel Ivy Bridge. Правда, в отличие от Ivy Bridge, процессоры Trinity выпускаются на базе 32-нм, а не 22-нм технологии. Переход на новые стандарты инженеры AMD планируют осуществить только в будущем году.
Впрочем, маркетинговая политика AMD традиционно смещена в сторону более бюджетных решений, так что компания сознательно не стремится к лидерству в «гонке нанометров». В AMD считают, что ноутбуки с процессорами Trinity могут продаваться в розницу по цене от $500, тогда как стоимость ультрабуков на чипах Intel сейчас начинается от $750-800.
Впрочем, в пресс-службе AMD не преминули похвастаться, что в этот раз запуск нового продукта стал «беспрецедентным» – на рынок выводится рекордное для компании число моделей, оснащенных новыми процессорами. Среди производителей, заключивших контракты на закупку процессоров, – Hewlett-Packard, Acer, Lenovo, Toshiba, Samsung, Sony и Asustek.
В общей сложности AMD вывела на рынок пять моделей гибридных процессоров второго поколения: 4-ядерные A10-4600M и A8-4500M и 2-ядерный A6-4400M для ноутбуков среднего ценового диапазона и 4-ядерный A10-4655M и 2-ядерный A6-4455M для ультратонких систем. Их базовая частота составляет от 1,9 ГГц до 2,7 ГГц, максимальная (все процессоры поддерживают технологию динамического повышения частоты) – от 2,6 ГГц до 3,2 ГГц, в зависимости от модели. Объем кэш-памяти второго уровня также зависит от модели и варьируется в интервале от 1 Мб до 4 Мб. Процессоры для сверхтонких ноутбуков рассчитаны на работу с памятью DDR3-1066/1333, для ноутбуков массовой категории – DDR3-1333/1600.
Все новые чипы AMD содержат графический контроллер на одном кристалле вместе с основными ядрами (то есть являются гибридными). Модели контроллеров разные: например, в чипе A6-4400M стоит HD 7520G со 192 ядрами для обработки графики, работающими на частоте 497-686 МГц (она динамически изменяется). А в A10-4600M установлен контроллер HD 7660G с 384 ядрами, работающими на частоте в этом же диапазоне.
Значение TDP процессоров, в зависимости от модели, составляет от 17 до 35 Вт. По словам представителей AMD, новые чипы имеют удвоенную производительность на каждый ватт потребляемой мощности – это если сравнивать с гибридными процессорами первого поколения (Llano).
Если продолжить это сравнение, то выясняется, что процессоры семейства Trinity обеспечивают максимальный прирост производительности по сравнению с чипами Llano в среднем на 29%, причем рост графической производительности – до 56%. По информации AMD, новые чипы способны обеспечить до 12 часов автономной работы ноутбука. Также они поддерживают технологию AMD Start Now, которая обеспечивает выход системы из режима сна за несколько секунд.
В числе дополнительных «плюшек» семейства Trinity – ряд дополнительных технологий обработки видео, включая аппаратное декодирование H.264, MPEG- 2, VC-1, MVC, DivX и WMV, а также встроенная функция шумоподавления. Чипы поддерживают DirectX 11 и Full HD и могут работать совместно с дискретным видеоадаптером, повышая скорость работы графики на 75%.
Intel
Напомню, что сейчас Intel выпускает процессоры на базе 22-нм технологии – поставки таких чипов, именуемых Ivy Bridge, она начала в апреле. В настоящее время Intel подготавливает заводы для внедрения 14-нм технологической нормы в Орегоне, Аризоне и в Ирландии. Приступить к серийным поставкам 14-нм процессоров Intel планирует в 2013 году, а к 10-нм чипам – в 2015-м. Временные интервалы для дальнейшей миниатюризации Отеллини не уточнил, но известно, что с 2007 года корпорация придерживается стратегии, согласно которой технологическая норма меняется каждые два года. Говоря о новых разработках Intel, Пол Отеллини похвастался: «Наша научно-исследовательская деятельность уходит достаточно далеко вперед. Я говорю о следующем десятке лет. Продукты, которые Intel собирается изготавливать на базе 7-нм и 5-нм технологии, будут представлены своевременно. Мы продолжаем изобретать. Мы продолжим оправдывать доверие инвесторов и партнеров, занимаясь разработкой полупроводниковых компонентов».
Во всем описанном есть еще один важный момент. Само появление процессоров Ivy Bridge, транзисторы в которых имеют улучшенную структуру 3D Tri- Gate и выполнены по 22-нм техпроцессу, опровергает предположения о том, что знаменитый Закон Мура скоро прекратит свое действие. Как известно, более 40 лет назад один из основателей Intel Гордон Мур предсказал, что в будущем число транзисторов в чипах будет удваиваться каждые два года (фактическая скорость развития в последние годы даже выше).
Qualcomm
В свою очередь, в нехватке процессоров Snapdragon S4 отраслевые источники упрекают компанию Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, выпускающую эту продукцию по заказу Qualcomm с применением 28-нанометрового техпроцесса. Точно неизвестно, является ли причиной дефицита недостаток производственных мощностей или низкий процент выхода годной продукции, но результат один – шансы конкурентов Qualcomm повысились. В их числе называются NVIDIA, ST-Ericsson и Intel. Эти корпорации конкурируют между собой за срочные заказы, поступающие от вышеперечисленных производителей мобильных устройств. Так, в следующем году NVIDIA рассчитывает предложить однокристальную систему Tegra с интегрированной поддержкой LTE (модем Icera). Тогда же свой вариант однокристальной системы с LTE выпустит компания ST-Ericsson. Кстати, как стало известно буквально на днях, компания NVIDIA приобрела ключевые патенты технологии LTE.
«Роснано»
Детище Анатолия Чубайса, российская госкорпорация «Роснано» инвестирует $25 млн в американскую компанию Aquantia, ведущего производителя решений для передачи данных High Speed Ethernet для облачных вычислений и дата-центров. Планируется, что Aquantia создаст в России R&D-центр, который дополнит калифорнийскую исследовательскую группу компании. Российское подразделение будет заниматься разработкой микросхем и специализированного ПО, а также тестированием продукции.
В 2011-м Aquantia выпустила свой чипсет 10GBASE-T PHY, изготовленный по 40-нанометровым проектным нормам. Он предназначен для использования в сетевых решениях на материнских платах (LAN-on-Motherboard – LOM) серверов в дата-центрах и сетевых устройствах.
Выпуск в марте этого года серверной платформы Intel Romley с десятигигабитным сетевым адаптером Ethernet на материнской плате привел к взрывному росту этого сегмента. По прогнозам исследовательской компании Crehan Research, поставки десятигигабитных адаптеров Ethernet для серверов и сетевых устройств в нынешнем году вырастут более чем в семь раз и достигнут объемов около 6,5 млн сетевых портов в 2013-м и более 20 млн – в 2014 году.
«Компания Aquantia оказалась единственным производителем микросхем для десятигигабитного Ethernet (10GE) в сегменте высокоскоростных соединений для дата-центров, который отвечал нашим инвестиционным критериям, – отмечает управляющий директор «Роснано» Сергей Поликарпов. – Мы считаем, что объем передачи данных в крупных и сверхкрупных вычислительных центрах в ближайшие годы стремительно вырастет, а технологии Aquantia крайне важны для увеличения производительности серверов при одновременном снижении себестоимости. Для нас это отличная возможность воспользоваться плодами бурного роста рынка».
Денис Лавникевич
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 19 за 2012 год в рубрике hard
