Платный хостинг от провайдера HostSpace.com.ua - хостинг, регистрация доменов. Поддержка PHP, MySQL, почта - в каждом тарифном плане.

Тихон Баранов

В далеком декабре 1947 года, то есть ровно шестьдесят лет назад, американскими физиками и нобелевскими лауреатами Уильямом Шокли, Уолтером Браттейном и Джоном Бардином был создан самый первый транзистор. Отдавая дань сему знаменательному юбилею, корпорация Intel выбрала дату для объявления своих новых полупроводниковых технологий, призванных в очередной раз революционно повлиять на развитие всей IT-индустрии. Об инновации Intel - а именно о 16 продуктах, созданных по новой 45 nm технологии, - объявил региональный директор корпорации Intel в странах СНГ Дмитрий Конаш.

"Индустрии предрекали закат, - отметил он на презентации. - Однако этого не случилось. Миссия выполнима".

Подобное заявление и само по себе хороший повод для хорошего настроения, но организаторы мероприятия решили не ограничиваться этим. Театрализованная интермедия с участием грозных ребят в комуфляже и масках с оружием наперевес, безусловно, внесла приятное оживление в ряды участников презентации. После разминки представители и партнеры корпорации постарались донести информацию о технологическом прорыве и том, какое влияние окажет это достижение на вселенную ИТ...

С момента изобретения первого транзистора полупроводниковые технологии подвергались непрерывному совершенствованию, в большей степени потому, что Intel - давний и верный приверженец закона Гордона Мура. Этот ученый, бывший, как известно, одним из основателей компании, сформулировал эмпирический закон, согласно которому размеры транзистора должны постоянно уменьшаться, что, в свою очередь, приводит к увеличению их количества на кристалле и к снижению их стоимости. Неуклонно следуя этому постулату, специалисты Intel регулярно, а именно, каждые два года, уменьшали размеры транзисторов на 7/10, а также понижали стоимость каждого транзистора в два раза и увеличивали плотность размещения транзисторов на единицу площади в два раза.

Немного статистики для примера: в 1970 году каждый чип производства Intel умещал на себе примерно 2000 транзисторов, в то время как на данный момент в рамках нынешних технологий современный микропроцессор содержит более 820 млн. транзисторов на площади в 107 кв. мм. Таким образом, Intel удваивала число транзисторов на чипе каждые два года на протяжении 35 лет! Следовательно, каждые 2 года происходит прогнозируемое изменение этого технологического сегмента. В рамках технологии не далекого будущего, а дня сегодняшнего корпорация также заявила о технологическом прорыве. Он касается перехода с традиционной кремниевой технологии в полупроводниковой индустрии на технологию с использованием транзисторов на базе диэлектрика high-k на основе такого элемента таблицы Менделеева, как гафний, а также металлического затвора. Технология, реализованная в новой линейке микропроцессоров Intel с кодовым названием Penryn (Пенрин), способна привнести нечто фундаментальное в эволюцию мобильных десктоповых и серверных решений, которые будут обладать превосходной производительностью и высокими энергосберегающими свойствами.

Почему специалисты называют новую технологию шагом вперед по сравнению с 65 нм - нормами техпроцесса, продемонстрированного Intel в 2005 году? Причин несколько:

Во-первых, удваивается плотность размещения транзисторов на кристалле. Это уменьшает размер чипа и/или увеличивает число логических переходов. Во-вторых, на 30% снижается активное напряжение переключения транзистора. В-третьих, на 20% повышается скорость переключения транзистора, благодаря чему в пять раз снижается утечка тока от истока к стоку по сравнению с 65 нм техпроцессом. В-четвертых, в десять раз снижается утечка тока через затвор транзистора по сравнению с технологией предыдущего поколения.

Явный плюс транзисторов с h-диэлектриком затвора high-k - это наилучшее соотношение между увеличением скорости переключения и снижением мощности транзистора. В средах, ориентированных на высокую производительность, скорость переключения транзисторов можно увеличить на 20%, в то время как в устройствах, требующих минимальной мощности, последняя может быть снижена в пять раз. Также десятикратное сокращение утечки тока через затвор - безусловное преимущество нового диэлектрика high-k. Контроль за утечкой тока при помощи диэлектрика high-k - один из способов борьбы с теплоотдачей транзисторов. Диэлектрики high-k требуют новых технологий производства, с помощью которых можно раз за разом наносить слой толщиной в одну молекулу.

Еще в 1995 году специалисты Intel были уверены: потенциал кремниевого затвора будет в скором времени исчерпан. И тогда команда разработчиков предложила технологию, позволяющую перейти при изготовлении диэлектриков затвора с диоксида кремния на диэлектрик high-k на основе гафния, а при изготовлении электрода затвора - с поликремниевого материала на диэлектрик.

И вот уже семейство устройств Penryn воплотило в себе стандарт 45 нм - техпроцесса с использованием затвора транзистора из металла high-k. Шесть процессоров семейства Penryn, включая 2- и 4-ядерные процессоры для настольных ПК и 2-ядерный процессор для мобильных устройств - члены семейства процессоров Intel Core 2, а новые 2- и 4-ядерные процессоры для серверного сегмента принадлежат семейству процессоров Intel Xeon. В фазе разработки - процессор для мультипроцессорных систем высокого класса. Продукты линейки Penryn содержат ряд архитектурных усовершенствований, в том числе блок деления Radix 16, новый механизм перестановок Super Shuffler, а также улучшенную технологию Deep Power Down Technology.

Приоритет Intel: довести потребление энергии до минимума. И поскольку даже при 20-процентном уровне относительной утечки, определенное число транзисторов в процессорах Penryn продолжали поглощать значительное количество энергии из-за совокупной утечки тока, специалисты компании поставили себе целью снизить этот показатель до нуля. Благодаря плотности размещения транзисторов стала возможна установка небольших блоков памяти, одной из основ технологии Deep Power Down, которая предполагает сохранение контекста процессора на RAM перед отключением питания ядер процессора. Этот способ снижает энергопотребление процессора в периоды простоя до такого уровня, что внутренняя утечка тока через транзисторы перестает быть значимой. Не сравнить с предыдущим поколением мобильных процессоров Intel!

Специалисты отметили также и улучшенную технологию Intel Dynamic Acceleration Technology, усиливающую производительность отдельного ядра путем динамичного увеличения производительности активных ядер в состоянии, когда задействованы не все ядра.

Помимо этого, достигается высокая тактовая частота в рамках существующих энерго- и теплоусловий для поддержания еще лучшей производительности. Серверные решения и решения для настольных ПК будут располагать тактовой частотой свыше 3 ГГц. Также объем кэша уровня L2 достигает 6 Мб, что на 50% больше кэша уровня L2 в процессорах Conroe/Woodcrest/Merom, который составлял 4 Мб.

Потоковая нагрузка тоже может влиять на производительность путем улучшения механизма переноса в процессор постоянных (non-temporal) и одноразовых (use-once) данных. Благодаря этому можно передать выполнение некоторых задач от графических процессоров и видеоустройств, которые хороши для одних целей, обратно CPU, который прекрасно справляется с другими. Это помогает сбалансировать нагрузку на разные элементы u1087 платформы. В некоторых случаях это также устраняет необходимость в специализированных внешних устройствах, что, в свою очередь, снижает общую стоимость платформы.

До последнего времени не составлял сложности перенос данных от CPU к графическим процессорам, но обратный процесс был крайне затруднителен: предполагалось, что данные, перенесенные на графический процессор, будут там и оставаться. Теперь же с помощью потоковой нагрузки можно раскладывать задачи для графического процессора на компоненты, оптимальные либо для него, либо для CPU, что позволяет двум устройствам обмениваться данными в режиме реального времени.

Penryn поддерживает виртуализацию с помощью улучшенной технологии Intel Virtualization Technology (Intel VT). В оптимизированной среде IT-специалисты смогут достичь более высокой производительности, внедряя серверные решения Penryn, поскольку станет меньше физических и больше виртуальных серверов. Более того, виртуальные серверы могут "мигрировать" от одного физического сервера к другому, еще более повышая общую производительность.

Кроме того, несмотря на значительные усовершенствования, процессоры Penryn сохранили совместимость с более ранними системами. По словам инженеров корпорации, с последними моделями материнских плат процессоры в целом совместимы, хотя и не по всем сегментам, поэтому в каждом конкретном случае потребуется консультация производителя плат.

По словам регионального директора Intel по СНГ, продукты на базе процессоров нового поколения 45nm технологий будут на прилавках компьютерных салонов уже в январе 2008 года. Что касается стоимости, то Дмитрий Конаш успокоил всех присутствующих. Он напомнил, что новинки в этой сфере всегда стоят дороже продуктов предыдущего поколения, но через некоторое поколение цены выравниваются, и потребитель не чувствует разницы.

Новейшие процессоры Intel, созданные по 45-нанометровому технологическому процессу, уже используют ведущие мировые и отечественные компании - производители ПК и серверов. Среди них "Аквариус", "ОЛДИ", "Т-Платформы", Arbyte, Dell, Desten, Fujitsu Siemens Computers, НР, IBM, Kraftway, Mеijin, R-Style Computers, Sun Microsystems, Svet Computers и USN Computers.

Верная своим принципам, корпорация Intel поставила в известность, что ее специалисты уже проводят доработку и тестирование еще более новой 32 nm технологии... И это в то время, как новейшая 45-nm технология только вышла на потребительский рынок! Запуск технологии для производства продуктов непосредственно на потребительский рынок представители корпорации обещают, в полном согласии с законом Мура, в 2009 году. Впоследствии каждый нечетный год полупроводниковые технологии также будут меняться, а каждый четный год Intel обещает представлять новую архитектуру. Таким образом, к 2008 году будет представлена архитектура Nehalem, а в 2010 - Sandy bridge. Свою стратегию по выводу на рынок новых разработок сама корпорация называет "тик-так": каждый "тик" соответствует новому этапу развития технологий, а каждый "так" - созданию новой микроархитектуры.

Что ж! Остается только пожелать компании Intel и дальше продвигаться вперед, и в будущем благополучно преодолеть предел возможного в кремниевых полупроводниковых технологиях. Дмитрий Конаш оптимистично заметил, что инженеры все время находят способы, как превзойти пределы возможного. Он, а также инженер московского представительства корпорации Алексей Рогачков обрисовали далекое будущее ИТ-индустрии, когда ученые, исчерпав молекулярные возможности кремния, перейдут на кремниевый же носитель, но не на электронный, а на фотонный. Также Дмитрий Конаш отметил, что фундаментальным принципом Intel остается ставка на многоядерность процессоров. Это значит, что в будущем стоит ждать от корпорации появления 8-ядерных процессоров....