Intel Developer Forum - Fall 2001: день первый

Как обычно, на IDF состоялись анонсы новых продуктов и технологий, которым и посвящена эта небольшая статья.

Если вы не были впечатлены недавним анонсом Pentium 4 2GHz, то, возможно, вас заинтересует информация о демонстрации .13 мкм Northwood Pentium 4 c частотой 3.5GHz.

Хотя частота нового Northwood составляла 3.5GHz, очень интенсивная демонстрация запускалась на процессоре, имеющем частоту 3.0GHz. Даже устроители презентации казались удивленными, узнав, что частота чипа была 3.5GHz. Мы были несколько разочарованы, когда узнали, что система очень интенсивно охлаждалась, но, тем не менее, можно было убедиться в потенциале чипа. На следующий день Intel показывала double pumped ALU с частотой 4GHz (эффективных 8GHz) из будущего процессора Intel, с воздушным охлаждением. Интересным моментом этой демонстрации был тот факт, что это будет 32 битный ALU.

При демонстрации 3.0GHz процессора использовалась машина, на которой запускался в окне Quake III Arena, а также выполнялись функции сервера видео менеджмента для других компьютеров. Использование CPU при этом было стопроцентным.

При демонстрации Windows XP, Northwood Pentium 4 с частотой 2.2GHz использовался для показа некоторых новых возможностей этой ОС.

С 512-килобайтным кэшем второго уровня AMD будет очень трудно достичь высоких частот процессоров Athlon. К счастью для AMD, частота Pentium 4 с ядром Nortwood в этом году достигнет только 2.2GHz.

Теперь, когда Pentium 4 начнет быстро наращивать частоту, будет очень любопытно посмотреть на битву Athlon vs Pentium 4 (сокращенно AvP. Ничего не напоминает? :) Правда, Athlon на роль Чужого никак не тянет) в следующие несколько месяцев.

С появлением Northwood Intel в следующем году выпустит мобильные Pentium 4. Athlon 4 также является мощным мобильным решением, так что противостояние должно быть отчаянным. Чтобы всерьез укрепиться на мобильном рынке, AMD понадобится .13 мкм Athlon 4 в новом корпусе. Этот процессор готовится к выпуску, но пока его еще нет.

Как вы наверняка знаете, команда, работавшая над Timna, работает над полностью новым процессором, известным как Banias. Banias разрабатывается как высокопроизводительное решение с низким энергопотреблением, предназначенное для мобильного рынка. Intel раскрыла некоторую информацию, касающуюся Banias, в том числе были названы некоторые его характеристики.

Одним из самых простых способов уменьшения энергопотребления процессора является изменение частоты. Идея изменения частоты проста: неиспользуемые зоны/блоки процессора отключаются. Согласно Intel, Banias будет использовать способ изменения частоты более агрессивно - будет отключаться большее количество неиспользуемых компонентов.

Когда AMD выпустила ядро Palomino, компания заявила о 20% снижении энергопотребления благодаря использованию специальных транзисторов и оптимизации дизайна. Процессор Banias использует подобные транзисторы, но на более продвинутом уровне.

Новую обсуждаемую архитектурную особенность Banias Intel называет Micro Ops Fusion. Micro Ops - это декодированные команды, с которыми фактически работают блоки выполнения процессора. Micro Ops Fusion объединяет Micro Ops для более рационального их выполнения. Целью Micro Ops Fusion является эффективное использование блоков выполнения, для этой же цели предназначена еще одна технология, анонсированная Intel.

В нашем отчете о весеннем IDF 2001 упоминалась идея архитектуры Simultaneous Multi-Threading (SMT), которая должна быть в грядущих процессорах Xeon MP. Сегодня Intel назвала официальное маркетинговое имя технологии Jackson/SMT: Hyper-Threading Technology.

Существует множество типов параллелизма, которые можно применить на микропроцессорном уровне. Параллелизм на уровне инструкций означает одновременное выполнение инструкций. Параллелизм на уровне потоков ранее мог применяться только при использовании нескольких процессоров и означает одновременное выполнение потоков. Поток - это простейшая форма выполнения, с помощью которой операционная система может выходить на процессор. Существует ограничение, из-за которого только один поток может быть отправлен одному процессору одновременно. Проблема заключается в том, что часто эти потоки не используют процессор на 100%.

Чтобы добиться параллелизма на уровне потоков, необходимо использовать несколько процессоров, поскольку вы ограничены одновременным выполнением одного потока одним процессором. Другим путем параллельного выполнения нескольких потоков - включение виртуального мультипроцессинга, когда ОС считает что у вас более одного процессора и отправляет несколько потоков на выполнение. Именно это и делает технология SMT.

Изначально известная под кодовым названием Jackson, технология Hyper-Threading была анонсирована, как воплощение в жизнь SMT. Ранее была выдвинута теория, что технологию Hyper-Threading имели все Pentium 4, просто она не была включена. Но, как оказалось, технология Hyper-Threaded появится в следующем году в серверных процессорах Xeon, и только к концу года - в обычных Pentium 4.

Hyper-Threading требует несколько большего, чем поддержку со стороны ОС для выполнения нескольких потоков. В этом случае операционные системы, подобные Windows XP Professional, будут видеть один процессор с включенной Hyper-Threading, как два CPU.

Intel также продемонстрировала увеличение производительности благодаря использованию Hyper-Threading на примере систем с одним процессором Xeon с выключенной и выключенной Hyper-Threading. Конфигурации систем были идентичными. В Maya 4.0 система с включенной HT отрендерила сцену на 30% быстрее.

Сколько раз уже говорили о низком числе IPC (выполняемых за такт инструкций) процессора Pentium 4, но когда Hyper-Threading будет использоваться в обычных настольных P4, число IPC должно значительно увеличиться.

Пока это все. Мы будем держать вас в курсе всего, что происходит на конференции.

IDF посвящен не только процессорам, поэтому сегодня мы расскажем о других интересных технологиях и продуктах, представленных на IDF.

С повышением температуры современных процессоров появляется необходимость должного их охлаждения. Кое-какие шаги производители предприняли уже давно: пассивное охлаждение (простой радиатор), а также использование одного или нескольких вентиляторов.

Intel продемонстрировала очень дешевую систему, пассивно охлаждающую процессор, и активно - корпус.

Еще одной интересной идеей, продвигаемой Intel, является идея тихого ПК. Система с процессорами Pentium 4 была очень тихой, так как частота оборотов вентиляторов составляла всего 3000 об/мин.

Serial ATA - придется еще немного подождать

Вы, наверняка, слышали что-нибудь о Serial ATA. Информация для тех, кто не в курсе: сегодняшние устройства ATA работают, используя параллельный интерфейс, когда несколько бит отправляются параллельно на относительно низкой частоте. Как следует из названия, устройства Serial ATA используют последовательный интерфейс, при этом биты данных отправляются один за другим, но зато с гораздо большей частотой.

Спецификации Serial ATA наконец-то определены и теперь технология выглядит более законченной, чем на предыдущем IDF. Был продемонстрирован механический сэмпл Serial ATA накопителя Seagate, а также стандартный кабель Serial ATA.

Сами накопители будут иметь два соединителя, как видно на представленной выше фотографии. Меньший разъем предназначен для интерфейса данных, больший - для питания.

Еще одним преимуществом Serial ATA является возможность использования его в отсеках накопителей с "горячей заменой", так как расположение разъема стандартизировано. Тип, размер и расположение разъема будет единым для 3.5" и 2.5" накопителей, что сделает возможным копирование файлов с одного накопителя на другой без использования специальных адаптеров.

Поскольку Serial ATA - это интерфейс типа точка-точка, материнские платы и карты контроллеров будут выделять по одному порту для каждого накопителя. Также это означает, что к каждому кабелю можно будет присоединить только один накопитель. Возможно, что в переходной фазе мы увидим смесь из портов Serial ATA и Parallel ATA на системных платах, но постепенно на платах будет устанавливаться по крайней мере четыре порта Serial ATA.

Стандартный кабель Serial ATA будет иметь длину 1 метр - сравните с 18" (~46 см) у сегодняшних кабелей Parallel ATA. Такой длины будет более чем достаточно даже в самых больших корпусах. Поскольку кабели очень узкие, они не будет препятствовать нормальной вентиляции корпуса.

Мы наблюдали демонстрацию "горячей замены" накопителя Serial ATA на системе под управлением Windows 2000. Этот процесс очень прост - в выпадающем меню накопителя вы выбираете "eject"/"извлечь", как в случае с использованием считывателя карточек compact flash или на другом типе сменного накопителя.

К сожалению, первые накопители с интерфейсом Serial ATA появятся только в следующем году.

ServerWorks: король пропускной способности

В статье о весеннем IDF 2001 мы немного рассказывали о чипсете Grand Champion от ServerWorks. Сейчас чипсет готов, и компания просто ждет OEM поддержки платформы. Таковая должна активизироваться после объявления четырехпроцессорной системы на Xeon.

Чипсет будет доступен в нескольких версиях: Grand Champion-HE (GC-HE) и Grand Champion LE (GC-LE). GC-HE поддерживает 4 процессора Xeon MP, а также имеет контроллер 4-way interleaved 64-битной DDR200 SDRAM. Это означает пиковую пропускную способность памяти 6.4GB/s.

GC-LE поддерживает 2 процессора и оснащен контроллером 2-way interleaved 64-битной DDR SDRAM. Использование только DDR200 объясняется тем, что память имеет ту же частоту, что и учетверенная системная шина Xeon (100 МГц/400 МГц), а это уменьшит задержки.

MSI и Tyan показали свои решения на базе чипсетов ServerWorks . Для MSI создание такой платформы является выходом на рынок серверов и рабочих станций.

ATi

ATI показала на IDF свой недавно анонсированный Mobility Radeon 7500.

Rambus тоже отметился

Несмотря на все свои неприятности, Rambus все еще присутствует на IDF в своей обычной роли "Золотого спонсора".

Вообще-то, особенно показывать Rambus было нечего, кроме обычных Playstation 2 и Direct RDRAM. Были продемонстрированы четырехслойные платы на i850 с двухканальным контроллером памяти PC800 RDRAM, а также несколько плат на i860 для Xeon.

В следующем году возможно появление PC1066 RDRAM с частотой 133MHz. Тот факт, что Rambus будет производить подобную память, является практически гарантией перехода Intel на 133MHz FSB Pentium 4, поскольку Intel в настоящее время является единственным клиентом Rambus в плане PC1066 RDRAM. На естественный вопрос - когда, может ответить только Intel, но как мы предполагаем, это произвойдет при дальнейшем росте частоты Northwood.

Ускоритель приложений от Intel

На прошедшем Computex появилась информация, что Intel работает над драйверами, которые обеспечат большую производительность дисков на чипсетах серии i8xx. Мы получили бета-версию Intel Application Accelerator и провели несколько тестов, но были разочарованы малым увеличением производительности.

Частично наше разочарование было связано с тем, что Intel (при сравнительной оценке прозводительности) провела сравнение с встроенными в Windows 2000 Microsoft IDE драйверами, а не с доступными в настоящее время дисковыми драйверами Intel.

Нами было высказано предположение, что Intel Application Accelerator является ничем иным, как немного улучшенной версией дисковых драйверов. Представители Intel указали на то, что различие в производительности между IAA и обычными драйверами не так велико, но оно все же заметно. IAA активизирует механизм предварительной выборки данных на программном уровне, то есть происходит анализ кода доступа к данным, после чего данные переносятся с диска в оперативную память. Это ускоряет такие операции, как компрессия файлов или даже просто загрузку уровней игры (в качестве примера демонстрировалась Quake III Arena). Преимущество в скорости проявляется только у IDE дисков, работающих через I/O Controller Hub чипсета.

Время загрузки также уменьшается, но пока максимальное увеличение производительности достигается в Windows 2000. Как нам сообщила Intel, к финальному выпуску Windows XP будет готова более стабильная версия драйверов, которая может работать с встроенным в XP механизмом предварительной выборки данных.

Что касается совместимости, то IAA обеспечивает поддержку 48-битной LBA, то есть поддержку IDE дисков объемом более 137 Гб. Также IAA поддерживает Serial ATA.

Драйвер будет доступен для скачивания после десятого сентября этого года - в день анонса чипсета i845.

AMD

Как обычно, на IDF присутствовала и AMD, но не официально. AMD на IDF сделала основной упор на свою технологию Hyper Transport. Представители AMD были весьма удовлетворены той поддержкой, которую оказали HyperTransport ведущие игроки в индустрии. Впервые мы видим такую пионерскую инициативу от AMD, и было бы хорошо, если бы она оказалась не последней. Если они смогут осуществить то же самое и в процессорной индустрии, то им больше не придется утруждать себя гонками тактовой частоты с Intel.

Была произведена демонстрация технологии Hyper Transport на системе с двумя процессорами Alpha 700/4MB, соединенными через HT с несколькими разъемами PCI в другом корпусе. Ничего особенно впечатляющего, однако прецедент зафиксирован компетентными органами.

На фотографии выше - система с двумя процессорами Alpha 700 с 4MB кэша. Увеличенный вид процессоров показан ниже.

Здесь вы можете увидеть мосты PCI to Hyper Transport. Кабель слева подключен ко второй машине, изображенной ниже.

NVIDIA: еще больше в этом году

NVIDIA демонстрировала Personal Cinema - ответ линейке карт All-in-Wonder от ATI.

Также у нас была возможность посетить новые здания NVIDIA в Санта Кларе. Одной из самых интересных вещей нам показалась система тестирования железа и софта NVIDIA. Например, на фотографии ниже представлен ряд стоек, очень напоминающих крупного провайдера. Здесь 4000 машин под управлением Linux ночью тестируют драйверы, над которыми работали днем.

Этот ряд машин Sun используется для тех же целей. Каждый из первых двух шкафов стоит около $4M.

SiS не сдается

Высокая производительность чипсета SiS 735 укрепила позиции компании, поэтому не удивительно, что SiS 645 - первый официально лицензированный DDR чипсет для Pentium 4 ожидают многие. На фотографии ниже - Шин Вонс (Shing Wons), вице-президент компании SiS, упорно работающий даже в полевых условиях.

Заключение

Очередная осень, очередной IDF. В этой статье мы попытались отразись самые интересные моменты форума. Надеемся, что вы нашли интересную информацию для себя.