Intel Developer Forum - Fall 2001: день первый

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.