Главные события прошедшей недели. Выпуск 19

Не успела отгреметь выставка фотоэлектроники PMA 2008, подробнейший отчет о которой вы найдете на наших страницах, как все внимание общественности уже приковало к себе очередное интереснейшее мероприятие – международная конференция ISSCC 2008, на которой ведущие разработчики и производители микроэлектронных устройств делятся своими достижениями и планами на ближайшее будущее. По традиции, программа ISSCC столь насыщена, что рассказать обо всем интересном не представляется возможным. Именно поэтому мы ограничимся лишь основными достижениями в области создания современных микропроцессоров, микросхем флэш-памяти и микросхем памяти на основе фазового перехода. Начнем сегодняшний разговор с новинок от компании Intel, наиболее интересными продуктами которой станут: серверные процессоры нового поколения, ультра-экономичные решения для портативных компьютеров, а также целый спектр микросхем хранения информации – ведущий мировой чипмейкер вновь удивляет разнообразием собственных разработок.


Главным анонсом Intel по праву является новое поколение серверных процессоров с кодовым обозначением Tukwila, которые будут принадлежать семейству высокопроизводительных решений Itanium. Дизайн микросхем предполагает использование астрономического количества транзисторов – до 2 млрд. И хотя большая часть их будет приходиться на кэш-память, общий объем которой составит 30 Мб, все же появление процессоров Tukwila на рынке станет значимым событием, так как в очередной раз подтвердит справедливость известного закона Гордона Мура. Многие наблюдатели прогнозируют, что темпы развития интегральных микросхем в ближайшем будущем могут замедлиться, однако уход закона на «пенсию» откладывается, по меньшей мере, на два года. Что же касается процессоров Tukwila, то их изготовление будет осуществляться по 65-нм технологическому процессу, увеличение количества транзисторов, по заявлению разработчиков, приведет к увеличению производительности в два раза, по сравнению с современными представителями семейства Itanium, но при этом потребляемая мощность увеличится всего лишь на 25%. Таким образом, налицо факт увеличения такого показателя, как производительность на Ватт потребляемой мощности, главной причиной чего стал переход на использование 65-нм технологического процесса, тогда как сегодня компания Intel выпускает 90-нм процессоры Itanium.


Но если в случае мощных серверных процессоров такой показатель, как потребляемая мощность отходит на второй план, уступая место производительности микросхем, то для другой разработки Intel – процессоров Silverthorne для ультра-мобильных компьютеров основным критерием качества является его экономичность. И уже сейчас можно утверждать, что ведущий мировой чипмейкер представит общественности одни из самых экономичных процессоров, ведь потребляемая ими мощность не должна превышать 2 Ватт. При этом наиболее «холодные» решения семейства Silverthorne будут потреблять и того меньше – около 1 Ватта. Поставив перед собой цель разработать ультра-экономичные процессоры инженерам компании Intel пришлось идти на упрощение архитектуры Silverthorne, например, разработчики отказались от внеочередного исполнения команд, объем кэш-памяти второго уровня составляет всего лишь 512 Кб, к тому же, процессоры Silverthorne представляют собой одноядерные микросхемы. Но у такого подхода есть и другая положительная сторона – устройства получились очень компактными, имея площадь ядра всего лишь 25 кв. мм. Благодаря этому разработчики портативных персональных компьютеров получают возможность создавать менее габаритные системы или увеличить функциональную насыщенность готовых ПК. А если учесть, что процессоры Silverthorne в виду рекордно низкого потребления не требуют использования сложных систем охлаждения, можно утверждать, что эти микросхемы являются идеальным решением для портативной электроники. Нельзя не отметить, что оба процессора – серверный Tukwila и ультра-мобильный Silverthorne поддерживают технологию Multi-Threading, которая позволяет каждому ядру микросхем обрабатывать несколько потоков команд одновременно. Что интересно, разработчики отметили большую эффективность технологии Hyper-Threading в сочетании с очередным исполнением команд, нежели HT в сочетании с out-of-order архитектурой. Завершая разговор о процессорах Intel отметим, что Silverthorne будут состоять из 47 млн. транзисторов и изготовляться по 45-нм технологическому процессу.

Следующей темой, которая оказалась популярной на конференции ISSCC 2008, является развитие флэш-памяти, - несколько компаний сообщили о своих достижениях в области увеличения скоростных параметров микросхем и емкости устройств хранения данных. И в этом случае не обошлось без компании Intel, совместно с Micron сообщившей о разработке флэш-памяти, скорости чтения и записи данных у которой в пять раз выше аналогичного показателя для современных чипов. Согласно заявлениям разработчиков, скорость чтения данных составляет 200 Мб/с, а скорость записи данных – 100 Мб/с. Согласно прогнозам наблюдателей, появление таких устройств на мировом рынке существенно повлияет на позиции накопителей на основе флэш-памяти. Речь в данном случае идет не только о накопителях для цифровых камер и портативной электроники, но также о твердотельных приводах и гибридных винчестерах, которые резко увеличат свою производительность – сообщается о двукратном, и даже четырехкратном росте производительности гибридных винчестеров. Ожидается и повышение эффективности технологии TurboMemory, применение которой сегодня не дает существенных преимуществ в повседневных задачах. К тому же переход на использование скоростных микросхем должен пройти абсолютно незаметно для пользователей и производителей электроники, ведь новые устройства полностью соответствуют спецификациям Open NAND Flash Interface (ONFI). Ждать увеличения скоростных показателей устройств хранения данных стоит не ранее второй половины этого года, на которую и запланировано начало серийного изготовления новых флэш-микросхем.


Если компании Intel и Micron увеличили скорость чтения/записи, то специалисты SanDisk сосредоточились на повышении емкости флэш-памяти. На конференции ISSCC 2008 общественности представлены NAND-микросхемы, которые способны хранить до 32 Гбит информации. Таким образом, SanDisk удалось удвоить емкость устройств, по сравнению с современными решениями. Главным нововведением, позволившим достичь поставленных целей, стал переход на разработку микросхем с проектными нормами 43 нанометра. Запуск серийного изготовления 43-нм устройств означает еще и значительное снижение стоимости производства продукции, что в свою очередь приведет к обострению конкуренции между мобильными накопителями на основе жестких магнитных дисков и устройствами на основе флэш-памяти. Вполне вероятно, что особенно жесткой конкуренция будет на рынке компактных накопителей 1,8-дюймового форм-фактора, на котором флэш-память может превзойти по всем показателям винчестеры. 2,5-дюймовые жесткие диски, скорее всего, смогут противостоять микросхемам флэш-памяти нового поколения, однако такое развитие событий говорит о будущей победе SSD-устройств. Отметим, что серийное изготовление NAND-микросхем емкостью 32 Гбит запланировано на вторую половину 2008 года. А вот уже весной компания SanDisk начнет выпуск микросхем, ячейка памяти которых позволяет хранить сразу три бита данных. Благодаря этой технологии производитель ожидает сокращения производственных расходов, ориентировочно, на 20%, а значит уже в ближайшем будущем на рынок поступит более дешевая флэш-память. Подводя промежуточный итог, отметим очевидный прогресс в области снижения стоимости изготовления микросхем флэш-памяти, благодаря которому популярность этого типа устройств хранения информации в ближайшие месяцы существенно возрастет. Тем более что сегодня резкое увеличение потребительского спроса ограничивает только относительно высокая стоимость микросхем.

Еще один интересный доклад на ISSCC 2008 сделала компания Intel, на этот раз рассказав о своих успехах в области разработки памяти на основе фазового перехода – Phase Change Memory (PCM). При этом инженерам удалось изготовить первые рабочие образцы микросхем, получившие кодовое обозначение Alverstone. Под этим именем скрывается интегральная микросхема, вмещающая до 128 Мбит информации, и изготовленная по 90-нм технологическому процессу. Главными преимуществами устройств, по сравнению с флэш-памятью, являются: меньшее энергопотребление, высочайшая скорость чтения/записи данных, а также увеличенный в сотни раз ресурс работы – вплоть до 100 миллионов циклов перезаписи. Разработка PCM-памяти велась совместно с компанией STMicroelectronics, а в будущем оба партнера планируют создать отдельную компанию Numonyx, которая сосредоточится на выпуске и поставках на мировой рынок законченных решений для использования в современной потребительской электронике – музыкальных плеерах, цифровых камерах различного уровня, персональных компьютерах и пр. Отметим, что переговоры о создании Numonyx ведутся уже давно, сформирована же компания будет 28 марта 2008 года, на несколько месяцев позднее ранее запланированного срока – 1 января 2008 года. Причины столь существенной задержки общественности пока остаются неизвестными.


Пока Intel и STMicroelectronics пытаются осуществить «запуск» Numonyx серьезной сделкой отметилась компания NVIDIA, официально сообщившая на этой неделе о покупке Ageia. Надо сказать, что первые сведения о возможной продаже разработчика процессоров и программного обеспечения для осуществления моделирования физических процессов в компьютерных играх появились еще в прошлом месяце, однако имя покупателя на тот момент известно не было. Естественно, у общественности сразу же после объявления о сделке, сумма которой пока не разглашается, возник ряд вопросов относительно будущего продуктов Ageia, в частности технологии PhysX. Как заявили официальные представители Ageia в своих интервью различным сетевым изданиям, NVIDIA приобретает компанию и ее разработки с целью дальнейшего развития технологии моделирования физики. Что же касается именно процессоров PhysX, то судьба их остается пока неясной – с одной стороны, представители Ageia и NVIDIA заявляют о продолжении поставок адаптеров на базе PhysX, с другой, современные графические адаптеры, отлично приспособленные для осуществления множества параллельных расчетов, вполне справятся и с игровой «физикой». К тому же будущее PhysX зависит от потребительского спроса на физические ускорители, а после реализации соответствующей функциональности в графических процессорах потребность в использовании дополнительной платы отпадет. Тем не менее, покупка Ageia выгодна для любителей компьютерных игр с той точки зрения, что NVIDIA планирует продвигать технологию PhysX в качестве открытого стандарта, что позволит использовать его и сторонними разработчиками графических процессоров – AMD, Intel, S3 Graphics. К тому же авторитет NVIDIA позволит активнее подключать разработчиков компьютерных игр к использованию технологии в своих новых продуктах, как для ПК-платформы, так и игровых консолей Sony Playstation3, Microsoft XBOX 360, Nintendo Wii, а значит, нас ждут новые проекты с эффектной и реалистичной физикой.

Этот выпуск, как читатели уже смогли заметить, мы посвятили главным образом конференции ISSCC 2008, что позволяет определить основные пути развития интегральных микросхем на ближайший год. Основным итогом ISSCC 2008 признаем наметившиеся возможности для снижения стоимости флэш-памяти, что может привести к существенным подвижкам на рынке устройств хранения информации, когда традиционные винчестеры будут уступать место или SSD-накопителям, или гибридным жестким дискам. Что же касается микропроцессоров, то здесь развитие носит скорее эволюционный характер. С одной стороны, увеличивается количество транзисторов, что приводит к повышению производительности устройств, с другой – сохранилась тенденция к снижению потребляемой мощности решениями для мобильных компьютеров. Гораздо интереснее развитие событий вокруг покупки Ageia – как поступит с технологиями NVIDIA, насколько удачным будет продвижение платформы PhysX и внедрение моделирования физики в графические процессоры? Пока на эти вопросы ответов нет, но мы продолжим следить за ситуацией, и сообщим читателям обо всех изменениях.