На этой неделе официально поступили в продажу первые четырехъядерные "монолитные" интегральные процессоры компании Intel, изготовленные по 45-нм техпроцессу и впервые представленные широкой общественности в сентябре 2007 года в ходе форума разработчиков Intel Developer Forum 2007. Разумеется, речь идет о микропроцессорах на основе новейшей архитектуры Nehalem, появление которых на рынке можно смело назвать важнейшим событием месяца, и одним из важнейших событий всего 2008 года. Заложенные в архитектуре решения столь важны для Intel, что Nehalem будет оказывать существенное влияние на развитие микропроцессоров этой компании еще не один год. Наиболее значимым моментом стоит признать интеграцию в кристалл ЦП элементов, которые раньше встраивались в чипсет - речь идет, прежде всего, о контроллере оперативной памяти. Следующим значительным шагом в этом направлении станет выпуск процессоров Lynnfield, которые будут оснащаться еще и контроллером шины PCI Express - центральный процессор теперь сможет напрямую "общаться" с графическими адаптерами, минуя "северный мост". Это позволит упростить конструкцию микросхем системной логики, но, что самое важное, позволит использовать в качестве интерфейса "ЦП-чипсет" более экономичную шину, пусть и с более низкой пропускной способностью.
Следующим существенным шагом на пути создания высокоинтегрированных микросхем станет выпуск центральных процессоров Havendale, которые будут отличаться еще и наличием встроенного графического ядра. И именно с этой точки зрения микрочипы Nehalem можно рассматривать в качестве начала длинного пути постепенного наращивания центральным процессором функциональности, в том числе и за счет добавления в кремниевый кристалл новых блоков.
Презентация Nehalem на IDF 2007.
Ядро процессоров Nehalem.
На конференции в Сан-Франциско компания Intel официально презентовала три модели - Core i7-965 Extreme Edition, Core i7-940 и Core i7-920, которые позиционируются в сектор "топовых", высокопроизводительных и мэйнстрим-систем соответственно. Все три модели работают на различных тактовых частотах - 3,2, 2,93 и 2,66 ГГц, их TDP составляет 130 Вт. Остальные характеристики также практически идентичны - все устройства представляют собой четырехъядерные микрочипы, состоящие из 731 млн транзисторов, с площадью ядра 263 кв. мм, оснащенные 8 Мб кэш-памяти третьего уровня, интегрированным контроллером оперативной памяти с поддержкой памяти стандарта DDR3-1066. Что же до основных отличий процессоров Nehalem от их предшественников, то здесь можно выделить следующие моменты: уже упомянутый встроенный трехканальный контроллер оперативной памяти, использование интерфейса QPI для обмена данными между процессором и микросхемами логики, а также между несколькими процессорами непосредственно (что более интересно в случае серверных многопроцессорных вычислительных систем), поддержка технологии распараллеливания вычислений, а также, весьма интересный режим Turbo Mode, позволяющий автоматически изменять производительность процессора в зависимости от нагрузки и потребляемой мощности. Впрочем, главным для конечного покупателя фактором остается производительность процессоров, и здесь на первый план выходит "флагман" модельного ряда Core i7-965 Extreme Edition, рассматриваемый разработчиками как наиболее мощный процессор для современных настольных компьютеров.
Снижение энергопотребления процессоров Nehalem.
Но не менее интересен и тот факт, что рекордная вычислительная мощность в данном случае не означает рекордно высокого энергопотребления - процессоры Nehalem оказались очень эффективными. В том числе и благодаря целому ряду нововведений инженеров Intel: наиболее сложной и эффективной на текущий момент системе коррекции ошибок, использованию восьмитранзисторной ячейки кэш-памяти вместо шеститранзисторной, организации внутренней шины данных процессора с применением относительно медленной, но экономичной статической CMOS-логики (для достижения высокой производительности инженеры внесли существенные алгоритмические изменения). Благодаря этим решениям, энергопотребление "экстремальных" процессоров Nehalem заметно ниже, нежели энергопотребление их предшественников, например, Intel Core 2 Extreme QX9770. Разумеется, это положительно сказывается на эффективности всей системы.
Однако, ведя разговор о центральных процессорах Intel Nehalem, нельзя не отметить и выпуск не менее важного компонента современного персонального компьютера, такого как набор микросхем системной логики. Тем более, что микрочипы Core i7 не способны работать с уже выпущенными на рынок моделями чипсетов - только лишь с новичком, Intel X58 (кодовое обозначение Tylersburg). Остановимся на основных отличиях системной логики от предшественников. Самым заметным нововведением является отсутствие у Intel X58 контроллера оперативной памяти, "северный мост" теперь носит название не контроллера-концентратора памяти (MCH), а контроллера-концентратора ввода-вывода (IOH). Для связи с "южным мостом" используется интерфейс DMI, с графическими адаптерами - тридцать шесть линий PCI Express, с центральным процессором - шина QPI. Поддержка последней является еще одним существенным нововведением инженеров Intel - пропускная способность системы передачи данных процессор-чипсет теперь вырастает до 25,6 Гб/с. Отметим, что TDP интегральной микросхемы составляет 24,1 Ватт, причем при простое среднее энергопотребление "северного моста" составляет всего лишь 8,0-8,5 Ватт. Что интересно, аналогичный показатель предшественника - Intel X38 - составляет 26,5 Ватт, а максимальная потребляемая мощность в режиме простоя - 12,3 Ватт. Другими словами, системная логика Tylersburg получилась достаточно "холодной", и здесь далеко не последнюю роль сыграло отсутствие контроллера оперативной памяти, перекочевавшего в центральный процессор. И даже поддержка более скоростной шины QPI не отразилась отрицательно на энергопотреблении микросхемы.
Заканчивая разговор о центральных процессорах Nehalem и микросхемах системной логики для них, стоит взглянуть на рыночные перспективы новых продуктов. Разумеется, благодаря высочайшей производительности прямых конкурентов, особенно у "топовой" модели Core i7-965 Extreme Edition, у новинок не будет. Однако здесь есть и подводные камни - выпуск удачных решений естественным образом снижает интерес покупателей к их предшественникам, что требует от компании Intel проведения грамотной и осторожной ценовой политики. Ведь, с одной стороны, явно необходимо проводить снижение цен на уже выпущенные процессоры, с другой - чипмейкер не планирует в короткие сроки резко увеличивать долю процессоров Nehalem в ассортименте выпускаемой продукции. Так, к третьему кварталу объем выпускаемых микрочипов на основе новейшей архитектуры не будет превышать отметки в 2%. Основная доля все еще будет приходиться на устройства семейства Core 2 - в общей сложности, более 50% выпускаемых Intel процессоров для персональных компьютеров. Это означает, что и существенного падения стоимости "старых знакомых" ожидать не следует. Напоследок скажем, что цены на центральные процессоры с ядром Nehalem составляют 284, 562 и 999 долларов за младшую, среднюю и старшую модель, соответственно.
Однако официальным стартом продаж процессоров Nehalem и чипсета для них компания Intel ограничиваться не стала - после длительного ожидания, но без задержек, общественности были представлены окончательные спецификации нового интерфейса для периферийных устройств - USB 3.0. Уже давно не секрет, что основной акцент в случае нового стандарта был сделан на повышении скоростных показателей сразу в десять раз, по сравнению с современной версией под номером 2.0. Официальное обозначение USB 3.0 - SuperSpeed USB, максимальная же скорость передачи данных составляет 600 Мб/с. Впрочем, никаких серьезных изменений, по сравнению с ранее доступной информацией относительно нового стандарта, внесено не было, и публикацию финальных спецификаций нужно рассматривать в качестве начала работ над поддерживающими USB 3.0 контроллерами. Работы в этом направлении будут закончены, ориентировочно, в середине 2009 года, тогда же можно будет говорить о старте заключительного этапа - разработке первых коммерческих устройств. Поступление их в розничную продажу запланировано на 2010 год. Но уже сейчас разработчики готовы продемонстрировать публике первые прототипы систем, поддерживающих работу с интерфейсом: компания PLDA Inc. показала рабочую систему, где данные передавались по кабелю на скорости 450 Мб/с. Synopsys Inc. провела демонстрацию системы передачи видеосигнала высокого разрешения с интерфейсом USB 3.0 - на той же скорости в 450 Мб/с осуществлялась передача несжатого видеопотока разрешением 1080p.
Демонстрация возможностей USB 3.0 компанией PLDA.
Демонстрация возможностей USB 3.0 компанией Synopsys.
Впрочем, переход на новый стандарт, сколь бы революционным он ни казался, пройдет для конечного пользователя незаметно, чему способствует обратная совместимость USB 3.0 - к интерфейсу можно подключать периферию "предыдущего поколения". Разумеется, в этом случае скорость передачи данных будет составлять только 480 Мбит/с, однако работоспособность такой конфигурации гарантированна.
Минувшая неделя явно прошла под знаком высоких скоростей - это и процессоры Nehalem, и интерфейс USB 3.0, а также и сообщение о начале производства южнокорейским промышленным гигантом Samsung самых скоростных накопителей на основе флэш-памяти. Речь пойдет об устройствах FlashSSD, по заявлениям производителя, характеризующихся следующими параметрами: скорость чтения и записи данных - 220/200 Мб/с, возможность хранения до 256 Гб информации, энергопотребление в активном режиме - 1,1 Ватт. Таким образом, накопители могут дать серьезную фору любому современному жесткому диску для портативных компьютеров, настораживает лишь отсутствие информации о стоимости новинок - ожидать низких цен не стоит. Впрочем, несколько обнадеживает потенциальных покупателей сообщение о возможных скидках компании Intel на собственные твердотельные накопители, причем наиболее сильно подешевеют скоростные "экстремальные" устройства объемом 32 Гб - с $695 до $575. Таким образом, можно констатировать, что в рыночном сегменте флэш-накопителей начинает обостряться конкуренция между крупнейшими производителями, что уже приводит к, пусть и не столь значительному, как того хотелось бы покупателям, снижению цен. Дальнейшее поступательное движение в этом направлении, без сомнения, приведет к существенному падению цен и, как следствие, увеличению спроса на SSD-накопители со стороны массового покупателя.
Для внесения разнообразия в новостной дайджест, расскажем читателям об уникальной разработке инженеров - светочувствительном датчике с рекордным разрешением - 1,4 гигапикселя (1 444 000 000), что более чем на три порядка превышает возможности современных "топовых" цифровых камер. Система состоит из шестидесяти CCD-сенсоров разрешением 24 мегапикселя каждый. Разумеется, столь сложная установка предназначена для сугубо научных исследований, в частности, планируется установить сенсор в высокогорной обсерватории Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System). При помощи уникального фотомодуля ученые рассчитывают получать снимки разрешением 38 000х38 000 пикселей, на которых будут запечатлены объекты, в миллион раз менее яркие, нежели видимые невооруженным глазом. Благодаря столь мощному инструменту для наблюдений, астрономы планируют искать астероиды и кометы, траектория движения которых проходит в опасной близости с Землей. Разумеется, будут проводиться и исследования далеких звезд, а возможно, даже и экзопланет, тем более что недавно ученым удалось получить фотографии сразу нескольких подобных объектов. Другими словами, обсерватория Pan-STARRS, вооруженная уникальным фотосенсором, значительно расширит наши знания о Вселенной, а может быть, поможет предотвратить столкновение Земли с астероидом или кометой, заранее указав ученым на опасные объекты и, тем самым, предоставляя время для разработки плана спасения нашей планеты.
