Главные события прошедшей недели. Выпуск 101

Отгремел осенний калифорнийский форум для разработчиков Intel IDF 2009, и начались суровые IT-будни - борьба разработчиков и производителей IT-продукции за место под cолнцем. Главными действующими лицами на этот раз становятся вездесущая компания Intel и ее новый компаньон TSMC с одной стороны; а также ARM вместе с чипмейкером-новичком GlobalFoundries - с другой. Поводом для обсуждений возможного противостояния двух альянсов стали многочисленные сообщения о проведении чипмейкерами подготовки к массовому выпуску конкурирующих центральных процессоров. Речь идет о кристаллах Intel Atom и микрочипов на базе RISC-архитектуры, разработанной сотрудниками ARM. Сегодня оба продукта не являются прямыми конкурентами друг для друга. Платформа Intel Atom используется, в первую очередь, для создания нетбуков, в то время как ARM-процессоры прочно прописались на рынке "наладонных" устройств. Но в ближайшем будущем эта ситуация может измениться, чему и поспособствует объединение усилий Intel со своим тайваньским партнером и компании ARM - с чипмейкером GlobalFoundries. Начнем разговор с продукции лидирующего на мировом рынке производителя интегральных микросхем, компании Intel. Буквально на днях в глобальной сети появились интригующие сведения, что тайваньская TSMC готовится произвести серьезную модернизацию производственных мощностей, в частности, фабрики Fab 14 по изготовлению интегральных микросхем из 300-мм кремниевых пластин. Планы компании таковы: к концу 2009 года увеличить объемы выпуска полупроводниковой продукции до 6 тысяч пластин в месяц, а уже в 2010 году выпускать ежемесячно до 35 тысяч кремниевых пластин. Как сообщают информированные источники, столь существенное увеличение производственных мощностей объясняется началом изготовления на оборудовании фабрики Fab 14 интегральных SoC-микросхем на основе архитектуры Intel Atom. Изготовление этой продукции будет осуществляться по 40-нм технологическому процессу, который компания TSMC к этому времени уже освоила, "потренировавшись" на выпуске 40-нм графических процессоров для AMD и NVIDIA. Современные видеочипы представляют собой гораздо более сложные микросхемы, и успешный выпуск этого типа продукции позволяет с уверенностью утверждать, что изготовление 40-нм SoC-микросхем на базе Intel Atom для TSMC не будет сопряжено с существенными трудностями и проблемами. Если учитывать сегодняшнюю популярность "атомной" платформы на мировом рынке, то становится понятным - компании TSMC необходимо тщательно подготовиться, чтобы удовлетворить колоссальный спрос на выпускаемую продукцию. Тем более что Intel рассчитывает расширить область применения процессоров Intel Atom, осваивая новые рыночные сегменты и не ограничиваясь лишь компактными персональными компьютерами. На прошедшем форуме для разработчиков официальные представители Intel говорили о желании завоевать рынок MID-аппаратов и смартфонов, и делать это компания будет с помощью "атомных" процессоров и их "производных". Если речь идет о сегменте "наладонных" устройств, то сразу же можно назвать главного конкурента для процессоров Intel Atom - ими станут процессоры на основе RISC-архитектуры, разработанной сотрудниками ARM и лицензированной многими сторонними производителями интегральных микросхем. Среди лицензиатов числятся такие компании, как Marvell (а ранее - и сама компания Intel), NXP, Samsung, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments и многие другие. Пока основной вотчиной ARM-процессоров остаются портативные электронные аппараты, но вскоре соответствующие интегральные микросхемы начнут осваивать и сектор мини-ноутбуков. Пришествие ARM-чипов на новый рыночный сегмент состоится в следующем году - согласно ожиданиям руководства компании ARM, около 15% поставляемых на мировой рынок мини-ноутбуков будет основано на ARM-архитектуре. Основными действующими лицами здесь станут такие партнеры, как Freescale, Sharp и Pegatron (подразделение тайваньской компании ASUSTeK). На этой неделе в списке партнеров ARM стала значиться еще и компания GlobalFoundries - официально подтвержден факт переговоров обеих сторон о сотрудничестве в деле изготовления интегральных ARM-микросхем. В самом факте переговоров и возможной совместной работы компаний нет ничего удивительного. Компания ARM представляет собой лишь команду разработчиков микропроцессоров RISC, и им необходимо налаживать тесные связи с непосредственными производителями интегральных микросхем. В числе партнеров ARM также значится и тайваньская компания TSMC. С одной стороны, факт соглашения с GlobalFoundries говорит о растущем весе нового чипмейкера на мировом рынке интегральных микросхем, с другой - компания ARM явно усиливает свои ресурсы в связи с возможным ростом спроса на свою продукцию. Если верить отчетам аналитиков, то перспективы у разработчиков RISC-процессоров просто великолепные. Итак, взглянем на ситуацию, которая ждет нас в недалеком будущем.

Перспективный RISC-процессор ARM Cortex A9.

Наиболее интересным для нас представляется рынок миниатюрных мобильных компьютеров, на котором сегодня правит бал компания Intel с ее удачными "атомными" процессорами. На текущий момент платформа Intel Atom является основой для подавляющего числа выпускаемых нетбуков и смартбуков - около 94% систем. Тем удивительнее прогноз, составленный аналитиками исследовательского агентства The Information Network. По заявлениям специалистов, в 2009 году в мире будет продано около 22,1 млн Intel-систем и всего лишь 1,4 млн ARM-компьютеров. Но ситуация будет стремительно меняться - уже в 2010 году количество систем на основе платформы Intel увеличится до 31,1 млн, а на базе процессоров ARM - до 7,8 млн. То есть всего за один год доля последних увеличится с единиц процентов до трети всего мирового рынка нетбуков/смартбуков. Тенденция стремительного увеличения популярности ARM-систем сохранится и в течение последующих двух лет, что в итоге приведет к ситуации, когда доля этих систем вырастет до 55% (по прогнозам, будет продано около 52,9 млн компьютеров), а доля Intel упадет до 45% (около 43,2 млн проданных нетбуков). Столь высокая популярность ARM-процессоров и компьютерных систем на их основе требует от разработчиков принятия превентивных мер, которые бы предотвратили возникновение ситуаций дефицита процессоров на мировом рынке и, как следствие, потери рыночной доли. В связи с этим, заключение долгосрочного соглашения с весьма перспективным чипмейкером, каким, без сомнения, является GlobalFoundries, более чем обосновано. Но нельзя забывать, что компания Intel уже имеет некоторый опыт в разработке и продвижении на мировом рынке процессоров на основе RISC-архитектуры. Примером могут являться процессоры XScale. Впрочем, особого успеха ведущему чипмейкеру добиться так и не удалось, и соответствующее подразделение по работе с RISC-микросхемами было продано компании Marvell. У последней дела пошли немного лучше - в 2009 году компания ежеквартально поставляет на рынок около 250 млн микросхем, значительная часть из которых приходится именно на ЦП. Итак, на рынке центральных процессоров для мобильных "гаджетов" и миниатюрных компьютеров ожидается интересное противостояние между компанией ARM и Intel, и отдать предпочтение одной из противоборствующих сторон сегодня невозможно.

Кристалл процессора NVIDIA Fermi.

Борьба двух крупных разработчиков процессоров обещает быть весьма захватывающей, но не менее интересным обещает стать противостояние на рынке графических процессоров. Прошлая неделя ознаменовалась громким релизом компании AMD - официально презентованы и начинают появляться в продаже видеокарты серии ATI Radeon HD 58xx на основе новейших 40-нм видеочипов Cypress. Как все могли убедиться, графические адаптеры стали самыми производительными однопроцессорными решениями из представленных сегодня на мировом рынке. К тому же, весьма интересной для покупателя оказалась их стоимость: официально рекомендуемая цена "топового" варианта под обозначением ATI Radeon HD 5870 составляет $400. Все ждали, чем ответит на такой вызов компания NVIDIA, и на прошедшей неделе ответ был дан - публике представили графические процессоры нового поколения, получившие кодовое обозначение Fermi. Разработчики из Калифорнии продолжили выбранную ими стратегию развития видеочипов, а именно - дальнейшее повышение сложности и производительности процессоров. Год назад NVIDIA представила интегральные микросхемы GT200, которые на тот момент можно было считать самыми сложными в архитектурном и производственном плане среди всех выпускаемых ИС. Ситуация практически в точности повторяется и в 2009 году, за тем исключением, что новинки стали еще более грандиозными продуктами инженерной мысли - конструкция NVIDIA Fermi предусматривает использование рекордных трех миллиардов транзисторов. Сразу же возникает вопрос изготовления столь сложных интегральных микросхем. По традиции, производством графических процессоров для компании NVIDIA занимается тайваньский чипмейкер TSMC, которая только летом 2009 года смогла освоить выпуск 40-нм микросхем с приемлемым уровнем выхода готовой продукции. Теперь ситуация может повториться, ведь изготовление процессоров, состоящих из трех миллиардов транзисторов, становится чрезвычайно сложной технологической задачей. А если использовать для этого относительно новый техпроцесс, то проблема брака снова может заявить о себе, причем с новой силой. Возможно, что и по этой причине компания NVIDIA официально не раскрыла конкретных сроков появления на рынке графических адаптеров на основе чипов Fermi. Согласно неофициальным данным, готовые продукты должны появиться в продаже в первом квартале 2010 года, но вряд ли можно с уверенностью полагаться на эту дату. Второй вопрос, на который разработчикам еще предстоит дать ответ, является стоимость готового продукта. Три миллиарда транзисторов, даже при использовании 40-нм техпроцесса, будут занимать существенную площадь на кремниевой пластине, а значит, себестоимость чипов будет довольно высока. Если же возникнет пресловутая проблема бракованных кристаллов, то это поднимет цены на еще более высокий уровень. А вот о чем можно говорить с уверенностью, так это о впечатляющих возможностях графических процессоров NVIDIA Fermi. Помимо огромного количества транзисторов и наличия 512 потоковых процессорных ядер, особого внимания заслуживают и другие особенности кристаллов. Например, резкое повышение производительности при работе с целочисленными вычислениями и вычислениями с плавающей запятой; коррекция ошибок (ECC); наличие кэш-памяти второго уровня объемом 768 кб; "встроенный" физический ускоритель на основе технологии PhysX; рендеринг трехмерных сцен методом трассировки лучей. На этом фоне даже поддержка DirectX 11 уже не выглядит столь интересной и многообещающей, как казалось ранее. И действительно, для целого пласта потенциальных областей применения NVIDIA Fermi поддержка DirectX 11 оказывается абсолютно ненужной. Речь идет о научных исследованиях и математическом моделировании сложных физических процессов, для которых возможности GPU по работе с вычислениями общего назначения оказываются куда интереснее и перспективнее. Именно в этой области мало какие интегральные микросхемы смогут составить NVIDIA Fermi реальную конкуренцию. Вот почему ведущие научные лаборатории выбрали эти графические процессоры в качестве основы для создания вычислительных систем самого различного уровня. Более того, производительность этих машин будет чрезвычайно высока - согласно предварительным оценкам, на основе NVIDIA Fermi можно создавать суперкомпьютеры, которые на порядок мощнее сегодняшних лидеров списка Top500 (список наиболее производительных суперкомпьютеров). При этом графические процессоры планируется использовать не в качестве сопроцессоров - они станут основой вычислительных систем, выполняя большую часть операций. По всей видимости, на первых порах именно разработчики суперкомпьютеров и станут первыми массовыми потребителями NVIDIA Fermi. В данном случае себестоимость интегральных микросхем не столь критична, как в случае покупки видеокарты для установки в персональный компьютер. Таким образом, судьба видеокарт на базе GPU NVIDIA Fermi на рынке персональных компьютеров пока остается туманной - спрос на видеокарты обуславливается не только производительностью адаптеров, но и их стоимостью. Причем цена часто выходит на первый план, а именно с этим у компании NVIDIA могут возникнуть определенные проблемы.