Research@Intel: 48-ядерный процессор, Light Peak и другие гости из будущего

Большие компании хорошо умеют хранить свои секреты. Настолько хорошо, что новости о "случайных утечках" человек посвященный воспринимает исключительно с юмором. Ведь в абсолютном большинстве случаев случайности в них не больше, чем в пригоршне соли в тарелке с супом у нежно любимой тещи. Разумеется, у каждой серьезной компании есть довольно большой круг доверенных лиц, узнающих о разрабатываемых продуктах и технологиях задолго до официального анонса. Партнеры, подрядчики, заслуженные журналисты - счет идет на десятки тысяч, однако все эти люди держат язык за зубами покрепче иных штатных сотрудников. Причина такой сознательности проста: один раз вылетев из круга доверия, ты больше не попадешь в него никогда. А иметь под руками своеобразный хрустальный шар, позволяющий заглядывать в будущее на год-полтора, куда как полезнее, чем войти в историю в качестве героя новости "Петр Осликов слил подробности о новой версии Windows".

Но вот когда уже все почти готово, разработки потихоньку начинают показывать на публике. Круг посвященных все равно остается довольно узким, но об увиденном и услышанном рассказывать никто не запрещает. В конце концов, компании самой интересно услышать отклики людей со стороны и потом что-то исправить в финальной версии продукта, на чем-то сделать дополнительный акцент в маркетинговых материалах. Об одном таком умеренно закрытом показе мы и расскажем вам сегодня.

⇡#Research@Intel Europe

Выставка новых разработок Intel проходит в этом году уже в восьмой раз. Раньше это было большое и шумное мероприятие в Штатах, а с этого года его решили разделить на несколько локальных версий, и 3DNews пригласили посетить европейскую, проходившую между майскими праздниками. Мероприятие состоялось в Брюсселе, который с долей шутки называют общеевропейским офисом. Погода здесь очень регулярно стимулирует жителей посидеть в помещении и поработать, а по улицам ездят автобусы, у которых в качестве пункта назначения указана аббревиатура NATO. Еще бы, ведь штаб-квартира этой громоздкой военной организации располагается именно в Брюсселе.

Стенды со всеми продуктами и технологиями, о которых пойдет речь, расположились в одном зале средних размеров, расположенном в двадцати минутах бодрой ходьбы от центра города. Мы с коллегами пробовали прикинуть, сколько бы места заняло аналогичное по возможностям оборудование году в 1970-м и пришли к выводу, что и всего шестиэтажного здания бы не хватило. Ведь гвоздем программы Research@Intel Europe стал компьютер с работающим сорокавосьмиядерным (!) процессором внутри.

Когда в декабре я первый раз услышал о существования такого чуда техники, сразу представился огнедышащий монстр гигантских размеров. Но на практике экспериментальная плата для процессора встает в обычный Big Tower, а питается система от не менее обычного БП, вот только мощность его не удалось узнать, потому что фирменные наклейки предусмотрительно поснимали, а все "лишнее" заклеили непрозрачным скотчем.

Зато известно, что под максимальной нагрузкой процессор потребляет 125 ватт, а во время простоя - всего 25. Спросите - а почему так мало? Так ведь ядра в процессоре не простые, а старые добрые P54. Напомню, такие использовались во втором поколении процессоров Pentium, работавших на частоте от 75 до 200 МГц. Только тогда P54 делали по технологии 0,6 мкм, а теперь перевели на 45 нм. В результате, все 48 ядер вместе с четырьмя контроллерами памяти и 24 специальными маршрутизаторами (роутерами), обеспечивающими эффективное взаимодействие с последней, занимают примерно такую площадь, как оригинальный P54 с его одним-единственным ядром.

Частота процессора не разглашается, но судя по тому, что для охлаждения хватает обычного пропеллера с радиатором средних размеров, она далеко не рекордная. Впрочем, особых чудес производительности от экспериментальных образцов и не ждут: до конвейера им пока далековато, и несколько сотен тестовых систем разойдется по партнерам Intel и исследовательским лабораториям исключительно для экспериментов по написанию действительно многоядерных приложений.

Ведь даже сегодня в форумах, где собираются программисты, можно натолкнуться на утверждения, что-де для правильного использования всех возможностей многоядерных процессоров надо принципиально менять саму модель программирования, разрабатывать иные подходы и принципы. Иначе, мол, ничего толкового из этой затеи не выйдет, и приложения в массе своей продолжат использовать одно-два ядра, превращая инвестиции в новую технику в пустую трату денег. Но что такое современные "многоядерные" процессоры на фоне такого прототипа? Так, жалкое подобие Hyper-Threading.

В Intel это понимают лучше многих, а поэтому, скорее всего, 48-ядерный процессор - лишь первая ласточка, и в скором времени в лабораториях появятся еще более интересные модели. Ведь еще в декабре не скрывалось, что архитектура позволяет довести число ядер до нескольких сотен. Добавим также, что, по ряду признаков, экспериментальный 48-ядерный процессор стал побочным детищем закрытого проекта по созданию графического чипа с архитектурой x86, Intel Larrabee. Там тоже в первом поколении планировалось использовать слегка модернизированные ядра P54 (интересующихся подробностями приглашаю проследовать по секретной ссылке).

Но GPU отправился на доработку с неоговоренным дедлайном, а CPU, для которого ввели новый термин many-core вместо привычного multi-core, уже доступен "живьем". Пока его позиционируют как центр обработки данных на одном чипе, и о применении в домашних условиях даже не идет речи. В то же время, даже не приходится сомневаться в том, что мы с вами доживем до 128-ядерных CPU, продающихся дешевле $100. Вопрос только - чьего они будут производства?

Кстати, по соседству с мегакомпьютером висел постер с описанием технологии Anaphase. Это аппаратно-программное решение, представляющее собой элегантный костыль для приложений, не обученных использовать больше одного ядра. Таких сейчас на каждом компьютере неприлично много (по некоторым оценкам, 75-90%), и, учитывая консерватизм пользователей, в ближайшие годы ситуация вряд ли изменится. Так вот Anaphase выявляет такую "неправильную" программу и существенно, до двух раз, разгоняет ядро, которое она использует. Нечто подобное наблюдалось еще в Turbo Boost, однако там увеличение рабочей частоты не столь значительно, да и больше одного приложения существенно ускорить не получается. В Anaphase же уже сейчас добились эффективного ускорения двух приложений (по ядру на каждое) и скоро планируют увеличить число до четырех. К сожалению, пока не известно, когда технология с постеров переедет в серийные процессоры, но, скорее всего, это случится уже в 2011-м году.

Пожалуй, не менее интересным экспонатом стал первый ноутбук с поддержкой технологии Intel Light Peak. Напомним, по Light Peak информация передается световыми импульсами по оптоволоконным каналам. Широкая пропускная способность "оптики" позволяет передавать информацию на скорости 10 Гбит/c (в будущем - до 100 Гбит/с) при длине кабеля до 100 метров.

На ноутбуке красовался бренд Compal, но в магазинах он в таком виде никогда не появится, потому что мессир не любит солнечного света Compal Electronics - второй по величине ODM-производитель в мире, замеченный в неоднократном сотрудничестве с Acer, Dell, Toshiba, Hewlett-Packard и Fujitsu Siemens Computers. Под своим брендом он показывает только прототипы и, кажется, менять это правило не собирается. Самое забавное, что с виду разъем показанной реализации Light Peak вообще не отличить от обычного USB 2.0. Точно такой же на вид штекер, точно такие же гнезда. Только на пластике под контактами четыре окошка - это выглядывает оптоволокно. Тем не менее, использовать кабель Light Peak в качестве обычного USB не получится: контактные площадки расположены немного иначе.

Intel подчеркивает, что Light Peak может прекрасно обслуживать уже существующие протоколы, от HDMI и Ethernet до FireWire и DisplayPort. Если вместо всего этого зоопарка ввести единый разъем, нормальным людям станет гораздо легче управляться со своей техникой. Плюс Light Peak оградит пользователя от морального устаревания интерфейсов. Ведь даже десять гигабит - это серьезный задел на будущее, а уж сто... Также в Intel предполагают, что наличие Light Peak позволит выносить устройства с поддержкой PCI-E за пределы корпуса, а это, в свою очередь, поможет развивать новые классы устройств, вроде внешних видеокарт для ноутбуков.

Здорово, конечно, что Light Peak придумана и работает, однако не стоит забывать о дороговизне реализации технологии. И само оптоволокно стоит недешево, и делает его с нужным качеством только французская компания PatchSee, и ограничение "один контроллер - одно подключенное устройство" мало кого вдохновляет. Плюс не забываем, что кабели для Light Peak поначалу будут стоить недешево, не меньше $75.

Конечно, дешевле "элитных" HDMI-шнурков из "бескислородной" меди с толстым-толстым слоем позолоты, но все равно кусается. Первые коммерческие реализации Light Peak должны появиться к концу 2010-го, но вряд ли интерфейс сможет сразу завоевать большую популярность. Его путь к успеху, по всем признакам, будет весьма тернист и растянется на годы. Ведь USB 3.0 с его 4,8 Гбит/с уже появляется во всех свежих материнских платах, и хотя цены на кабели пока, мягко говоря, высоковаты (в Москве их пытаются продавать по $60 и дороже), нет сомнений, что так будет не всегда.

Забавная история случилась на стенде, где показывали Mobile Augmented Reality, то есть мобильную "дополненную" реальность. Сама по себе реальность была, прямо скажем, так себе: наведи камеру смартфона на мост через Гудзон, и умная система найдет такую же картинку в сети, после чего проинформирует тебя о Гудзоне, мостах через него и покажет карту. Я не стал говорить милой китаянке, что такими фокусами уже года два как никого не удивишь. Зато обратил внимание на устройство, при помощи которого проводилась демонстрация - прототип MID'а на базе платформы Atom Meenlow. Такие уже больше года гуляют по московским редакциям, не вызывая ни у кого особого восторга в силу громоздкости и, мягко говоря, непродолжительного времени автономной работы. Положив рядом iPhone, поинтересовался - не великоват ли агрегат на фоне аналогов с ARM внутри? Китаянка хитро улыбнулась и выудила откуда-то маленький смартфон, напоминающий одновременно первый HTC Touch и Nokia 5800. По габаритам - натуральный iPhone, разве что потоньше немного. Как мне объяснили, это прототип "атомофона" на Atome Moorestown, который будет анонсирован в продаже в конце года. Я хищно выхватил камеру, но был остановлен - мол, никак нельзя, извините. Смог только снять крышку и выяснить, что под ней батарея емкостью 1500 мАч, обеспечивающая напряжение 3,7 В. Насколько можно судить, именно о таком аппарате говорилось в новостях. Напомню, "атомофон" от такой батареи должен двое суток воспроизводить музыку или не меньше пяти часов крутить видео.

Я, как мог, издалека сфотографировал прототип, который еще не успели спрятать, и искренне полагал, что других снимков у меня не будет. Ан нет! В пресс-паке, который журналистам раздали в конце дня, обнаружился "атомофон" в еще одном ракурсе. Также можно полюбоваться на саму хозяйку стенда и прикинуть размеры предыдущего поколения мобильных устройств на Intel Atom.

Кстати, по словам Кристиана Моралеса (Christian Morales), главного человека Intel в регионе EMEA, уже до конца этого года в продаже появятся первые смартфоны на "атомах", а в следующем рынок ждет серьезный сюрприз. По некоторым данным, сюрпризом станет анонс нескольких моделей на Intel Atom известной компании Nokia, а работать они будут на совместной операционной системе Intel и Nokia, названной MeeGo.

⇡#На дорожку

В день отлета нас пригласили на презентацию Хосе Маиса (Jose A. Maiz). Должность его пишется по-испански длинно и красиво (Director of Logic Technology Quality and Reliability), но для нас главное, что Хосе имеет почетное звание Intel Fellow. То есть он один из людей, внесших наибольший вклад в успех корпорации. Презентация называлась довольно скучно - "Лидерство в области полупроводников, технологии и производство".

Действительно, сначала все шло по накатанной: Хосе рассказывал о завершении перехода на технологию 32 нм и грядущей в 2011-м миграции на 22 нм, мило шутил о "достижениях" коллег по бизнесу и при помощи слайдов убедительно доказывал, как это непросто - быть самыми лучшими. По большому счету, 22-нанометровая технология уже продумана и по ней делаются первые чипы SRAM, так что в Intel уже вовсю работают над 16-нанометровой преемницей.

Меня же, как человека довольно экономного, очень волновал вопрос - как в Intel относятся к проблеме неполных кристаллов по краям пластины. Ведь она круглая, а кристаллы процессоров - прямоугольные. И в результате, по краям выращиваются кремниевые инвалиды - где совсем маленькие кусочки, а где-то почти целые кристаллы, но все равно непригодные для использования. Неужели нельзя изменить форму последних или самой пластины?

Я спросил об этом Хосе после презентации, и, как выяснилось, ни то, ни другое невозможно. Кристаллы с кривыми линиями не получится так же плотно размещать на пластине, плюс это существенно бы затруднило распил последней. А сама пластина во время выращивания кристаллов очень интенсивно вращается вокруг своей оси, и, опять же, изменение формы добавит уйму ненужных трудностей.

"Но вы не переживайте, - добавил Хосе. - При переходе на более совершенную технологию производства себестоимость пластины остается практически неизменной, а кристаллов на ней можно уместить заметно больше. Тоже неплохой путь экономии".

Также выяснилось, что себестоимость пластины вообще не зависит от того, какие кристаллы на ней вырастили. Это, конечно, не значит, что и себестоимость у процессоров одинакова: 45-нанометровых Intel Atom на пластине уместится в разы больше, чем Core i7, сделанных по той же технологии. Плюс разные затраты на тестирование, упаковку, маркетинг, наконец. Но зато становится ясно - почему производители так легко используют кристаллы от более дорогих моделей в бюджетных, отключая вполне работоспособный кэш и даже ядра (последнее - из опыта AMD). Конечно, это означает некоторую упущенную прибыль, но ведь дешевые процессоры продаются активнее, и на круг можно оказаться в серьезном плюсе. Жаль, что Хосе не поделился себестоимостью одной пластины - по его словам, это один из самых главных секретов Intel.

А вообще симптоматично, что о пластинах и кристаллах на Research@Intel говорили в самом конце, да и то как-то мимоходом. Ведь в 2010-м году Intel - это уже не только и не столько процессоры. И о разработках в сфере здравоохранения или программного обеспечения ее сотрудники рассказывают гораздо больше. И мы, привыкнув не мерить скорость процессора мегагерцами, потихоньку привыкнем и к этому.