Репортаж с Intel Developer Forum 2015

Наш сайт наряду с другими технологическими СМИ со всего мира принимает участие в Intel Developer Forum начиная с 2006 года. 2015 год продолжил славную традицию: корреспондент 3DNews и по-совместительству автор данной статьи был в Сан-Франциско в течение всего мероприятия (17-20 августа) и писал новостные заметки о самом интересном, что можно было увидеть и услышать на IDF.

Фото Михаила Рыбакова

Конечно, целиком охватить Intel Developer Forum невозможно, да и не нужно, ведь это в первую очередь событие для разработчиков, где читаются лекции на узкоспециализированные темы и обсуждаются вопросы, далекие от широкой публики. В этом репортаже мы свели воедино лишь ту информацию, которая увлекает нас с вами – простых покупателей компьютерной техники, энтузиастов, знатоков и экспериментаторов. Как и в прошлом году, мы не будем следовать формальной схеме, описывающей события IDF в хронологическом порядке (день нулевой, день первый и так далее), а вместо этого выделим главные темы, которые задал хозяин мероприятия – Intel – и несколько наиболее важных технологических новинок, представленных на нем.

⇡#Подробности микроархитектуры Skylake

Запуск процессоров на базе микроархитектуры Core шестого поколения под кодовым именем Skylake прошел в необычном формате. Intel не стала откладывать до IDF старт продаж первых представителей новой волны – топовых десктопных моделей Core i7-6700K и i5-6600K для массовой платформы LGA1151, которые мы протестировали недавно. Но дальнейшие планы развития продуктовой линейки на базе Skylake и даже подробности о самой архитектуре оставались в тайне. Что еще удивительнее, Skylake не получил широкого освещения и на IDF: всю информацию передали лишь узкой группе журналистов, в том числе 3DNews.

Выяснилось, что, хотя протестированные десктопные «камни» не вызвали у нас бурного восторга, это лишь вершина айсберга, и обновленная архитектура Skylake несет куда более серьезные изменения для менее энергоемких чипов, которые, судя по всем признакам, уже давно являются для Intel более приоритетным направлением.

Согласно той информации, которую мы получили из первых рук на IDF, усовершенствования относятся ко всем аспектам функциональности и производительности процессоров. Основной конвейер обработки x86-инструкций приобрел более широкие возможности для параллельного исполнения, что само по себе обеспечивает небольшой, но заметный прирост числа инструкций на такт по сравнению с предыдущим поколением (Broadwell). Серьезные изменения коснулись исполнительных устройств (увеличено количество вычислительных блоков, оптимизирован темп обработки некоторых типов инструкций) и глобальной архитектуры кристалла (удвоенная пропускная способность кольцевой шины, соединяющей ядра x86, кеш L3 и uncore–компоненты – системный агент, интегрированный GPU).

Skylake отличается эффективным управлением потребляемой мощностью, которое реализовано за счет еще более детализированного, чем в прошлых поколениях, отключения отдельных блоков кристалла и механизмов управления частотой, независимых от ОС.

Подробно перечисленные нововведения описаны в нашем обзоре архитектуры Skylake. Это информация, на которую уже можно ссылаться с уверенностью. А вот числа, описывающие производительность в конкретных категориях CPU и SoC на базе ядра Skylake, пока подтверждаются официальными источниками Intel лишь в общих чертах.

Подробные данные содержатся в слайдах, которые «утекли» в сеть в начале IDF – ваш покорный слуга лично на такой презентации, если она действительно имела место, не присутствовал. В частности, для платформы Skylake-H — четырёхъядерных ноутбучных CPU — указано, что потребляемая мощность всех основных чипов системы (CPU, интегрированный на подложке PCH, микросхемы Wi-Fi и проводного Ethernet) будет снижена вплоть до 80 % по сравнению с предыдущим поколением (Broadwell). Серия Skylake-U (двухъядерные мобильные CPU) обеспечит прирост времени автономной работы устройства вплоть до 1,4 раза и на 34 % более быструю графику (последнему поспособствует кристалл eDRAM, доселе бывший прерогативой линеек Haswell-H и Broadwell/Skylake-S).

Skylake-Y — наиболее энергоэкономичный класс CPU — получит самое большое преимущество в производительности x86-ядер (17 %) и графики (41 %).

Uncore-часть кристалла Skylake-Y приобретет несколько дополнительных компонентов. В числе последних указана электроника интерфейсов CSI2, USB On-The-Go (OTG) и eMMC5.0. Появится поддержка WiDi 6.0, беспроводной зарядки, встроенный модем LTE Cat6, а также декодер видео HEVC (последнее уже подтверждено). В части средств ввода-вывода платформа Skylake-Y сможет похвастаться возможностью захвата видео с разрешением вплоть до 4К и поддержкой двух стереоскопических камер RealSense (фронтальной и задней).

В общем, хотя туман вокруг Skylake начал рассеиваться, многое нам еще предстоит выяснить в будущем, когда будут официально запущены в продажу первые образцы SoC, рассчитанные на установку в мобильные и ультрамобильные ПК.

⇡#Память 3D XPoint

Главным технологическим анонсом IDF 2015 стали накопители линейки Intel Optane, основанные на совершенно новом типе памяти — 3D XPoint. Эта технология одинаково хорошо подходит как для ПЗУ, так и для ОЗУ

3D XPoint — совместная разработка Intel и Micron — представляет собой энергонезавиcимую память, по принципу действия совершенно отличную от преобладающей сегодня NAND Flash-памяти. В то время как NAND Flash для хранения информации использует электроны, захваченные в затворе транзистора, ячейка 3D XPoint меняет сопротивление для различения между нулем и единицей. Благодаря тому, что ячейка не содержит транзистора, плотность хранения данных в памяти нового типа в 10 раз превышает соответствующий показатель NAND Flash. Доступ к индивидуальной ячейке обеспечивает сочетание определенных напряжений на пересекающихся линиях проводников (отсюда название XPoint, которое произносится как cross-point). Ячейки в кристалле памяти расположены в несколько слоев (в текущем варианте только два), потому в имени технологии присутствует аббревиатура 3D.

В теории память 3D XPoint может достигнуть в 1000 раз большей пропускной способности по сравнению с NAND Flash. Это все ещё меньше, чем то, на что способна память DDR4 SDRAM, но вполне приемлемо для того, чтобы использовать 3D XPoint в модулях оперативной памяти.

В 2016 году Intel представит широкую линейку устройств на базе памяти нового типа под торговой маркой Optane. Это будут SSD для шины PCIe различного форм-фактора — карты расширения, 2,5-дюймовые накопители с разъемом U.2, компактные планки для ноутбуков (M.2). Чипы памяти будет производить компания Micron по норме 20 нм.

На выступлении генерального директора Intel Брайана Кржанича (Brian Krzanich) нам продемонстрировали рабочий прототип Optane в виде карты расширения PCIe. По количеству операций в секунду устройство в 5–7 раз превосходит накопитель корпоративного класса Intel SSD DC P3700. Столь высокая производительность сохраняется даже при длине очереди команд в единицу. Кроме того, 3D XPoint обладает более симметричной производительностью при чтении и записи благодаря тому, что операции обоих типов выполняются в блоках, соответствующих ширине шины памяти, — в отличие от памяти NAND Flash, которая подразумевает запись крупными «страницами» (вплоть до 16 Кбайт).

Помимо устойств ПЗУ, в линейку Optane войдут модули DIMM для серверов на платформе Xeon. Последние будут полностью совместимы с интерфейсом DDR4 SDRAM — вплоть до того, что планки обоих типов можно будет совместно использовать в одной системе. В этом случае преимущества 3D XPoint ограничиваются более высокой (в четыре раза) емкостью и низкой (вдвое) ценой модулей по сравнению с планками DIMM на основе DDR4 SDRAM.

⇡#3D-камера RealSense и новые способы ее применения

Одна из технологий, которые сейчас активно продвигает Intel – стереоскопическая камера RealSense. На прошлом IDF был представлен планшет Dell Venue 8 7000 со встроенным модулем RealSense, а теперь Intel показала прототип аналогичного смартфона, который открывает новые способы использования технологии.

Ранее все, для чего могла пригодиться такая камера, – это наложение объёмных эффектов на фотографии. Уже сегодня благодаря ПО Project Tango от Google смартфон, оснащенный RealSense, может создать трехмерную модель всего окружающего пространства. От пользователя требуется не спеша «оглянуться» вокруг с гаджетом в руке.

Два перспективных применения RealSense — объёмное зрение для бытовых роботов и компьютерные игры. Поддержка RealSense появилась в операционной системе ROS (Robot Operating System), игровых движках Unreal Engine и Unity. Razer собирается выпустить игровую камеру RealSense в первом квартале 2016 года.

Если верить Intel, трёхмерные камеры рано или поздно будут повсюду вокруг нас. C 2016 года появятся автоматы с едой, управляемые жестами. Затем когда-нибудь в примерочной комнате магазина одежды зеркало заменят на монитор. Компьютер сможет перекрасить любой предмет одежды на вас, облегчив выбор.

В выставочном зале IDF можно было увидеть несколько проектов на основе RealSense. Самые простые демонстрации сводятся к тому, что компьютер формирует трехмерные воксельные модели людей, которые проходят напротив камеры, и выводит их на экран в реальном времени.

Компьютер, на котором запущен автосимулятор, использует RealSense, чтобы следить за движениями головы геймера.

А вот эта установка представляет собой струнный музыкальный инструмент, управляемый жестами. Глядя в монитор, который как зеркало отражает зрителя в виде грубой трехмерной модели, нужно прикоснуться к черному шару, чтобы роботизированная «гитара» сыграла рифф.

Читатели, неравнодушные к фотографии, знают, что такое «фризлайт»: в то время как камера снимает сюжет с длительной выдержкой, с помощью фонарика или любого другого компактного источника света можно нарисовать в воздухе узор или сделать надпись. Трудность в том, что все это приходится делать вслепую. С помощью камеры RealSense и компьютера фотограф может в реальном времени видеть, что он рисует. Кроме того, фонарик меняет цвет в зависимости от положения в поле зрения камеры.

⇡#Интернет вещей, роботы

Как и в прошлом году, на IDF 2015 привезли массу перспективных, полезных или просто забавных разработок, относящихся к теме «интернет вещей». Миниатюрные компьютеры на базе модуля Edison или чрезвычайно компактной SoC Curie (помещается в объёме пуговицы) находят самое необычное применение. Кратко перечислим самое интересное из того, что увидели своими глазами на IDF.

Вот, к примеру, летающий дрон с камерой Nixie, который можно сложить в браслет и носить на руке.

Snowcookie – проект для любителей горных лыж. С помощью датчиков система отслеживает положение тела в пространстве и дает советы лыжнику через наушники.

Proglove – перчатки для рабочих, оснащенные различными сенсорами, сканером штрих-кодов и беспроводной связью.

Open Bionics – проект, посвященный созданию дешевых и легких подвижных протезов с модульным устройством и рук для роботов различного назначения.

А вот изобретение чисто развлекательного свойства от индивидуального разработчика – комплект шаров для жонглирования, умеющих определять свое положение в пространстве. Каждый шар содержит модуль Intel Edison, заключенный в корпус, который распечатан на 3D-принтере.

А вот роботов на IDF в этом году было не так много, как год назад. Intel привезла уже знакомых танцующих пауков.

Посетители могли сразиться на мечах с помощью механических рук, копирующих движения рук человеческих. В одном из выставочных залов был замечен робот-акула, свободно плавающий в воздухе.

⇡#Стенды других производителей: DDR4 на частоте 4266 МГЦ, гибридные модули NVDIMM, новые SSD и прочее

Завершим рассказ на том, чем привлекли наше внимание стенды производителей компьютерных комплектующих, приглашенных Intel на IDF 2015.

К примеру, здесь были впервые представлены модули оперативной памяти DDR4 SDRAM, работающие на эффективной тактовой частоте 4266 МГц. В «будке» G.SKILL можно было увидеть платформу Intel Z170 с 8-гигабайтным (два модуля по 4 Гбайт) комплектом TridentZ, обладающим данной частотой и сравнительно высокими таймингами 19-25-25-45 CR2. Вместо стандартного для большинства модулей DDR4 SDRAM напряжения 1,2 В комплект требует 1,4 В.

Более скромный набор DIMM с эффективной частотой 4133 МГц не отличается от старшей модели по основным таймингам, и только параметр tRFC (задержка, необходимая для доступа к банку после обновления) понижен с 660 до 450 циклов.

Розничные цены на устройства пока не объявлены, но дешево такие планки, естественно, продаваться не будут.

Что касается NVDIMM (non-volatile dual in-line memory module), то это уже доступная альтернатива грядущим модулям Optane на базе чипов 3D Xpoint. Они представляют собой гибридные модули RAM, несущие микросхемы DDR4 SDRAM вместе с чипами NAND Flash-памяти. Организация JEDEC, устанавливающая индустриальные стандарты на оперативную память, ратифицировала стандарт гибридных модулей ранее в мае 2015 года под названием NVDIMM. А сейчас на IDF можно было увидеть работающие образцы.

Модули NVDIMM имеют двойное назначение. С одной стороны, достаточно быстрый контроллер flash-памяти может воспользоваться пропускной способностью шины DDR4. С другой стороны, flash-память здесь служит для резервного копирования содержимого ОЗУ. В частности, некоторые варианты NVDIMM оснащаются массивом конденсаторов на отдельной плате, благодаря которым модуль успевает сохранить содержимое RAM в энергонезависимом хранилище в случае аварийной потери питания. В дальнейшем планируется размещать конденсаторы прямо на самих модулях.

Компания Kingston на IDF привезла действующий прототип своего первого твердотельного накопителя, совместимого с протоколом NVMe. Представленная ранее модель HyperX Predator построена на базе контроллера Marvell 88SS9293, передающего данные по протоколу AHCI, и уступает по производительности лучшим образцам SSD стандарта NVMe. На этот раз Kingston остановила выбор на контроллере фирмы Phison, который, скорее всего, представляет собой модель Phison E7. Чип обладает следующими спецификациями: скорость последовательного чтения/записи — вплоть до 2600/1300 Мбайт/с соответственно, произвольное чтение/запись — 350/250 тыс. IOPS.

Прототип, который нам удалось увидеть в деле, был оснащен чипами памяти Toshiba стандарта Toggle-Mode DDR и выполнен в форм-факторе платы расширения с интерфейсом PCIe 3.0 x4. На стенде был запущен тест Iometer, который выдал 233 тыс. IOPS. Впрочем, как предупреждает представитель Kingston, на пути к финальной коммерческой реализации накопителя выбор контроллера может измениться. Появление SSD в продаже ожидается в 2016 г.

Наконец, мы нашли на IDF активные оптические кабели для шины Thunderbolt, обеспечивающие соединение на расстоянии вплоть до 60 м, и первое устройство, совместимое с портом Thunderbolt 3 (который физически выполнен в форм-факторе USB Type-C) – им оказалась док-станция для ноутбука.

⇡#Итоги

Нельзя сказать, что в этом году IDF прошел бессодержательно. Мы увидели немало интересных проектов, раскрывающих потенциал технологий Intel – всевозможные «умные вещи» со встроенными компьютерами Edison и Curie, а также камерой RealSense. Сама Intel наконец приоткрыла завесу тайны над микроархитектурой Skylake и представила без преувеличения революционные продукты – накопители Optane на базе технологии 3D XPoint.

И все же IDF 2015 лучше всего охарактеризовать как продолжение IDF 2014, на котором Intel определила свои главные интересы в сфере развивающихся технологий – интернет вещей, роботы, компьютерное зрение. В текущем году в этих направлениях не было представлено ничего принципиально нового, но это, на самом деле, хороший знак. За дело взялись крупные организации, располагающие большими ресурсами, и теперь нам остается только дождаться появления уже не концептуальных, а серийных, коммерческих продуктов, обещающих изменить нашу жизнь.