Разработки Intel на конференции ISSCC
Основные направления работы корпорации Intel в области твердотельных микросхем представил Пат Гелсингер, директор Intel по технологиям

В феврале в Сан-Франциско прошла международная конференция по твердотельным микросхемам (International Solid-State Circuits Conference, ISSCC). В преддверии этого события корпорация Intel провела телебрифинг для представителей прессы и аналитиков из стран Европы, Ближнего Востока и Азии.

Intel вынесла на конференцию 11 докладов.

Их краткий обзор вместе с основными направлениями работы корпорации в соответствующих областях представил Пат Гелсингер, директор Intel по технологиям.

Не так давно побывавший в России Джастин Раттнер, глава лаборатории микропроцессорных технологий, рассказал о докладах, посвященных конструированию микросхем. Особо хочется отметить два сообщения.

Первое посвящено разработке динамического АЛУ и планировщика для целочисленных однотактных вычислений, работающего при комнатной температуре с частотой 6,5 ГГц (напряжение 1,2 В, занимаемая площадь 44 кв. мкм, мощность 150 Вт); возможно увеличение тактовой частоты до 8-9 ГГц (напряжение 1,5 В).

Предмет второго — целочисленное 32-разрядное исполнительное устройство, также созданное по 0,13-микронной КМОП-технологии с шестислойной металлизацией; оно работает на частоте 5 ГГц при температуре 30?C (напряжение 1,6 В), выполняет 12 однотактных команд и, включая в себе 160 тыс. транзисторов, занимает площадь 2,3 кв. мм.

Кто-то из журналистов спросил, увидим ли мы эти исполнительные устройства в будущих версиях Pentium 4. Ответ, конечно, был ясен: речь идет об экспериментальных разработках, которые не обладают всей необходимой функциональностью. Как бы то ни было, корпорация фактически продемонстрировала составные части 5-гигагерцевого микропроцессора, построенного по технологии 0,13 мкм, который способен работать при комнатной температуре.

Сразу шесть докладов посвящены технологическим деталям McKinley. Известно, что HP и Intel подали около 40 патентов, посвященных различным аспектам конструкции этого микропроцессора. Производительность McKinley, начало поставок которого ожидается в середине 2002 года, будет в полтора-два раза выше, чем у Itanium. Об этом сообщил Джон Кроуфорд, директор подразделения Intel по разработке архитектуры McKinley. По сравнению с Itanium в три раза (до 6,4 Гбайт/с) возрастет пропускная способность системной шины, которая будет иметь ширину 128 бит и работать на частоте 400 МГц. Число стадий конвейера микропроцессора, работающего на тактовой частоте 1 ГГц и изготовленного по технологии 0,18 мкм, уменьшается (!) с десяти до восьми. Микропроцессор занимает площадь 464 кв. мм и содержит 221 млн. транзисторов. Увеличено до 11 число портов выдачи команд на выполнение, выросло до шести число целочисленных исполнительных устройств, повысилось число устройств загрузки регистров/записи в память (их стало по два). Серьезные изменения произошли в файле целочисленных регистров; в McKinley он имеет 20 портов и рассчитан на работу с частотой 1,2 ГГц при напряжении 1,5 В.

Изменено и строение кэш-памяти. Четырехпортовый физически адресуемый кэш первого уровня емкостью 16 Кбайт обладает пониженной до одного такта задержкой доступа по чтению и может работать на частоте 1,2 ГГц с пиковой пропускной способностью 19,2 Гбайт/с. Емкость однородного (то есть содержащего команды и данные) кэша второго уровня увеличена до 256 Кбайт. Он является неблокирующимся и имеет внеочередной интерфейс при минимальной задержке пять тактов. Поддерживаемая частота — до 1,2 ГГц, пропускная способность — 72 Гбайт/с. Наконец, кэш третьего уровня на частоте 1 ГГц имеет пропускную способность 64 Гбайт/с, но может работать и на частоте до 1,2 ГГц. Кэш поддерживает возможность чтения/записи каждые четыре такта. Кэш третьего уровня интегрирован в микропроцессор, однако его емкость уменьшена с 4 Мбайт (в Itanium) до 3 Мбайт.

Можно предположить, что это связано с нехваткой площади на кристалле, причиной которой явилось, в частности, появление в McKinley дополнительных исполнительных устройств. По-видимому, увеличение емкости кэша второго уровня является для производительности микропроцессора более существенным. Из представленных данных не ясно, будет ли тактовая частота McKinley фиксирована на уровне 1 ГГц или будет увеличена, например, до 1,2 ГГц в последующих версиях микропроцессора. Но этот вопрос мне задать не удалось...

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями