Кардинальное изменение стратегической линии корпорации Intel — от наращивания мощности одноядерных процессоров в пользу развития двухъядерных — дало аналитикам богатую пищу для размышлений. Большинство из них уверены в том, что в Санта-Кларе добьются на этом пути значительного увеличения производительности процессоров
В прошлом году президент и директор по операциям Intel Пол Отеллини обещал аналитикам, что Pentium 4 покорит рубеж частоты в 4 ГГц к концу 2004 года. Но сейчас многие сомневаются в том, что это обещание удастся сдержать

Итак, в Intel отказались от планов по выпуску процессоров под кодовыми именами Tejas и Jayhawk, которые должны были заменить собой текущие модификации Pentium 4 и Xeon соответственно. Вместо этого в Санта-Кларе начат масштабный проект по созданию новой двухъядерной архитектуры, которая к концу 2005 года найдет применение в коммерческих продуктах как для настольных систем и серверов, так и для ноутбуков.

Процессоры с двумя ядрами по сути представляют собой два процессора, которые размещены на одном кристалле. Разработчики склоняются именно к такому подходу, потому что это позволит использовать для повышения производительности два ядра с низким энергопотреблением, а не одно-единственное процессорное ядро, пусть и работающее на высокой тактовой частоте.

Натану Бруквуду, ведущему аналитику компании Insight 64, такое смещение в сторону двухъядерных процессоров напомнило историю автомобильной промышленности. «Это похоже на переход от одноцилиндровых двигателей к двухцилиндровым. Они работают более плавно, преодолевают большие расстояния, и вы можете использовать два меньших по размеру цилиндра вместо одного большого», — пояснил Бруквуд.

IBM и Sun уже выпустили свои первые двухъядерные микропроцессоры для серверов старшего класса. Напомним, что Intel ранее также объявила о планах по созданию двухъядерных процессоров семейства Itanium. В Санта-Кларе рассчитывают, что двухъядерная архитектура поможет решить проблему энергопотребления, с которой в Intel столкнулись в частности при выпуске 0,09-микронных Pentium 4 (Prescott). Это одна из основных проблем, стоящих перед разработчиками процессоров в настоящее время.

«Ранее при смене поколений микропроцессоров Intel практически всегда удавалось следовать простому плану увеличения тактовой частоты и сдерживания роста энергопотребления», — отметил главный редактор Microprocessor Report Кевин Крюэлл.

Прежде в Intel старались максимально использовать ресурсы каждого поколения процессоров по увеличению тактовой частоты. Затем начинался переход на новый, более совершенный техпроцесс и выпускались процессоры с более высокими тактовыми частотами, но при этом обладающие меньшим энергопотреблением. «Как раз переход на более совершенные технология изготовления чипов и позволял добиваться этого», — уточнил Крюэлл.

С Prescott, однако, все вышло по-иному. При тех же самых тактовых частотах, что и у процессоров предыдущего поколения (с ядром Northwood), энергопотребление выросло. Отчасти это может объясняться появлением новых инструкций и большим объемом кэш-памяти, хотя некоторые обозреватели полагают, что утечка токов при использовании 90-нанометрового техпроцесса все же оказалась выше, чем поначалу ожидалось.

«Каждое из двух ядер процессора новой архитектуры может работать на меньшей частоте и поэтому потреблять меньше энергии. Однако новый процессор в целом все же будет работать с большей производительностью, чем процессор с более высокой тактовой частотой и одним ядром», — пояснил Крюэлл.

В прошлом году президент и директор по операциям Intel Пол Отеллини обещал аналитикам, что Pentium 4 покорит рубеж частоты в 4 ГГц к концу 2004 года. Но сейчас многие сомневаются в том, что это обещание удастся сдержать. «Судя по показателям энергопотребления Prescott, сделать это будет чрезвычайно трудно», — сказал Крюэлл.

В конечном итоге в Intel, скорее всего, собираются постепенно перевести все серверные, настольные и мобильные процессоры на архитектуру Banias, которая является основой Pentium M, впервые представленных в прошлом году. Так во всяком случае утверждают некоторые источники, близкие к корпорации. Они же, впрочем, говорят и о том, что и нынешняя архитектура NetBurst сохранится в двухъядерных модификациях Xeon и Pentium 4, по крайней мере, на начальном этапе.

Конечно, Intel придется прислушиваться к мнению заказчиков, особенно в случае с серверными процессорами. Вряд ли процесс перехода к новой архитектуре будет быстрым, поскольку для серверных систем обычно требуются более тщательные процедуры тестирования. Вариант, при котором в Intel пойдут на архитектурные новации одновременно с выпуском двухъядерных процессоров, считается практически нереальным. Как считают аналитики, это было бы слишком большим потрясением для производителей серверов.

Процессоры, построенные на основе архитектуры Banias, меньше по размерам и обладают более низким энергопотреблением, чем те, что построены с использованием архитектуры NetBurst. Ожидается, что в Intel, остановив выбор на одном из вариантов архитектуры Banias, сделают его стандартным для всех своих процессоров в течение 2006 года.

«С точки зрения энергопотребления преимущества двухъядерных процессоров несомненны. Однако их производительность при работе в реальных условиях напрямую зависит от наличия программного обеспечения, умеющего использовать все плюсы независимо работающих ядер, — отметил ведущий аналитик компании Illuminata Гордон Хафф. — Не будем забывать, что приложения для настольных ПК традиционно разрабатываются как однопоточные».

Многопоточные приложения работают на двухъядерных процессорах быстрее, чем на одноядерных. Однако, как заметил Хафф, при работе с однопоточными приложениями процессоры с одним ядром, как правило, опережают двухъядерные.

В нынешних процессорах Intel поддержку многопоточных приложений обеспечивает технология Hyper-Threading, позволяющая задействовать арифметические устройства более эффективно. При этом для операционной системы компьютер «представляется» как двухпроцессорный.

«В основе этой технологии лежит создание виртуальной двухпроцессорной системы, — поясняет Крюэлл. — Многопоточные операционные системы, такие как Windows XP и последние версии Linux, могут использовать эту технологию, обеспечивая более эффективное одновременное выполнение на ПК двух различных задач».

«При переходе к двухъядерным процессорам в пользу Intel будет играть и такой фактор, как мощная производственная структура корпорации», — считает Дин Маккэррон, ведущий аналитик Mercury Research. По его мнению, двухъядерная архитектура потребует размещения на одном кристалле гигантского количества транзисторов. Для Intel с ее великолепной производственной базой решить эту задачу наверняка будет проще.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями