ОСЕННИЙ форум разработчиков Intel IDF/Fall 2003, состоявшийся в сердце Кремниевой Долины — калифорнийском городе Сан-Хосе, получил название «Конвергентные технологии: инновации в вычисления и коммуникации». Как полагают в Intel, скоро все вычислительные устройства будут оснащены средствами коммуникаций, а средства связи смогут выполнять сложнейшие вычисления. Таким образом, конвергенция двух миров становится определяющим направлением развития индустрии высоких технологий.

Разрабатывая свою новейшую продукцию, корпорация нацелена на качественный рост производительности микропроцессоров, обеспечение безопасности передачи данных и расширение возможностей платформ для разных областей применения — от серверов до мобильных терминалов. Но если сегодня основной объем информации на планете передается с помощью проводных средств телекоммуникаций, то в будущем глобальные информационные потоки заполнят эфир, поэтому ключевую роль в обустройстве конвергентного мира Intel отводит радиотехнологиям.

Четыре «киТа» конвергентного мира

«Интеграция вычислительных и коммуникационных устройств становится массовым явлением», — утверждает президент и главный директор по операциям Intel Пол Отеллини. Ежедневно на планете продается свыше 76 тыс. адаптеров для подключения к беспроводным сетям. По оценкам главы Intel, к 2010 году в мире будут использоваться 2,5 млрд компактных беспроводных коммуникаторов с вычислительной мощностью современных высокопроизводительных ПК, а число персональных компьютеров, оснащенных средствами высокоскоростного беспроводного доступа, превысит 1,5 млрд.

АНАНД ЧАНДРАСЕКЕР в окружении мобильных платформ на базе Centrino

Руководство корпорации предлагает разработчикам сфокусировать усилия на четырех важнейших технологических направлениях, скрывающихся под аббревиатурой «4Т». Среди них — Hyper-Threading (повышение производительности), Centrino (совершенствование средств мобильных вычислений и беспроводного доступа), LaGrande (обеспечение безопасности информационных систем) и новая концептуальная платформа Vanderpool. О ней пока известно немного: подобно мэйнфреймам, Vanderpool позволит сосуществовать на одном компьютере нескольким программным средам. Выпуск новой платформы позволит повысить стабильность, гибкость и скорость отклика (доступность) вычислительных систем.

Четыре «киТа» конвергентного мира покоятся на общем фундаменте — кремниевых технологиях Intel. В рамках осеннего IDF Отеллини впервые представил кремниевую подложку следующего поколения, изготовленную по 65-нанометровой технологии. Подразумевается, что в 2005 году ее примут в качестве промышленного стандарта. К 2007 году Intel планирует перейти на 45-нанометровую технологию изготовления транзисторов, еще через два года — на 32-нанометровую, а к 2011 году начнет производство полупроводниковых элементов на схемах толщиной 22 нм. Другими словами, размер транзисторов станет меньше диаметра молекулы ДНК. Самое удивительное, что прототипы транзисторов будущего уже существуют: их фотографии были продемонстрированы сообществу разработчиков.

Актуальность современных исследований в области нанотехнологий выходит за рамки задачи увеличения производительности процессоров. Intel стремится не только увеличивать быстродействие, но и интегрировать в миниатюрные устройства все больше конвергентных функций.

Корпорация фокусирует внимание разработчиков как на стратегических направлениях развития компьютерной индустрии, так и на прикладных исследованиях для создания новейших архитектур ввода/вывода, технологий памяти, увеличения времени автономной работы мобильных устройств и других компонентов вычислительных систем. Проектируя стандартизированные модули (от полупроводниковых комплектующих и ПО до прототипов элементов платформ), Intel воплощает в жизнь идею формирования глобальной отраслевой экосистемы. Причем ее исследования ориентированы на самые перспективные сегменты ИТ-рынка: это корпоративные вычисления, телекоммуникации, мобильные приложения и бытовые конвергентные системы (которые, в терминологии Intel, служат для построения «цифрового дома»).

Корпоративные системы

В ходе форума представители Intel рассказали о планах компании, связанных с развитием линейки серверных компонентов. В данной области основные надежды корпорации связаны с реализацией идеи «параллелизма» вычислений. Под этим подразумевается не только усовершенствование технологии Hyper-Threading, но и разработка революционных многоядерных процессоров.

Как сообщил старший вице-президент и руководитель подразделения Enterprise Products Group Майк Фистер, в 2004 году продуктовый ряд процессоров Itanium 2 (для мультипроцессорных серверов) на 0,13-микронном ядре Madison пополнится чипом с более высокой тактовой частотой (1,5 ГГц) и расширенной кэш-памятью третьего уровня (9 Мбайт). Не исключено, что уже в конце 2004 года ему на смену придет новейший двухъядерный процессор Montecito, выполненный по 90-нанометровой технологии и имеющий гораздо более внушительную кэш-память. В отдаленной перспективе семейство процессоров MP (Multi-Processor) пополнится мультиядерным процессором Tanglewood, о характеристиках которого пока ничего не известно.

В 2004 году процессоры Itanium 2, предназначенные для использования в одно- и двухпроцессорных серверах, также сменятся чипом Montecito. А вместо нынешних процессоров Low Voltage (LV) Itanium 2 станет использоваться чип Deerfield с более высокой тактовой частотой.

Развитие младшего семейства процессоров Xeon тоже связано с внедрением 90-нанометровых технологий и двухъядерной архитектуры. В 2004 году на смену чипу для многопроцессорных систем Gallatin с частотой 2,8 ГГц и кэш-памятью L3 объемом 2 Мбайт придет Gallatin-4M с тактовой частотой 3 ГГц и удвоенным размером кэш-памяти. Во второй половине 2004 года ожидается появление процессора с рабочим названием Potomac, основанного на 90-нанометровой технологии. Он будет иметь улучшенные характеристики производительности и памяти. Для Potomac создается набор микросхем Twin Castle, поддерживающий до четырех процессоров, новейшую шину PCI Express и память DDR2.

Выпускаемый сегодня Intel Xeon DP с частотой от 3,06 ГГц и кэш-памятью L3 1 Мбайт сменят более производительные чипы Nocona и Jayhawk, выполненные по той же 90-нанометровой технологии. Уже известно, что в 2004 году наряду с Nocona корпорация предложит наборы микросхем Lindenhurst и Tumwater с поддержкой шины PCI Express и памяти типа DDR2. Плата Lindenhurst будет выпускаться в двойном исполнении — для высокопроизводительных систем (Performance DP Server) и серверов начального уровня (Value). Tumwater позиционируется как платформа для построения рабочих станций.

Кроме того, Майк Фистер представил новейшую линейку продуктов Enterprise Blade Server Family. По сути, она стала реализацией концепции Intel, состоящей в выпуске «строительных блоков» для производства blade-серверов. Сообщалось, что в конце 2003 года корпорация освоит серийный выпуск подобных модулей и предложит их своим OEM-партнерам. Кстати, российская компания Kraftway представила на IDF серверы нового класса, базирующиеся на процессорах Intel Xeon и фигурирующие под торговой маркой GEG Express Blade. В них использован корпус Intel Enterprise Server Blade высотой 7U, вмещающий в себя до 14 вычислительных модулей, каждый из которых поддерживает до двух процессоров Intel Xeon.

Ввод/вывод

Упоминавшаяся выше технология PCI Express стала одной из самых «горячих» тем IDF. Лидеры индустрии рассматривают ее как преемника популярных сегодня PCI и PCI-X. Последовательная архитектура PCI Express обеспечивает пропускную способность от 2,5 до 80 Гбит/с и эффективную работу устройств ввода/вывода систем следующего поколения, в которых будут использоваться процессоры с тактовой частотой свыше 10 ГГц.

НОВАЯ аббревиатура WiMAX завоевывает все большее расположение в глазах руководителей Intel

В ходе презентации серверного набора микросхем Lindenhurst и Tumwater демонстрировалось гигабитное сетевое подключение по стандарту Ethernet. На его примере было показано, что технология PCI Express позволяет устанавливать прямое соединение вычислительных платформ с высокоскоростными сетевыми адаптерами без дорогостоящих мостов ввода/вывода. Intel не только продемонстрировала первые полупроводниковые микросхемы на базе данной архитектуры, но и сообщила о намерении внедрить эту спецификацию в вычислительную и коммуникационную продукцию. Кроме того, было представлено несколько новых программ и инструментальных средств, которые обеспечат популяризацию и распространение технологии PCI Express.

На первом этапе Intel готовит к выпуску:

  • Ethernet-контроллеры, быстродействие которых при полнодуплексном соединении по стандарту Ethernet достигнет, благодаря поддержке PCI Express, значений 1 и 10 Гбит/с. Эти контроллеры будут устанавливаться в настольные системы следующего поколения и системы на базе набора микросхем Lindenhurst;
  • процессор ввода/вывода для систем хранения данных Intel, в котором технологии PCI Express и Intel Xscale будут интегрированы для организации высокопроизводительных RAID-массивов на системных платах, поддерживающих SCSI, SATA и Fibre Channel. Этот процессор станет неотъемлемой частью всех систем на базе микросхем Lindenhurst;
  • системные платы с поддержкой технологии PCI Express для серверов и рабочих станций, в которых будут разъемы как PCI, так и PCI Express, что обеспечит плавный переход на новую технологию межкомпонентных соединений;
  • мост преобразования последовательного интерфейса в параллельный Intel 41210 PCI Express-to-PCI/PCI-X 1.0, который позволит использовать существующие адаптеры и дополнительные карты в платформах на базе PCI Express. Вдобавок будет выпущена специальная платформа Intel 41210 для ускорения перевода старых карт PCI на новую технологию межкомпонентных соединений;
  • интегрированные наборы микросхем для клиентских систем с поддержкой интерфейсов ExpressCard и Card ElectroMechanical на базе технологии PCI Express. Они заменят сегодняшние компоненты Cardbus и PCI в клиентских платформах Intel.

Среди предложенных Intel инструментов, упрощающих проектирование конечных продуктов, следует выделить первый набор для разработчиков Intel PCI Express Product Development Kits (PDK), состоящий из платформ на базе наборов микросхем Lindenhurst и Tumwater с поддержкой шины PCI Express (для проектирования решений для серверов и рабочих станций). Обе версии PDK появятся на рынке в ограниченных количествах в IV квартале текущего года.

Модули для телекоммуникаций

Важнейшим принципом стратегии Intel в области телекоммуникаций является ускорение разработки модульных решений на базе сетевых процессоров. В рамках IDF корпорация представила расширенный набор платформ, инструментальных средств и вспомогательного ПО для сетевых процессоров на базе архитектуры Internet Exchange Architecture (IXA). Как сообщил генеральный менеджер подразделения Intel Network Processor Division Даг Дэвис, предлагаемый Intel комплект инструментов включает в себя новые платформы разработки на базе спецификации Advanced Telecom Computing Architecture (AdvancedTCA) и набор программных инструментальных средств Intel IXA Software Development Kit 3.1. В первой половине 2004 года Intel IXA Software Development Kit будет дополнен набором инструментов Intel IXP2XXX Architecture Tool.

В состав новейших платформ разработки входят платы для установки сетевых процессоров Intel IXP2400, IXP2800 и IXP2850, различные платы ввода/вывода, а также корпус с дополнительными разъемами для установки других плат (например, интегрированных коммутаторов), удовлетворяющих спецификации AdvancedTCA.

Комплект Intel IXA Software Development Kit 3.1 был усовершенствован за счет включения в него вспомогательных средств, обеспечивающих программную эмуляцию ключевых функций сетевых процессоров. Кроме того, они позволяют анализировать эффективность интеграции низкоуровневых программных компонентов в приложения, использующие аппаратные средства Intel.

Инструментальное средство Intel IXP2XXX Architecture Tool представляет собой программную модель, помогающую независимым разработчикам оценивать характеристики будущего приложения, уровень утилизации ресурсов процессора и памяти еще до начала разработки этого приложения. Возможность анализировать важнейшие параметры систем на ранних стадиях проектирования повысит эффективность инвестиций в исследовательские программы партнеров Intel.

Анонсированные продукты предназначены для создания различных сетевых устройств. Среди них — мультиплексоры доступа абонентских DSL-линий (DSLAM), маршрутизаторы класса high-end, мультисервисные коммутаторы и контроллеры для беспроводных сетей.

Радиоренессанс

Использование радиотехнологий рассматривается руководством Intel как ключевое звено стратегии конвергенции телекоммуникаций и вычислительных средств. Выступая на форуме, старший вице-президент и главный директор корпорации по технологиям Патрик Гелсингер рассказал о новейших исследованиях в рамках программы Radio Free Intel. Как известно, этот проект нацелен на внедрение в микропроцессоры функций радиосвязи и создание так называемых «адаптивных» радиоплатформ.

Гелсингер сообщил об успешной разработке компонентов для радиосвязи с использованием микросхем на основе комплиментарных металл-оксидных полупроводников (КМОП) с проектной нормой 0,18 мкм. Среди них — самый быстрый в мире управляемый радиогенератор (он отвечает за формирование частоты, с которой передаются и принимаются сигналы), функционирующий на частотах свыше 75 ГГц.

Заложив основы для расчета полосы пропускания и модуляции каналов, а также совершенствования интеллектуальных антенн, разработчики Intel достигли заметного прогресса в технологии адаптивных коммуникаций. Ее суть — в оптимизации пропускной способности, дальности, мощности и производительности беспроводных систем. Подразумевается, что применение «адаптивных» радиоплатформ в устройствах связи нового типа позволит абонентам свободно обмениваться информацией вне зависимости от стандарта обслуживающих их сетей и от операторских сервисов.

На форуме был продемонстрирован прототип мобильного терминала следующего поколения, названный «универсальным коммуникатором». Он сочетает в себе инновационные методы обработки мультимедийной информации с функциями бесшовного роуминга между локальной (802.11b) и территориально распределенной (GSM/GGPRS) беспроводными сетями. В Intel убеждены, что потенциал технологий передачи данных по кабельным соединения (как медным, так и волоконно-оптическим) по большому счету исчерпан, поэтому нужно концентрировать усилия на развертывании глобальной беспроводной инфраструктуры широкополосного доступа. К слову, сегодня в развитых странах действуют свыше 20 тыс. точек доступа стандарта Wi-Fi.

Вице-президент и технический директор подразделения Intel Communications Group Эрик Ментцер сообщил об интенсификации разработки устройств на основе стандарта IEEE 802.16a. Он определяет технологию широкополосной связи для подключения точек беспроводного доступа стандарта Wi-Fi и может стать альтернативой существующим методам решения проблемы «последней мили», таким как применение оптических кабелей или хDSL-линий. Ожидается, что сети 802.16a позволят увеличить радиус беспроводной связи до 50 км и обеспечат передачу данных, голоса и видео со скоростью до 70 Мбит/с.

Новый стандарт, получивший кодовое название WiMAX, разрабатывается Intel совместно с OEM-производителями беспроводного оборудования MAN (Metropolitan Area Network). Предположительно во второй половине 2004 года на аппаратной платформе Intel будут созданы образцы оборудования данной спецификации, после чего телекоммуникационные операторы начнут его тестирование. В 2005 году Intel планирует сертифицировать оконечные пользовательские устройства WiMAX.

Провозгласив наступление эры ренессанса радиотехнологий, Гелсингер призвал аудиторию смириться с закатом эпохи медных соединений. На огромном экране конгресс-центра появился лозунг «No more Copper!».

Беспроводная мобильность

Разработка Intel мобильной продукции проводится в четырех направлениях: это интегрированный доступ к локальным беспроводным сетям, рост производительности мобильных ПК, увеличение времени автономной работы пользовательских устройств и их минимизация. В этой связи Ананд Чандрасекер, вице-президент и генеральный менеджер подразделения Mobile Platforms Group корпорации Intel, сообщил, что до конца года лидеры индустрии выпустят свыше 130 новых моделей ноутбуков на компонентной базе Intel Centrino. К слову, 23 сентября 2003 года, то есть почти сразу после завершения IDF, фирма представила процессор для мобильных ПК Pentium 4 с тактовой частотой до 3,2 ГГц и поддержкой технологии Hyper-Threading (HT). Он предназначен для ноутбуков, позиционируемых как полноценная альтернатива настольным ПК.

Ожидается, что уже в текущем году на рынке появятся ноутбуки со встроенной поддержкой беспроводного доступа к сетям стандартов 802.11a/b или 802.11b/g. Объявлено и о предстоящем выпуске процессоров нового поколения Pentium M с условным названием Dothan. Они будут изготавливаться по проектной норме 90 нм и технологии «напряженного кремния». Состоящий из 140 млн транзисторов процессор с ядром Dothan будет иметь усовершенствованную микроархитектуру и интегрированную кэш-память второго уровня объемом 2 Мбайт с оптимизированным энергопотреблением. Новинка должна поступить в продажу в IV квартале этого года. Кроме того, Intel предложила разработчикам готовых решений на базе технологии Intel Centrino набор микросхем Intel 855GME, сочетающий в себе экономичность энергопотребления и повышенную производительность графической подсистемы.

Во второй половине 2004 года Intel намерена анонсировать платформу Sonoma, также спроектированную на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК. В состав Sonoma войдут упомянутый процессор Pentium M, интегрированные средства беспроводного доступа стандарта 802.11a/b/g и набор микросхем с рабочим названием Alviso. Создаваемые чипсеты будут использовать новый алгоритм обработки графики и поддерживать ряд отраслевых стандартов будущего. Среди них — шина PCI Express, интерфейс NEWCARD, оперативная память типа DDR2, интерфейс для устройств хранения данных Serial ATA и «фирменный» аудиоинтерфейс от Intel под названием Azalia.

Кроме того, Intel активно участвует в разработке мобильных телефонов и карманных компьютеров. На форуме был продемонстрирован процессор Intel PXA800EF, специально спроектированный для мобильных телефонов. Это первое в отрасли устройство с высокой степенью интеграции коммуникационных функций, поддерживающее стандарт EDGE. В нем реализован один из ключевых технологических принципов Intel «беспроводной Internet в одной микросхеме».

Были показаны и перспективные разработки, которые найдут свое место в конвергентных сетях отдаленного будущего. Главная роль отводится готовящемуся к выпуску процессору с поддержкой технологии Intel XScale. Новый чип Bulverde будет применяться в сотовых телефонах, карманных ПК и других беспроводных терминалах. Поддерживая несколько новых функций, он позволит проводить высококачественную фотосъемку, обеспечит большую скорость обработки мультимедийных данных и увеличение срока автономной работы терминала.

Так, в процессоре Bulverde планируется использовать технологию SpeedStep. Она увеличивает возможности динамического управления напряжением электропитания Intel Dynamic Voltage Management (которая уже включена в микроархитектуру Intel Xscale) за счет трех дополнительных режимов низкого энергопотребления — «долгий простой» (deep idle), «ожидание» (standby) и «глубокий сон» (deep sleep). Предложенная Intel технология позволяет мгновенно изменять напряжение и тактовую частоту процессора за счет его перевода в режимы пониженного энергопотребления.

В прошлом году «кремниевая» корпорация анонсировала технологию Wireless MMX, которая базируется на использовании известной платформы Intel MMX, изначально имевшей отношение к процессорам семейства Pentium. Сегодня производитель объявил о намерении интегрировать Wireless MMX в будущие процессоры Bulverde. Он сообщил, что данная технология способна повысить производительность мобильных клиентских устройств при работе с мультимедийными данными до уровня, присущего современным настольным системам.

Наконец, Intel предложила сообществу разработчиков Quick Capture — интерфейс, который позволяет получать потоковое видео и высококачественные фотоснимки от множества моделей фото- и видеокамер, встраиваемых в современные мобильные телефоны и КПК. Технология Intel Quick Capture предусматривает три основных режима работы: Quick View (предварительный просмотр отснятого материала в режиме реального времени с низким энергопотреблением), Quick Shot (фотосъемка с высоким — до 4 мегапикселов — разрешением) и Quick Video (высококачественная видеосъемка). Видимо, благодаря Quick Capture процесс отправки фото- и видеоизображений с мобильных телефонов станет доступным даже для домохозяек.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями