Три кита

Проходивший с 12 по 16 октября в Сан-Хосе (Калифорния) "Microprocessor Forum" собрал крупнейших производителей микропроцессоров. Обычно компании используют это мероприятие для представления новых моделей и обнародования планов. Не стал исключением и нынешний форум.

Жизнь после Merced

Внутри Merced.

На "Microprocessor Forum" все ждали от корпорации Intel (www.intel.com) подробностей о процессоре Merced, который появится только в середине 2000 года, но о котором уже столько говорят. И дождались. Вице-президент Intel Стивен Смит (Stephen Smith) даже продемонстрировал собравшимся картридж будущего процессора, который по размерам весьма напоминал Pentium II, отличаясь лишь расположением силовых и сигнальных выводов.

Впрочем, внешнее сходство обманчиво: внутри Merced устроен совсем иначе. Одно из основных различий заключается в устройстве кэш-памяти, которая в последнее время стала существенным резервом повышения производительности процессоров. В отличие от всех выпускаемых ныне чипов, Merced будет иметь не двух-, а трехуровневую схему организации кэша (в добавление к Level 1 и Level 2 появится еще и Level 0).

Другой важный момент - вычисления с плавающей точкой. По их скорости с Merced не сможет сравниться ни один из существующих ныне чипов. По сообщению Смита, блок FPU (floating-point unit) у Merced будет в двадцать (!) раз быстрее, чем у Pentium Pro, и в три раза быстрее, чем у будущего 32-разрядного процессора Intel с кодовым названием Tanner.

На Merced, однако, Intel не собирается останавливаться. Примерно через год после его выпуска, в 2001 году, должен появиться процессор с кодовым именем McKinley. По производительности он будет вдвое превосходить Merced, а его тактовая частота достигнет 1 ГГц (1000 МГц). За McKinley, ориентировочно в 2002 году, должен последовать Madison. Производиться он будет по медной технологии, и это, пожалуй, вся информация о нем, которая доступна на сегодняшний день.

Эти 64-разрядные процессоры помогут Intel завоевать рынок сверхмощных серверов для крупных предприятий, о котором она раньше могла только мечтать. Но компания готовит еще одну новинку - относительно недорогие 64-разрядные процессоры "для народа", то есть для средних серверов и рабочих станций. Ориентированный на этот рынок процессор с кодовым названием Deerfield должен появиться в 2003 году.

Как видно, на ближайшую пятилетку у компании все четко расписано. Удастся ли выдержать этот график? Говорить об этом сегодня, конечно, еще рано - все равно что в 1994 году предсказывать точную дату выпуска Xeon.

Зуб за зуб

Архитектура К7.

Компания AMD (www.amd.com) представила архитектуру процессора следующего поколения - K7, который некоторые обозреватели теперь называют не иначе как могильщиком Pentium II.

K7 будет устанавливаться в новый разъем под названием Slot A, отличающий как от Socket 7, так и от Slot 1. Это, однако, лишь внешняя сторона. Главным новшеством будет системная шина, работающая на частоте 200 МГц и использующая протокол Alpha EV6 (в создании K7 принимали участие несколько бывших разработчиков процессора Alpha из компании Digital), - благодаря ей K7, первый из чипов AMD, поддерживает мультипроцессорную обработку. Процессор, выпускаемый по 0,25-микрометровой технологии, будет работать на частоте 500 МГц и выше.

Вычисления с плавающей точкой всегда были слабой стороной процессоров, конкурирующих с чипами Intel. K7 исправит положение - в него будет встроен не один, а три (!) параллельных блока FPU (floating-point units). Что касается операций с целыми числами, то для них в K7 отведено два блока - обычный и векторный.

Объем и устройство кэш-памяти - одни из главных факторов, определяющих быстродействие процессора. У K7 кэш-память первого уровня (та, что всегда интегрирована в процессор) имеет объем, более характерный для кэш-памяти второго уровня, а именно - 128 Кбайт. Это особенно важно, учитывая высокую частоту, на которой будет работать новый процессор. Объем кэш-памяти второго уровня может достигать 8 Мбайт. Естественно, что на кристалле столько не поместится, и кэш L2 будет вынесен в отдельную микросхему.

Здесь AMD подходит очень близко к тому, что уже сделала корпорация Intel. Меняя объем и частоту работы кэш-памяти второго уровня (у K7 она составит от трети до полной частоты CPU), компания сможет выпускать процессоры, нацеленные на различные сегменты рынка - от low-end до мощных рабочих станций и серверов.

Конечно, у AMD могут возникнуть непредвиденные трудности, как маркетинговые (производители компьютеров не захотят переходить на Slot A), так и технологические (еще совсем недавно AMD терзалась проблемой недостаточного выхода исправных процессоров). Тем не менее, похоже, что на процессорном рынке борьба развернется с новой, невиданной силой.

До выпуска K7 (это должно состояться в первой половине следующего года) AMD представит еще две новинки. Первая - процессор K6-2 с тактовой частотой 400 МГц. Несмотря на прежнее название, этот чип будет иметь новое, переработанное ядро, которое, по заявлению компании, позволит заметно повысить производительность.

Вслед за обновленным K6-2 у AMD вырастет "Острый зуб" (Sharptooth) - таково кодовое название нового процессора K6-3. Особенность Sharptooth - кэш-память второго уровня объемом 256 Кбайт, расположенная на одном кристалле с процессором. Учитывая резкий рост производительности, который дает перенос кэш-памяти на кристалл CPU, можно предсказать, что это будет первый процессор для разъема Socket 7, бьющий по производительности Intel Pentium II. По некоторым сведениям, кстати, AMD уже наладила производство K6-3, однако по маркетинговым причинам не будет поставлять его до Рождества.

Следующий ход: G3-G4

Компания Motorola (www.motorola.com) объявила спецификации новой микропроцессорной архитектуры G4.

Исполнительные блоки процессора G4.

G4 - первый процессор Motorola, который работает на частоте 400 МГц, имеет 2 Мбайт кэш-памяти второго уровня и использует системную шину с тактовой частотой 100 МГц. До сих пор самым быстрым чипом был PowerPC 750 (G3) с частотой 366 МГц. Ожидается, что первые компьютеры на основе G4 появятся в начале следующего года. Конечно же, их потребителем станет Apple Computer, хотя она хранит по этому поводу упорное молчание.

Представители Motorola заявляют, что по суммарной производительности новый чип ненамного обгонит G3, однако по внутреннему устройству и технологии производства это уже совершенно другой процессор. С внешним миром его по-прежнему соединяет 32-разрядная шина, а вот между блоками самого процессора данные передаются уже по 128-разрядной шине. Наибольшим отличием от G3 станет 128-разрядный блок векторных вычислений под названием AltiVec, способный выполнять до 16 операций за один такт процессора. AltiVec можно считать ответом Motorola на технологию Intel MMX. Согласно предварительным оценкам, благодаря этим блокам, а их в процессоре будет два, G4 окажется примерно в полтора раза быстрее своего предшественника G3 в вычислениях с плавающей точкой. Подобно MMX, набор инструкций AltiVec нацелен на ускорение мультимедийных приложений.

G4 изначально разрабатывался в расчете на параллельные вычисления и способен передавать данные в другой процессор напрямую, минуя системную память. Как известно, именно обращение к памяти "съедает" в этих случаях значительную часть времени.

Что касается производства G4 - это настоящий технологический прорыв Motorola. Впервые токопроводящие дорожки чипа будут делаться из меди, что позволит снизить энергопотребление и несколько увеличить скорость процессора. Кроме того, Motorola перейдет на новый, 0,2-микрометровый технологический процесс. G4 будет потреблять всего 8 Вт на частоте 400 МГц и, возможно, найдет широкое применение в мобильных компьютерах.