Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Intel выпустила Dothan — запоздалую палочку-выручалочку

АрхивПлатформа
автор : Алекс Карабуто   10.05.2004

10 мая 2004 года корпорация Intel официально выпустила, наконец, три новых модели процессоров Pentium M на новом ядре Dothan, предназначенных для Intel Centrino. Новые процессоры стали первыми мобильными CPU, созданными по 90-нанометровой технологии производства.

«Неладно что-то в Датском королевстве…» Впрочем, не только в датском.

10 мая 2004 года корпорация Intel официально выпустила, наконец, три новых модели процессоров Pentium M на новом ядре Dothan, предназначенных, в частности, для использования в технологии Intel Centrino для мобильных компьютеров. Новые процессоры стали первыми мобильными CPU, созданными по 90-нанометровой производственной технологии.1 Они имеют более высокие тактовые частоты, чем предыдущие Pentium M на ядре Banias (1,7, 1,8 и 2,0 ГГц), и вдвое больший размер кэш-памяти второго уровня (2 Мбайт). Обещается, что они вместе с набором микросхем Intel 855 и беспроводным сетевым адаптером семейства Intel PRO/Wireless позволят значительно увеличить производительность мобильных ПК, повысят качество воспроизведения видео и ускорят работу приложений в условиях многозадачности. По данным самой Intel новый Pentium M c частотой 2 ГГц обеспечивает повышение производительности на 17% по сравнению с процессорами предыдущего поколения.2 Впрочем, ноутбуки с новыми процессорами на ядре Dothan уже есть в нашей тестовой лаборатории и скоро мы познакомим вас с собственными результатами их испытаний.

Итак, достоинств (и отличий) у новых Pentium M на ядре Dothan по сравнению с предшественниками на ядре Banias не так уж много. Это:

1. Интегрированная кэш-память второго уровня объемом 2 Мбайт с оптимизированным энергопотреблением.
2. Немного улучшенная микроархитектура.
3. Повышенная до 2 ГГц тактовая частота.

Все три новых процессора поддерживают усовершенствованную технологию Intel Speedstep (варианты энергопотребления: стандартное, низкое и сверхнизкое), которая позволяет уменьшить энергопотребление и увеличить время автономной работы.

Кристалл Dothan насчитывает примерно 140 миллионов транзисторов — это почти вдвое больше, чем у ядра Banias (77 млн.). При этом за счет применения более тонкой технологии производства площадь кристалла почти не изменилась: 10,56 x 7,84 мм = 82,8 мм2 у Banias и 12,33 мм х 6,78 мм = 83,6 мм2 у Dothan, причем, как видим, кристалл как бы «вытянулся» вдоль за счет наращивания с краю области кэш-памяти. Попутно заметим, что этот кристалл значительно компактнее, чем у мобильных процессоров Pentium 4-M на ядре Northwood (производимых по 130-нанометровой технологии) с площадью 11,62 мм x 11,34 мм = 131,8 мм2 при числе транзисторов всего 55 млн. и кэш-памяти лишь 512 кбайт.

Фото ядра Northwood (1 мм в клетке сетки).

Фото ядра Banias (1 мм в клетке сетки).

Фото ядра Dothan (1 мм в клетке сетки).

Если повнимательнее сравнить фотографии кристаллов Banias и Dothan, то мы увидим, что расположение и структура блоков вычислительного ядра процессора (справа на фотографиях) внешне почти не изменилась, и основное видимое отличие — в кэш-памяти. По примерным подсчетам, на нее ушло около 55–60 млн. дополнительных транзисторов, то есть получается, что число транзисторов в самом вычислительном ядре возросло незначительно. Посмотрим, на что расходуются новые транзисторы в самом ядре.

Назначение блоков ядра Dothan (кликните, чтобы увеличить).

Во-первых, о радость J, число ступеней конвейера в новом процессоре осталось прежним, то есть конвейер не стали удлинять с целью наращивания тактовых частот процессора, как это недавно сделали в 90-нанометровых Pentium 4 на ядре Prescott (см. www.terralab.ru/system/31965). Новые усовершенствования микроархитектуры процессора свелись к улучшенным механизмам управления регистрами и предварительной выборки данных из памяти. Улучшенная система доступа к регистрам повышает эффективность управления регистрами при операциях чтения/записи переменной длины. Улучшенная предварительная выборка данных обеспечивает более эффективную выборку и загрузку в кэш-память данных, которые с большой вероятностью могут потребоваться центральному процессору. Еще одним улучшением явилась энергосберегающая кэш-память второго уровня объемом — она увеличивает объем хранимых на кристалле данных до 2 Мбайт для уменьшения числа обращений к оперативной памяти (см. фото кристалла). Каждое из этих трех усовершенствований улучшает производительность процессора. Разумеется, в новом ядре присутствуют и все те архитектурные нововведения, которые были в ядре Banias (см., например, www.terralab.ru/mobilis/24836 и www.terralab.ru/system/20320). Сравнительные характеристики процессоров Pentium M и платформ на них приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительные характеристики процессоров Pentium M и платформ на них

Процессор, год выпуска

Banias, 2003

Dothan, 2004

Технологический процесс

130 нм

90 нм,
напряженный кремний

Интегрированная кэш-память второго уровня, Мбайт

1

2

Тактовая частота, ГГц

до 1,70

до 2

Потребляемая мощность, Вт

24,5

21

Системная шина, МГц

400

400

Наслоение микроопераций

да

да

Тип корпуса

Micro-FCPGA и Micro FCBGA

Технология EIST

да

да

Режимы Deep/Deeper Sleep

да

да

Интерфейс LVDS

да

да

USB 2.0

да

да

Шина AGP

AGP 4X

AGP 4X

Технология энергосбережения

да

да

Память

DDR333/266

DDR333/266

Как еще одно достоинство новых процессоров можно отметить немного уменьшенную потребляемую мощность (Thermal Design Power) — c 24,5 Вт до 21 Вт. Системная шина у новых процессоров осталась прежней — 400 МГц, что позволяет их использовать с теми же самыми чипсетами Intel и других производителей. А совместимость контактов с предыдущими поколениями процессоров Pentium M позволяет производителям встраивать новые процессоры в уже существующие системы. Совместимость также означает, что участники программы Intel Stable Image Platform получат преимущества от высокой производительности новых процессоров без необходимости перепроектирования своих систем на базе технологии Intel Centrino. Читать дальше >>>


1. Все 90-нанометровые микросхемы Intel производятся на 300-миллиметровых подложках, которые обеспечивают увеличение выхода готовой продукции более чем в два раза по сравнению с 200-миллиметровыми. [вернуться]

2. Тест MobileMark 2002: по сравнению с процессором Pentium M (Banias) с тактовой частотой 1,70 ГГц. Источник: корпорация Intel. Конфигурация: процессор Pentium M 755, процессор Pentium M 735, процессор Pentium M с тактовой частотой 1,70 ГГц, набор микросхем Intel 855PM на системе IBM T41p, BIOS 3.03 C3, 1GB (2 X 512 Mбайт) Micron MT16VDDF6464HG-335C2 модуль памяти PC2700 DDR 333 CL2.5, ATI Mobility Fire GL T2 AGP 4x, память 128 Мбайт, драйвер графической системы ATI 6.14.10.6392, жесткий диск Hitachi HTS726060M9AT00 7200RPM 60 Гбайт, контроллер диска Microsoft UDMA-5, Microsoft DirectX 9.0b, драйвер сетевой карты Intel Pro/1000 6.4.16.36, драйвер сетевой карты беспроводного доступа Intel 1.2.1.1, емкость аккумулятора 72 ватт-час, размер экрана 14.1”,разрешение экрана TFT 1400x1050, яркость экрана 30 нит, масса 1,8 кг, ОС Microsoft Windows XP Professional Build 2600 SP1 с системным файлом NTFS, функции управления питанием портативных ПК. [вернуться]

Еще одним нововведением, впервые появившемся на рынки именно в момент выхода Pentium M на ядре Dothan, стал так называемый «номер процессора». О нем мы достаточно подробно уже писали ранее (см. www.terralab.ru/system/32796). Как утверждает Intel, номера процессоров Intel не отражают производительность процессора, а описывают различия характеристик в пределах одного семейства процессоров, а не разных семейств. Образно говоря, номер отражает степень «лучшести» процессора, что совсем не обязательно будет пропорционально его частоте или производительности. Номера (то есть степень «лучшести») процессорам корпорация будет присваивать сама, руководствуясь соображениями (а) упрощения жизни простым покупателям и (б) упрощения жизни самой себе (руководствуясь также внутренними показателями простоты и удобства производства той или иной модели!). Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти на сайте www.intel.com/products/processor_number. Для трех новых Pentium M номерами процессоров станут 735, 745 и 755 для тактовых частот 1,7, 1,8 и 2,0 ГГц соответственно. Подробности см. в таблице 2.

Таблица 2. Номера и другие характеристики новых процессоров Pentium M

Процессор

Intel
Pentium M 755

Intel
Pentium M 745

Intel
Pentium M 735

Тактовая частота

2 ГГц / 600 МГц с функциями оптимизированного энергопотребления

1,80 ГГц / 600 МГц с функциями оптимизированного энергопотребления

1,70 ГГц / 600 МГц с функциями оптимизированного энергопотребления

Частота системной шины, МГц

400

400

400

Объем кэш-памяти 2-го уровня, Мбайт

2

2

2

Проектная мощность, Вт

21

21

21

Напряжение, В

1,276–1,34

1,276–1,34

1,276–1,34

Тип корпуса

Micro FCPGA и Micro FCBGA

Стоимость при заказе партиями по 1000 штук, долл. 

637

423

294

Интересно, что уже вышедшие в прошлом году Pentium M на ядре Banias теперь (если судить по нынешним утверждениям сотрудником Intel) «пронумеровываться» не будут, то есть на рынке будут одновременно продаваться Pentium M на ядре Banias с соответствующими частотами и Pentium M на ядре Dothan с соответствующими номерами. Позднее «нумерованные» процессоры появятся и в настольном сегменте — новые версии Pentium 4 на ядре Prescott. Что-то мне подсказывает, что Intel не удержится и со временем «пронумерует» и вышедшие ранее мобильные и некоторые настольные процессоры.

Еще одно интересное замечание — если год назад в момент выхода Pentium M на ядре Banias и технологии Intel Centrino (см. www.terralab.ru/mobilis/24724) одновременно вышли несколько серий — «обычная», низковольтная и ультранизковольтная, то нынче появилась лишь одна — «обычная». А о низковольтных и ультранизковольтных Dothan пока ничего не говорится (попытки выяснить, нет ли таковых в ближайших планах Intel, ни к чему не привели). Рискну предположить, что некоторые проблемы с новым 90-нанометровым техпроцессом и повышенными токами утечек в данной технологии, особенно явно проявившимися при разработке ядра Prescott (да и предварительные версии Dothan в конце прошлого года тоже, по слухам, грешили этим), дают о себе знать и в отсутствии моделей на ядре Dothan с пониженным тепловыделением.

Еще одной ложкой дегтя в бочке меда новых процессоров Pentium M (ой, что-то много этих ложек стало у Intel в последнее время) было то, что процессор (Dothan), первоначально планировавшийся к официальному выходу еще в октябре 2003 года (помните, он был обещан как вообще первый процессор, произведенный по 90-нанометровой технологии), откладывался, как минимум, трижды (подчеркну — это по неофициальной информации). Сперва его с октября переносили на декабрь, затем один из руководителей Intel заявил, что процессор готов, но в целях увеличения рентабельности его производства требуется модернизировать кристалл и выпуск сдвинули на конец зимы, а потом и вовсе тихой сапой оттянули до мая.

Столь не радужная по срокам картина, по словам сотрудников Intel, связана не столько с проблемами новой технологии производства как таковой (возможные причины тут могут быть повышенное тепловыделение и низкий выход годных для высоких частот ядра), сколько с принципиально новым подходом к проектированию кристаллов. Если раньше кристалл процессора разводился инженерами Intel отчасти вручную, но начиная с Prescott и Dothan корпорация применила полностью автоматическую трассировку и расположение блоков на кристалле. В результате, процесс исправления ошибок и внесения усовершенствований в кристалл (включая подгонку под новые технологические требования) теперь требует значительно большего времени, поскольку теперь уже нельзя просто поменять пару элементов, а требуется заложить все исправления в систему разводки кристалла, дождаться новой разводки, изготовить новые маски фотошаблонов (а их несколько десятков, и очень дорогих), изготовить и всесторонне испытать новые кристаллы. Поэтому любое даже небольшое изменение требует значительного времени, что и отразилось на существенном сдвиге сроков выхода 90-нанометровых процессоров.

Впрочем, они, наконец, вышли и Centrino ждет новый виток маркетинговой раскрутки. Уже сегодня на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК создано более 130 моделей ноутбуков. По наблюдениям аналитической компании IDC, сейчас отмечается взрывной рост продаж мобильных ПК. Более того, наметился огромный новый сегмент рынка: у домашних пользователей появилось желание отправлять потоковое видео из комнаты в комнату, дети хотят играть в сетевые игры без проводов, а учащиеся выполнять домашние задания в общежитии или в общественных точках беспроводного доступа к сети. Ноутбуки на базе технологии Intel Centrino обеспечивают гораздо большую свободу и гибкость работы, чем раньше, популярность «беспроводного» стиля жизни постоянно возрастает.3

Рост числа мобильных ПК в мире.

Становятся доступными новые услуги и приложения, которые предлагают захватывающие способы использования цифровых медиатехнологий. Например, этим летом посетители Universal City Walk смогут наблюдать телетрансляцию в прямом эфире с помощью высокоскоростной беспроводной сети стандарта 802.11g, а 18 мая в американском павильоне на Каннском кинофестивале по беспроводным сетям стандарта 802.11g и 802.11a на ноутбуки на базе технологии Intel Centrino будет демонстрироваться фильм известного российского кинорежиссера Александра Сокурова «Русский ковчег».

Тем не менее, вся эта «положительная» и в общем вполне заслуженная шумиха вокруг Centrino не сможет скрыть от взора пытливого читателя одной простой вещи — в целом на процессорном фронте у Intel в последние полгода дела стали идти все хуже. Во-первых, уже отмеченные постоянные задержки с выходом новых 90-нанометровых процессоров, почти полное разочарование в вышедшем в феврале Pentium 4 на ядре Prescott, который до сих пор не может в массовом масштабе достичь частот 3,4 ГГц, да и первые отзывы OEM-ов о новом Dothan покачнули веру некоторых клиентов в незыблемость и непогрешимость Intel как микропроцессорного гиганта (недаром же корпорация взяла скорый курс на переориентацию себя на коммуникационное направление). Во-вторых, AMD начала, наконец, получать плоды от своих процессоров Athlon 64 и Athlon XP: так, по данным некоторых аналитических агентств, доля AMD в общем количестве проданных в розницу в конце апреля в Северной Америке настольных процессоров составила более 50% (!), да и общемировая доля настольных процессоров Intel немного сократилась за последний год. Конечно, доля Centrino на мобильном рынке существенно выше, но и здесь конкуренты не думают сдаваться.

Наконец, в последние дни появились слухи, что Intel в ближайшем будущем свернет работы над новыми процессорами на базе архитектуры NetBurst, лежащей в основе всех чипов семейства Pentium 4. Как утверждает скандальный сайт The Inquirer (который, к слову, не так уж часто ошибается) сейчас разработка следующего процессора этой микроархитектуры с кодовым именем Tejas (он должен был стать в 2005 году следующим 90-нанометровым настольным ядром Pentium 4) отложена на неопределенный срок и все связанные с ним работы приостановлены. Это связано с неожиданно высоким тепловыделением процессоров, производимых по новой технологии и архитектуре NetBurst (в частности, до сих пор не решены многие трудности с дальнейшим повышением частот ядра Prescott при тепловыделении более 100 ватт). Взамен в будущих настольных процессорах Intel предполагается использовать весьма удачную архитектуру процессоров Pentium M, где проблемы тепловыделения и утечек решены принципиально иным способом, а производительность во многих задачах оказывается отнюдь не хуже, чем у Pentium 4. Если так, то поклонники прежнего очень удачного ядра Pentium III (которое и легло в основу Banias и Dothan) скоро вновь восторжествуют, а Prescott станет последним Pentium 4 и, возможно, войдет в историю как один из самых неудачных процессоров Intel. Все те же «непроверенные источники» сообщают, что ядро Dothan станет основой для первого двухъядерного Pentium M с именем Jonah (он должен появиться во второй половине 2005 года и возможно будеи изготавливаться уже по 65-нанометровой технологии). Следом за ним разрабатываются ядра Merom и Conroe — также на базе идей Pentium M. Сроки выхода — первая половина 2006 года. Причем Merom станет настольным процессором, тогда как Conroe останется мобильным. Ну а для серверов к 2006 году готовится ядро Whitefield, которое также базируется на микроархитектуре Pentium M и будет содержать четыре (!) вычислительных ядра с общей кэш-памятью второго уровня. Впрочем, надеюсь, мы скоро получим официальные разъяснения корпорации на предмет этих слухов.


3. Прирост мобильных ПК в мире в 2004 г. составит 22%, прогноз среднегодового темпа роста количества мобильных ПК в 2002–2007 г.г. — 20%, что в три раза выше, чем для настольных ПК (Gartner, декабрь 2003 г., IDC, декабрь 2003 г). Среднегодовой темп роста беспроводных сетевых инфраструктур составит более 40% в период до 2008 г. (Gartner Dataquest, декабрь 2003 г). Рост количества ноутбуков в потребительском секторе США составил более 40% (NPD). [вернуться]

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.