64-разрядность - есть! На очереди - многоядерность

Intel официально объявила о выпуске "настольных" процессоров Pentium 4 с 64-разрядными расширениями. Первыми такими чипами стали четыре модели серии 6xx и один Pentium 4 Extreme Edition. А весной нас ждут уже 64-битные двухъядерные Pentium 4!

Корпорация Intel 21 февраля 2004 года наконец-то официально сообщила о выпуске первых процессоров Pentium 4 для настольных систем с поддержкой 64-разрядных расширений Extended Memory 64 Technology (EMT 64). Слухи о существовании таких проектов начали распространяться более года назад, причем Пол Отеллини уже тогда объявил о намерении Intel выпустить такой процессор только после того, как будет готов полный набор 64-разрядного программного обеспечения - от операционной системы до прикладных приложений. Однако, как видим, в Intel не стали дожидаться этого "полного набора" (как, впрочем, и в свое время в AMD).

Слухи вокруг 64-разрядных чипов от Intel породила презентация 64-разрядных процессоров AMD Athlon 64, при этом наблюдатели недоумевали, когда же Intel даст адекватный ответ. Во многих изданиях всерьез обсуждались предполагаемые характеристики гипотетического чипа с кодовым названием Yamhill, однако представители Intel неизменно отрицали существование такого процессора. Впрочем, в середине прошедшего года уже пошли официальные подтверждения о разработке 64-разрядных расширений для "настольных" Pentium 4, однако о сроках появления таких чипов в продаже ничего не говорилось. Известно было лишь то, что эти расширения, по большей части, совместимы с 64-разрядными инструкциями процессора Athlon 64.

Итак, Intel открыла новую страницу в истории Pentium 4. Поразительно, кстати, насколько долго держится на рынке эта марка. Уже мало кто помнит Pentium Pro и Pentium 2, а Pentium 4 царствует в производственной программе Intel уже целую пятилетку! При этом первые Pentium 4 мало чем похожи на современные чипы под той же самой маркой. С появлением 64-разрядных "четверок" становится очевидным тот факт, что 32-битные процессоры начинают сдавать свои позиции в настольных ПК. Лишнее свидетельство тому - заявление представителей Intel о том, что они планируют использовать технологию EM64T во всех представляемых в 2005 году "настольных" процессорах, даже включая бюджетные Celeron D! Пока же 64-разрядные расширения используются в четырех чипах нового семейства Pentium 4 6xx и одной новой модели Pentium 4 Extreme Edition.

Все "шестисотые" Pentium 4 объединяют системная шина 800 МГц, 2 Мбайта кэш-памяти второго уровня и поддержка технологии многопоточности Hyper-Threading. Во всех чипах реализована технология энергосбережения Enhanced SpeedStep, с помощью которой процессор может динамически менять частоту в зависимости от нагрузки. Ранее эта технология применялась только в процессорах для мобильных компьютерах, а теперь нашла применение и в "настольных" чипах. Основная причина использования этой технологии - не сколько соображения экономии электроэнергии, сколько снижение рабочей температуры изначально "горячего" ядра Prescott. Поддерживается и технология Execute Disable Bit, позволяющая совместно с Windows XP SP2 бороться с хакерскими атаками и вирусами, использующими ошибки переполнения буфера. Новинки рассчитаны на работу с уже проверенными наборами системной логики семейств 915 и 925 Express.

Использующий 64-разрядные расширения процессор Pentium 4 Extreme Edition работает на частоте частотой 3,73 ГГц с системной шиной 1066 МГц. Процессор также поддерживает технологию Hyper-Threading и оснащается 2 Мб кэш-памяти второго уровня. Означает ли это, что новый "экстремал" построен уже на ядре Prescott, а не на Gallatin? Предыдущая модель с тактовой частотой 3,46 ГГц была построена на этой серверной модификации Northwood и была снабжена всего 512 Кбайтами кэша L2, зато имела 2 Мбайта кэш-памяти третьего уровня, которая у Prescott вообще отсутствует. По крайней мере, в пресс-релизе о кэше L3 нового Extreme Edition ничего не говорится, что дает повод сделать предположение об отказе от ядра Gallatin.

Процессор Intel Pentium 4 660 работает на тактовой частоте 3,60 ГГц, чип с индексом 650 - на частоте 3,40 ГГц, модель 640 - на частоте 3,20 ГГц, а модель 630 - на частоте 3,00 ГГц. Иными словами, рекордной тактовой частоты новинки "шестисотой" серии не демонстрируют. Формально работающим на самой высокой тактовой частоте остается процессор Pentium 4 570J (3,80 ГГц) - ему уступает даже новый "экстремал". Впрочем, чипы с поддержкой EMT64 не случайно выделены в отдельную серию, поскольку все-таки потенциально их потребительские качества выше, чем у процессоров семейства 5xx.

Собственно, а в чем заключаются преимущества 64-разрядных чипов для пользователей настольных ПК? В Intel основной упор делают на возможности адресации большего объема оперативной памяти. В то время как 32-битные процессоры способны адресовать до 4 Гбайт (2³² байт) оперативной памяти, их 64-разрядные "коллеги" поддерживают гораздо большие объемы. Например, 64-разрядные процессоры Intel Xeon поддерживают адресацию до 1 терабайта (1024 Гбайта) памяти, а чипы Intel Itanium 2 могут адресовать до 1 петабайта (1024 Тбайта) памяти. Именно такой объем памяти может быть теоретически установлен в системе, разумеется, при условии поддержки ее набором системной логики и наличии достаточного числа разъемов.

Естественно, пока нет никакой необходимости устанавливать в настольный ПК терабайт памяти, тем более что существующие чипсеты для Prescott поддерживают всего до 4 Гбайт оперативной памяти. Но ведь еще многие помнят те времена, когда 16 Мбайт "оперативки" были верхом мечтаний владельцев настольных компьютеров! Для серверных процессоров, конечно, 64-разрядность пока более актуальна, поскольку современные серверы обрабатывают огромные массивы данных, а адресация большого объема оперативной памяти позволяет ускорить этот процесс. С другой стороны, потенциальные возможности тоже значат немало, ведь это позволяет производителям оперативно реагировать на потребности рынка, то есть, конечных пользователей. Иными словами, пока 64-разрядные "настольные" чипы можно считать надежной инвестицией в будущее.

Показательно, что такие капиталовложения могут обойтись покупателям сравнительно недорого: младшая модель с индексом 630 продается в партиях по 1000 штук за 224 доллара США, а 670-й процессор - за 605 долларов. Лишь Pentium 4 Extreme Edition 3,73 ГГц, как и его предшественники, остается игрушкой для состоятельных покупателей: его крупнооптовая цена составляет 999 долларов.

А как же другая перспективная идея, о которой не перестают говорить высшие руководители Intel - многоядерные процессоры? Они, судя по всему, тоже не заставят себя долго ждать: в начале февраля в Intel объявили о завершении пилотного этапа по выпуску процессоров с двумя ядрами. Корпорация планирует начать серийное производство таких чипов уже во втором квартале текущего года. Это будут как "экстремальные" двухъядерные Pentium Extreme Edition, так и Pentium 4 cерии 8xx, известные под кодовым названием Smithfield.

По предварительной информации, тактовая частота этих процессоров не будет очень высокой и будет находиться в диапазоне 2,80-3,20 ГГц. Зато благодаря технологии Hyper-Threading каждый такой чип будет распознаваться операционной системой как четыре логических, и они будут поддерживать расширения ЕМТ64. Специально для двухъядерного Pentium Extreme Edition будет выпущен набор микросхем Intel 955X Express (кодовое название Glenwood), а для двухъядерных Pentium 4 8xx - чипсеты 945G Express и 945P Express (Lakeport).

Как видим, 2005 год может оказать чрезвычайно урожайным для настольных вычислительных платформ. Несомненно, что компания AMD также подготовила не менее впечатляющие решения, тем более что она уже неоднократно объявляла о намерении выпускать многоядерные процессоры. Осталось лишь немного подождать, чтобы увидеть все это великолепие в действии. Впрочем, для демонстрации этого пиршества технологий нужна еще и программная платформа. А может, ведущие разработчики софта готовят миру приятный сюрприз?