Процессор Pentium XE 840 и набор логики 955X Express

Первый двуядерный процессор в истории Intel и чипсет к нему - начало большого пути: специалисты корпорации работают над 15 проектами многоядерных чипов, а уже в будущем году двуядерными станут серверные и мобильные процессоры.

18 апреля 2005 года корпорация Intel официально объявила о начале поставок компьютеров на основе первого в истории фирмы двуядерного процессора для настольных машин. Этим процессором стал Pentium Extreme Edition, а производителями ПК выступили компании Alienware, Dell и Velocity Micro.

В Intel к знаменательной дате заранее подняли архивы: оказывается, появление на рынке многоядерных процессоров в начале нового тысячелетия специалисты корпорации предсказывали более пятнадцати лет назад. Об этом говорилось в октябрьском номере журнала IEEE Spectrum за 1989 год, где была опубликована статья четырех сотрудников Intel, среди которых нынешний президент и главный операционный директор компании - Патрик Гелсингер. С этой статьей можно ознакомиться на сайте Intel (на английском языке).

Спустя неделю после официальной презентации улеглись бурные восторги, закончились пафосные речи, и пришла пора разобраться, а что же за платформу представила Intel 18 апреля 2005 года. В этой небольшой статье мы постараемся понять, что же это такое - новая двуядерная "настольная" платформа, а также какие перспективы Intel связывает с этой платформой.

Итак, новейшая двуядерная платформа Intel включает в себя процессор Pentium Extreme Edition 840 с тактовой частотой 3,2 ГГц и набор системной логики Intel 955X Express.

Процессор Pentium Extreme Edition 840 - первый двуядерный чип корпорации Intel. Новинка построена на основе ядер Smithfield, причем в каждом из ядер активирована технология многопоточности Hyper-Threading. Иными словами, совместимая операционная система будет распознавать новый чип как четыре логических процессора. В поддержке Hyper-Threading заключается главное отличие "экстремального" Pentium от двуядерных Pentium D, которые будут официально представлены позднее. Pentium D построен на основе тех же самых ядер Smithfield, однако он рассматривается маркетологами как более массовый процессор, поэтому в Intel приняли решение не задействовать в них Hyper-Threading, а ограничиться физической двуядерностью.

840-й Pentium XE работает с системной шиной 800 МГц, в отличие от предыдущих "экстремальных" Pentium 4 на ядре Northwood (точнее, его модификации Gallatin), "предпочитавших" шину 1066 МГц и эксклюзивный набор логики Intel 925XE. С большой степенью вероятности можно сказать, что в будущем Pentium XE снова получит гигагерцевую системную шину - об этом свидетельствует встроенная в чипсет поддержка такой FSB. Каждому ядру выделено по 1 Мб кэш-памяти второго уровня, в результате общий объем кэша L2 достиг 2 Мб. В процессоре реализованы технология антивирусной защиты Execute Disable Bit (XD), предотвращающая заражение компьютера вирусами, использующими переполнение буфера, а также технология 64-разрядных расширений Intel Extended Memory 64 (EM64T), на аппаратном уровне поддерживающая 64-битные приложения. Процессор состоит примерно из 230 миллионов транзисторов, при этом площадь кристалла составляет всего порядка 206 мм². Производится эта микросхема по 0,09-микронной технологии.

Набор системной логики Intel 955X Express по своим характеристикам напоминает чипсет 925XE. Набор рассчитан на процессоры с системной шиной 800 и 1066 МГц, что свидетельствует о возможности использовать с ним Pentium 4 Extreme Edition предыдущих выпусков. В документации прямо говорится о том, что новый чипсет поддерживает процессоры Pentium Extreme Edition, Pentium D и все прочие процессоры, рассчитанные на установку в Socket LGA775.

Чипсет способен работать с двухканальной оперативной памятью DDR2-667 и 533, в том числе, с кодом коррекции ошибок (ECC), общим объемом до 8 Гб. В наборе логики применяется технология Intel Memory Pipeline, которая, по утверждению разработчиков, способна увеличить производительность системы за счет оптимизации доступа к оперативной памяти. Пропускная способность оперативной памяти увеличена с 8,5 Гб/с у 925XE до 10,7 Гб/с. В северный мост, как и прежде, встроен контроллер PCI Express x16 (пропускная способность 8 Гб/с) для подключения высокопроизводительного графического ускорителя. Кстати, для использования всех 8 Гб памяти потребуются 64-разрядная операционная система и 64-разрядные приложения, "умеющие" работать с оперативной памятью такого объема.

В отличие от чипсетов семейств 915 и 925, набор логики 955X комплектуется новым "южным мостом" ICH7R, который отличается, прежде всего, поддержкой до шести карт расширения PCI Express x1 (пропускная способность шины для каждой из шести - 500 Мбайт/с), в то время как ICH6R был рассчитан на четыре слота расширения. Второе заметное отличие - реализация новой спецификации Serial ATA II, предусматривающей удвоенную скорость передачи данных между накопителями и чипсетом - 300 Мб/с. Микросхема поддерживает до четырех каналов Serial ATA, каждый из которых имеет указанную пропускную способность.

Прочая функциональность "семерки" сходна с функциональностью "шестого" "южного моста": контроллер USB 2.0 с поддержкой 8 портов (60 Мб/с), восьмиканальный (7.1) звуковой контроллер Intel High-Definition Audio, поддержка шести слотов PCI (133 Мб/с), а также встроенный RAID-контроллер Intel Matrix Storage, обеспечивающий создание дисковых массивов уровней 0,1,5 и 10, а также массивов Intel Martrix RAID, комбинирующих достоинства массивов уровней 0 и 1. Кроме того, чипсет поддерживает интерфейс Advanced Host Controller Interface (AHCI) и может дополнительно оснащаться гигабитным сетевым контроллером.

Первую материнскую плату на основе нового чипсета выпустила сама же Intel. Плата D955XBK - это модель форм-фактора ATX, рассчитанная на процессоры для разъема Socket LGA775. На плате предусмотрены порты IEEE 1394a/b (FireWire), один слот PCI Express x16 для установки видеокарты, один слот PCI Express x4 (подключается к коннектору PCI Express x16), один слот PCI Express x1 и три слота PCI. Накопители могут подключаться к четырем портам Serial ATA, а также к дискретному RAID-контроллеру Serial ATA с дополнительными четырьмя портами. Однако, если встроенные порты работают на скорости 300 Мб/с, то дискретный контроллер соответствует первому промышленному стандарту на Serial ATA и обеспечивает скорость до 150 Мб/с для каждого устройства.  Звуковой контроллер Intel High-Definition Audio оснащен оптическим цифровым аудиовыходом S/PDIF с поддержкой восьмиканального звука стандартов ADAT и Dolby Digital Live. Кроме того, на плате установлен гигабитный сетевой контроллер Intel PRO 10/100/1000.

Системы на основе новой платформы, как и следовало ожидать, оказались весьма дорогими и производительными, хотя их разработчики, судя по всему, не пытались поразить воображение покупателей самыми "продвинутыми" комплектующими - заявленные конфигурации получились довольно сбалансированными.

Компания Alienware представила сразу два компьютера на базе двуядерной платформы - Area-ALX и Area-51 5500. Настольный ПК Area-ALX за 4500 долларов - это компьютер в полноразмерном корпусе ATX с гигабайтом оперативной памяти DDR2-667, жестким диском на 74 Гб (10000 оборотов в минуту), видеокартой nVidia GeForce 6800 с 256 Мб видеопамяти, звуковой картой Sound Blaster Audigy 2 ZS и DVD-рекордером.

Корпорация Dell выпустила на базе двуядерной платформы настольный компьютер семейства Dimension XPS. Самая недорогая модификация, вероятно, рассчитанная на постепенный "апгрейд", снабжена 512 Мб памяти, жестким диском на 80 Гб, графическим контроллером nVidia GeForce 6800 с 256 Мб видеопамяти и приводом DVD-ROM. В такой комплектации системный блок продается за 2900 долларов США. Если оснастить этот компьютер 2 Гб памяти DDR2-667, двумя винчестерами по 160 Гб, двухформатным DVD-рекордером и приводом DVD-ROM, то цена машины вырастет до внушительных 3600 долларов. Помимо универсального ПК, Dell также начала выпуск рабочей станции Precision 380 на основе процессора Extreme Edition 840 - цена этого компьютера начинается с 2300 долларов.

Небольшая американская фирма Velocity Micro, выпускающая компьютеры с жидкостным охлаждением, заявила о себе настольной машиной ProMagix DCX. Модификация с гигабайтом оперативной памяти DDR2-667, графическим ускорителем nVidia GeForce 6600 с 128 Мб видеопамяти, жестким диском на 200 Гб и DVD-рекордером продается примерно за 2700 долларов.

Судя про всему, в Intel твердо взяли курс на многоядерность: в корпорации не перестают повторять, что ее специалисты работают над пятнадцатью проектами многоядерных процессоров, а маркетологи рассчитывают на то, что уже к концу будущего года около 70% серверных и 85% потребительских процессоров под маркой Intel будут двуядерными. Согласно официальным планам, опубликованным на сайте корпорации, в 2006 году планируется выпустить новое поколение "настольных" двуядерных процессоров, но уже по более тонкой 0,065-микронной технологии. Двуядерный серверный Itanium (кодовое наименование - Montecito) будет представлен во второй половине текущего года, причем, помимо двух ядер, новинка сможет похватать 1,7 миллиардами транзисторов, и кэш-памятью объемом 24 Мб. В первой половине будущего года Intel намерена выпустить двуядерные серверные Xeon с поддержкой 64-разрядных расширений EM64T.

Двуядерность придет и в ноутбуки: в состав мобильной платформы Napa, появление которой запланировано на начало 2006 года, войдет двуядерный процессор под кодовым названием Yonah. Как и современные Pentium M, новый чип будет иметь оптимизированную для мобильного использования архитектуру, а выпускаться он будет по 0,065-микронной технологии.

Подводя итог, стоит с удовлетворением признать, что начало положено: в настольных компьютерах теперь появились не только 64-разрядные процессоры, но и чипы с двумя ядрами. Маркетологи Intel рисуют самые радужные перспективы. Однако все-таки погоду на рынке будут делать более массовые решения, чем Pentium XE, поэтому, прежде чем делать далеко идущие выводы, следует дождаться появления массовыx Pentium D.