Если еще полгода назад идея Intel оптимизации энергопотребления всех типов платформ оставалась по большому счету только лозунгом, с появлением на рынке процессоров на основе архитектуры Core ситуация кардинально изменилась. Снижение потребляемой мощности на несколько десятков процентов при сопоставимом росте производительности новых продуктов наглядно продемонстрировало всю перспективность и целесообразность выбранного пути развития. Сбылось и еще одно предсказание корпорации о почти повсеместном к концу года переходе мобильных, настольных и серверных систем на двухъядерные чипы.

Пол Отеллини: “К концу десятилетия мы достигнем увеличения производительности на один ватт на 300% по сравнению с современными процессорами”

Примерно с таким багажом ключевых достижений Intel подошла к открытию двадцатого по счету форума разработчиков IDF (Intel Developer Forum), который уже не первый раз проходит в самом сердце Силиконовой долины в США — калифорнийском Сан-Франциско.

Компания осталась верна намеченной ранее стратегии, об этом красноречиво свидетельствовал девиз мероприятия “Энергоэффективная производительность. Прорыв на новый уровень”. Впрочем, не только он — прямо в фойе Moscone Center West, где проходил форум, разместился целый ряд энергоэкономичных и экологически чистых электрокаров. Наибольшее впечатление, пожалуй, производил двухместный городской электромобиль будущего Tango производства Commuter Cars. Его ширина составляет всего метр (сидения для двух пассажиров расположены не рядом, а друг за другом), время разгона до 100 км/ч всего 4 с, а энергопотребление только 4 кВтч.

Еще одним не менее интересным сюрпризом для посетителей IDF стала Advanced Technology Zone, изобиловавшая готовыми настольными и серверными системами на базе четырехъядерных процессоров. Первые их модели должны появиться на рынке уже в текущем квартале — Intel Core 2 Extreme QX6700 для топовых игровых систем и Intel Xeon серии 5300 для серверов и рабочих станций. Соответствующие продукты продемонстрировали Dell, Gateway, Hypersonic PC, Supermicro Computer, Velocity Micro.

Пол Отеллини демонстрирует пластину кремния с размещенными на ней прототипами чипов с производительностью 1 ТФлоп

Кроме всего прочего, время проведения IDF практически совпало с 25-летним юбилеем создания первого ПК в августе 1981 года. По этому поводу Intel организовала выставку мобильных систем, начиная от легендарного Osborne с монохромным 5''-монитором, весившего 10 кг, до современных моделей типа ASUS Lamborghini VX1 на базе платформы Centrino Duo. Мобильную тематику удачно дополняли компактные концепты и расположенное по соседству специальное измерительное оборудование Agilent Technologies для сетей WiMAX.

What's inside

Многие скептики давно предрекали завершение гонки по наращиванию вычислительной мощности компьютеров, но постоянное совершенствование программных продуктов и сервисов требует непрерывного увеличения производительности процессоров. Достаточно вспомнить про игры с кинематографическим качеством графики, программы поиска информации типа Google Desktop Search, редактирования фотографий, антивирусное ПО, не говоря уже про последние версии операционных систем Mac OS X Tiger или Windows Vista. Продолжает эволюционировать видео — растет популярность служб загрузки потокового контента и стандартов High Definition (HD).


Впрочем, Intel работает не только над повышением производительности своих продуктов, но и над увеличением их энергоэффективности. Впервые компания заговорила об актуальности энергосбережения еще на IDF в 2001 году. Первым серьезным шагом в этом направлении стало создание процессоров Pentium M, появление которых с энтузиазмом восприняли производители ноутбуков и сами пользователи. Начиная с лета этого года, Intel стала переводить на новую энергоэффективную микроархитектуру Core абсолютно все линейки х86-процессоров — от моделей для субноутбуков с рассеиваемой мощностью всего 5 Вт до чипов для двухпроцессорных серверов, потребляющих 95 Вт. Настольные и мобильные Core 2 Duo оказались настолько удачными, что только за два месяца с момента анонса объемы их продаж превысили 5 млн. единиц.

Похоже, успехи компании в продвижении двухъядерных продуктов стали для нее хорошим стимулом для ускорения вывода на рынок первых четырехъядерных моделей.  На открытии IDF Пол Отеллини (Paul Otellini), президент и главный исполнительный директор Intel, объявил о переносе начала предполагаемого выхода этих процессоров с первого квартала 2007 года на ноябрь текущего. Впрочем, четырехъядерные чипы Core 2 Quad для массового сегмента появятся все же не раньше начала будущего года. 

Патрик Гелсингер: “Наверное, это самая захватывающая новость IDF — четырехъядерные процессоры придут в серверные платформы”

В настоящий момент большинство процессоров Intel изготавливает по нормам 65-нм техпроцесса, переход на который компания начала в 2005 году. Более тонкий техпроцесс позволил на 30% увеличить производительность транзисторов, на столько же уменьшить их размеры и в 5 раз сократить токи утечки. Объемы поставок 65-нм микропроцессоров Intel превысили 40 млн. штук (8 квадриллионов транзисторов), при том что остальные производители пока не сумели преодолеть 90-нм барьер.

Компания не собирается останавливаться на достигнутом, и уже во второй половине 2007 года планирует приступить к выпуску первых продуктов на основе 45-нм техпроцесса. Ранее в этом году Intel демонстрировала рабочие образцы 45-нм микросхем памяти SRAM. Первым заводом по производству исключительно 45-нм продуктов станет Fab D1D-Oregon, идет строительство еще двух фабрик — Fab 32 в Аризоне и Fab 28 в Израиле. Общий объем инвестиций в их создание составляет 9 млрд. долл. Инженеры Intel ведут работы над 15 различными моделями 45-нм процессоров для мобильных, настольных и серверных систем, дизайн одного из них будет готов в текущем квартале. Поскольку компания рассчитывает каждые два года переходить на новый техпроцесс, появления 32-нм продуктов стоит ожидать в 2009 году. С освоением очередного техпроцесса Intel планирует каждые два года менять микроархитектуру — на смену Core в 2008 году придет Nehalem, в 2010 году ее заменит Gesher. Последняя позволит создать процессоры с в 3 раза лучшими показателями производительности из расчета на ватт потребляемой энергии, чем современные аналоги на базе Core.

Патрик Гелсингер: “Этот прототип высокоуровневого сетевого адаптера с пропускной способностью более 4 Гбит/с построен на FPGA-ускорителе”

В подтверждение всей серьезности намерений Intel по дальнейшему наращиванию производительности своих продуктов Пол Отеллини продемонстрировал пластину кремния с размещенными на ней опытными образцами программируемых чипов с производительностью 1 ТФлоп. Каждый из них обладает эффективностью 10 ГФлоп/Вт, содержит 80 вычислительных ядер, которые размещены на площади 300 кв. мм и работают с номинальной тактовой частотой 3,1 ГГц. Каждое ядро совмещено с 256 Кб памяти SRAM (20 Мб на чип), это позволяет организовать канал обмена данными процессор-память с пропускной способностью 1 Тб/с. Еще 10 лет назад сопоставимым уровнем производительности обладал самый быстрый в мире суперкомпьютер ASCI Red, состоящий из 10 тыс. процессоров Pentium Pro. По оценкам Intel коммерческое производство таких чипов удастся наладить в течение ближайших пяти лет.

Горячее лето 2006 года

Не оставил без внимания тему энергоэффективности и Патрик Гелсингер (Pat Gelsinger), старший вице-президент Intel и генеральный менеджер Digital Enterprise Group. Эпоху 70-х он назвал инновационной (именно тогда один из основателей корпорации Гордон Мур сформулировал свой знаменитый закон об удвоении количества транзисторов на единице площади каждые 1,5–2 года), 80-е — эпохой масштабируемости, 90-е — производства, а основной тенденцией нынешнего периода он считает переход к эффективным вычислениям. Впрочем, это не пустые слова, только за летний период Intel успела анонсировать 40 моделей новых процессоров для различных сегментов с улучшенным соотношением “производительность/ватт”.

Дэвид Перлмюттер: “Разработчики ноутбуков на платформе Centrino находятся в постоянном поиске оригинальных дизайнерских решений для своих продуктов”

В свою очередь компания BAPCo, разработчик известного программного продукта MobileMark для измерения производительности и энергоэффективности мобильных систем, во время проведения IDF объявила о создании EcoMark. Речь идет об аналоге MobileMark для настольных компьютеров, похожий программный продукт для серверов BAPCo обещает представить в первой половине 2007 года.

Intel Itanium 2

Летом этого года вышел давно ожидаемый Itanium 2 серии 9000, ранее известный под кодовым названием Montecito, который после неоднократных задержек компания все-таки сумела анонсировать в июле. Чип произведен по нормам 90-нм техпроцесса, содержит один кристалл с двумя ядрами, 24 Мб разделяемой кэш-памяти третьего уровня, при этом число его транзисторов составляет рекордную величину 1,7 млрд. По производительности на отдельных приложениях он в 2 раза обгоняет Itanium 2 на ядре Madison 9M, его потребляемая мощность на 20% ниже и, как следствие, показатель “производительность/ватт” у него в 2,5 раза лучше.

Впервые появившаяся у Itanium 2 серии 9000 поддержка технологии виртуализации позволяет использовать эти чипы для построения на их основе серверов для консолидации большого количества разнообразных приложений. На открытии второго дня форума Патрик Гелсингер продемонстрировал систему, состоящую из четырех двухпроцессорных серверов Hitachi на базе Itanium 2 9000, физические ресурсы которой поровну делили между собой два гипервизора. Первые четыре двухъядерные Itanium 2 обслуживали нужды семи виртуальных разделов Windows с БД SQL Server в каждом, другие четыре процессора — пяти виртуальных разделов Linux. Два из них содержали приложения Apache и Oracle с нативным IA64-кодом, а остальные три — IBM WebSphere MQ, DB2 и Oracle с кодом для SPARC-архитектур. Выполнение программ, разработанных для конкурирующих платформ, на серверах Itanium 2 стало возможным благодаря использованию ПО Transitive Quick Transit.

Концепт UMPC с поворотным 5-дисплеем для массового рынка

Первые Itanium 2, произведенные по нормам самого распространенного сейчас 65-нм техпроцесса и известные под кодовым названием Montvale, увидят свет не ранее середины следующего года. Переход на новую платформу Richford состоится только в 2008 году с выходом первого четырехъядерного Itanium 2 с кодовым названием Tukwila. Еще через год на смену ему придет чип Poulson, очевидно, произведенный по нормам 45-нм техпроцесса.

Начало осеннего IDF как раз совпало с первой годовщиной деятельности Itanium Solution Alliance (ISA) — глобального сообщества производителей, которое преследует цели ускорения вывода на рынок решений на базе Itanium 2 и дальнейшего их развития.  Наряду с Intel со стороны сборщиков в него входят Bull, Fujitsu, Fujitsu Siemens Computers, Hitachi, HP, NEC, SGI, Unisys, со стороны разработчиков ПО — BEA, Microsoft, Novell, Oracle, Red Hat, SAP, SAS, Sybase. Общая сумма инвестиций в развитие экосистемы Itanium 2 должна составить 10 млрд. долл. За год работы ISA количество его членов выросло до 100 компаний, приложений для архитектуры Itanium увеличилось в два раза, превысив 10 тыс., а число инсталляций готовых систем преодолело порог 100 тыс. За первую половину 2006 года доходы от продаж систем на базе Itanium увеличились почти на 40% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

Intel Xeon

В самом конце лета произошло обновление линейки двухъядерных Xeon для многопроцессорных конфигураций — на смену 90-нм Paxville MP пришли выполненные по нормам 65-нм техпроцесса Xeon серии 7100, известные ранее под кодовым названием Tulsa. Эти процессоры отличает большой разделяемый L3-кэш, объем которого составляет 16 Мб, и поддержка технологии виртуализации. Они обеспечивают двукратный рост производительности в сравнении с одноядерными аналогами и в три раза лучшее соотношение “производительность/ватт”. По данным IBM в бенчмарке ТРС-С четырехпроцессорная конфигурация Xeon 7100 демонстрирует не менее, чем на 20% лучшие результаты по сравнению с любой другой системой из четырех х86-чипов. В середине будущего года Intel представит платформу Caneland для Xeon МР, в основу которой войдут четырехъядерный процессор Tigerton и чипсет Clarksboro. Основной их особенностью станет выделенная высокоскоростная шина для каждого из процессоров в системе. В 2008 году в рамках Caneland чипы Tigerton заменят Dunnington, произведенные по нормам 45-нм техпроцесса.

Концепт Classmate PC для развивающихся стран

Несомненно, самые большие надежды компания возлагает на вышедший 26 июня двухъядерный Xeon серии 5100 для работы в двухпроцессорных конфигурациях, известный ранее под кодовым названием Woodcrest. Продукт получился очень удачным во всех отношениях — он обогнал одноядерные Xeon по производительности в 3 раза, а по показателю “производительность/ватт” в 3,5 раза. За первые три месяца объемы поставок платформ Bensley с этими процессорами достигли 1 млн., что составило примерно половину производимых Intel чипов для двухпроцессорных конфигураций и почти 40% этого сегмента рынка.

Компания намерена расширять свое присутствие в перспективном для нее массовом сегменте двухпроцессорных серверов, и примерно в одно время с четырехъядерным Core 2 Extreme намерена представить первый четырехъядерный Xeon серии 5300, ранее известный под кодовым названием Clovertown. Этот процессор полностью совместим по контактам и термопакету с двухъядерным аналогом Xeon серии 5100, но содержит в одном корпусе два ядра Woodcrest, частота его системной шины в зависимости от модели составляет 1066 МГц или 1333 МГц, а объем L2-кэша 4+4 Мб. По тестам SPECint_rate он демонстрирует примерно 50%-ный рост производительности в сравнении с Xeon 5100, 4,5-кратный рост в сравнении с одноядерными Xeon и четырехкратное улучшение показателя “производительность/ватт” относительно одноядерных Xeon. До конца года компания намерена поставить на рынок сотни тысяч Xeon 5300 и довести объемы до миллиона, прежде чем ближайший конкурент представит собственный четырехъядерный процессор для серверов.

Не преминула Intel в очередной раз провести публичное сравнение производительности и энергопотребления двухпроцессорных серверных платформ на базе Xeon серии 5100 и появившихся летом AMD Opteron для нового Socket F, чей интегрированный контроллер памяти обзавелся поддержкой DDR2. Система конкурента проиграла Intel 40% по производительности и 17% по энергопотреблению. Патрик Гелсингер решил пойти еще дальше и предложил своему ассистенту прямо на сцене заменить в сервере двухъядерные процессоры Xeon 5100 на четырехъядерные Xeon 5300 и повторить тот же тест. На  апгрейд ушло всего несколько минут, а отрыв от конкурента стал еще ощутимее — 50% по производительности при неизменных 17% по энергопотреблению.

Ананд Чандрасекхер (слева) и Пол Отеллини возлагают большие надежды на сотрудничество с автомобильными вендорами для продвижения концепции UMPC

Намерена Intel также укрепить позиции в сегменте тонких серверов, для которых еще в марте специально представила двухъядерный Xeon LV с пониженным энергопотреблением, известный под кодовым названием Sossaman. Четырехъядерная версия этого процессора Xeon L5310 с частотой системной шины 1066 МГц появится на рынке только в первом квартале 2007 года, зато ее потребляемая мощность составит всего 55 Вт. Недавно анонсированный двухъядерный Xeon 5148 для систем сверхвысокой плотности потребляет 40 Вт.

Распространение двухъядерных серверных процессоров открыло для сборщиков недоступную ранее возможность — строить, по сути, полноценные двухпроцессорные системы на основе одного чипа. Такой подход не только позволяет экономить на приобретении еще одного процессора, но и на самой материнской плате (двухсокетные модели стоят ощутимо дороже), памяти без поддержки коррекции ошибок, менее мощном блоке питания и на лицензиях для ПО. Понимая всю перспективность такого подхода, Intel во время IDF анонсировала двухъядерный Xeon серии 3000 для односокетных систем, который почти полностью повторяет Core 2 Duo, но предназначен специально для рабочих станций или серверов начального уровня. Четырехъядерная версия Xeon серии 3200 с частотой системной шины 1066 МГц выйдет примерно в одно время с Core 2 Quad, в первом квартале 2007 года.

Intel Core 2

Intel объявила о расширении жизненного цикла до 5–7 лет для двухъядерных процессоров Core 2 Duo E6400/T7400, предназначенных для встраиваемых систем. Обычно это компактные решения с низким энергопотреблением — банкоматы, кассовые аппараты, промышленные системы управления и автоматизации, средства мониторинга безопасности, коммуникаций, медицинские устройства визуализации. Аналогичную поддержку получили и наборы системной логики для этих процессоров Q965/Q945 Express.

Незадолго до начала форума Intel представила технологию vPro для корпоративных клиентских ПК, в основе которых лежат процессоры Core 2 Duo. Она нацелена на решение трех ключевых проблем: обеспечения безопасности, управляемости и энергосбережения. На vPro смотрят с оптимизмом многие крупные компании, BMW Group будет использовать в собственной ИТ-инфраструктуре ПК с ее поддержкой, НР и Symantec — интегрировать с собственными продуктами. Детальнее про vPro читайте в материале этого номера “Проактивное управление”.

Брендан Троу: “Мы точно знаем — жители цифрового дома любят развлекаться”

В 2007 году Intel vPro получит поддержку технологии AMT (Active Management Technology) версии 2.5, которая впервые станет частью также мобильной платформы Centrino в проводном или беспроводном исполнении. Совместимость со стандартами нового поколения управления веб-сервисами позволит с единой консоли контролировать все ресурсы предприятия. В состав vPro войдет еще аппаратная технология обеспечения безопасности Intel Trusted Execution, известная ранее под кодовым названием LaGrande.

Готовь сани летом

Модели использования вычислительной техники постоянно меняются, по мнению Intel в ближайшем будущем станут особенно актуальными высокопроизводительные вычисления (HPC — High Performance Computing), обработка медиа-контента, технологии поиска/сравнения, обеспечения целостности данных и распознавания образов. На IDF компания объявила о начале работ над 50 новыми инструкциями SSE4, которые войдут в состав 45-нм продуктов. Над оптимизацией очередных моделей процессоров вместе с Intel работает целый ряд компаний, в их числе Adobe Systems и Microsoft.  

За день до официального начала IDF компания Novell анонсировала SUSE Linux Enterprise Server 10, специально оптимизированный для технологии виртуализации Intel VT. Совместно с ПО Xen это решение позволит запускать различные ОС на серверах на базе двухъядерных процессоров Xeon. Для ускорения принятия индустрией технологии VT компания продолжает развивать программу Virtualize ASAP, к которой присоединилось достаточно большое количество разработчиков ПО — Citrix, SAP, SAS, Sybase, Symantec, Transitive и др.

Патрик Гелсингер объявил о расширении условий лицензирования на системную шину (FSB — Front Side Bus) для производителей микросхем в корпусах FPGA (Field Programmable Gate Array), в частности, Altera и Xilinx. По замыслу Intel это подтолкнет сторонние компании к разработке специализированных платформ с высоким уровнем производительности, оптимизированных для выполнения узкоспециализированных задач. 

Прототип планшетного ПК на основе платформы Mobile Clinical Assistant для медицинских работников

Intel вместе с IBM и некоторыми другими представителями индустрии затратили немало усилий для продвижения на рынок последовательной шины передачи данных PCI Express. Технология оказалась успешной, ее быстро взяли на вооружение практически все без исключения игроки рынка — производители графических карт, контроллеров RAID, Fiber Channel, SCSI, SAS/SATA, сетевых карт 1/10 Гбит/с, ТВ-тюнеров. Intel и IBM продолжают работать над совершенствованием стандарта, в следующем году выйдет его версия 2.0 с в два раза большей пропускной способностью.

На IDF стало известно, что Intel и IBM уже ведут работы над перспективной спецификацией PCI Express, известной под кодовым названием Geneseo. Она позволит применять в системах специализированные акселераторы для ресурсоемких финансовых, экономических, научных приложений, визуализации, обработки графики, видео, звука, XML-контента, шифрования, компрессии/декомпрессии. Со стороны индустрии поддержку новой технологии оказывают Adaptec, Cisco Systems, Dell, EMC, HP, NVIDIA, Novell и др.

Не оставляет без внимания Intel и высокоскоростные интерфейсы SAS/SATA устройств хранения данных. Представленная на форуме линейка процессоров IOP34x на базе нескольких ядер архитектуры XScale позволяет разрабатывать непосредственно подключаемые к серверам хранилища и внешние решения для малого, среднего и крупного бизнеса. Одновременно с процессорами компания анонсировала дискретный контроллер ввода-вывода  IOC340.

Mobility

Несмотря на продажу Marvell летом этого года своего подразделения по производству и разработке процессоров для КПК и смартфонов, мобильные технологии по-прежнему остаются приоритетными для Intel. По словам Дэвида Перлмюттера (David Perlmutter), старшего вице-президента и генерального менеджера Mobility Group, эта часть бизнеса компании — одна из самых быстрорастущих. Кроме того, идея энергоэффективности, взятая на вооружение Intel, как нельзя лучше сочетается с мобильными устройствами.

Intel Centrino Duo

Успех технологии Centrino для мобильных ПК не вызывает сомнений, с момента ее анонса в 2003 году продажи ноутбуков на ее основе неуклонно растут. Как свидетельствуют результаты исследований Gartner, пользователи охотно мигрируют с настольных систем на мобильные. В Японии объемы продаж ноутбуков в штуках уже обошли десктопы, в США и Западной Европе ноутбуки опережают настольные системы только в потребительском сегменте. По прогнозам Gartner мобильные системы одержат окончательную победу на развитых рынках к 2008 году. Если раньше внешне ноутбуки по виду мало отличались друг от друга, в последнее время все чаще встречаются модели с необычным дизайном или отделкой корпуса — эта категория устройств становится все более персонализированной. 

Джастин Раттнер указывает на основные достижения инженеров Intel — кремниевую пластину с 80-ядерными процессорами, технологию пакетирования памяти в одном корпусе с процессором и пластину с чипами, содержащими гибридные лазеры

Основной проблемой современных мобильных систем остается недостаточное время работы от одного заряда батареи, которое в случае Centrino Duo может достигать 4–5 ч. Вместе с тем, сокращение энергопотребления платформы даже на 1 Вт продлевает время функционирования ноутбука примерно на полчаса. В запланированной на начало 2007 года платформе Santa Rosa (четвертое поколение Centrino) дополнительные 400 мВт поможет сэкономить технология Robson, предполагающая размещение на материнской плате флэш-памяти NAND. Кроме того, она обеспечит примерно двукратный прирост скорости загрузки приложений и выхода ноутбука из спящего состояния. Еще несколько сотен милливатт сэкономит возможность динамического переключения между прогрессивной и чересстрочной разверткой дисплея. 

В основе Santa Rosa останется недавно анонсированный мобильный двухъядерный процессор Core 2 Duo, зато частота системной шины возрастет с 667 МГц до 800 МГц. На смену чипсету 945GM придет в связке с южным мостом ICH8M набор системной логики 965GM, известный под кодовым названием Crestline. Он позволяет динамически изменять частоту системной шины от 400 МГц до 800 МГц и переходить процессору в состояние Enhanced Deeper Sleep, что положительно сказывается на уровне энергопотребления платформы.

Интегрированное графическое ядро Intel Graphics Media Accelerator x3000 четвертого поколения с поддержкой DirectX 10 целиком удовлетворяет все требования ОС Windows Vista, появление которой намечено на начало следующего года. По крайней мере, финальная версия Internet Explorer 7, который должен войти в состав Vista, уже доступна для загрузки. Программно-аппаратная технология Intel Clear Video делает возможным MPEG2-декодирование HD-видео без необходимости устанавливать дополнительные карты расширения.

Отдельного упоминания заслуживает беспроводный адаптер Kedron из состава Santa Rosa. Курьез состоит в том, что Intel заявила о поддержке с его стороны не только распространенных стандартов беспроводной связи 802.11а/b/g, но и пока еще окончательно не принятого 802.11n. Kedron содержит два передатчика и три приемника, которые работают по принципу MIMO (Multiple Input Multiple Output). В результате пропускная способность на канальном уровне превышает 300 Мбит/c и становится примерно соизмеримой с проводными сетями Fast Ethernet. Одновременно возрастает дальность связи и снижается зависимость ее качества от условий распространения сигнала. Вместе с Intel над выведением на рынок давно ожидаемого стандарта 802.11n работают производители сетевого оборудования — Buffalo, D-Link, Linksys, Netgear. Кроме того, Intel объявила о начале сотрудничества с Nokia по выпуску беспроводных интегрированных карт расширения для платформы Santa Rosa, обеспечивающих работу ноутбуков в получающих распространение в некоторых странах WCDMA-сетей 3G HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access).

WiMAX

Несмотря на наметившийся в последнее время рост интереса операторов к сетям третьего поколения, утверждение в прошлом году мобильной версии WiMAX 802.16е делает этот стандарт вполне конкурентоспособным. Прежде всего, за счет высокой скорости развертывания базовых станций и их низкой стоимости. Недавно Intel приступила к выпуску двухмодовых чипов WiMAX Connection 2250, известных под кодовым названием Rosedale 2 и поддерживающих динамическое переключение между стандартами 802.16d и 802.16е. Незадолго до IDF два оператора в США, clearw're и Sprint (совместно с Nextel), заявили о намерении в 2007 году начать строительство национальных сетей 4G на базе мобильного WiMAX-стандарта 802.16е. К 2008 году сервисы двух сетей станут доступны для более чем 100 млн. человек. Всего по миру в настоящий момент идет развертывание свыше 200 сетей WiMAX.

Для широкого распространения технологии необходимо обеспечить ее повсеместную поддержку со стороны клиентских устройств. В течение 2006–2007 годов для решения этой проблемы Intel предлагает применять карты расширения для ноутбуков, работающие в диапазоне частот 2,5/3,3/3,5 ГГц. Неотъемлемой частью платформы Centrino пятого поколения WiMAX станет начиная с 2008 года — к тому времени Intel рассчитывает вывести на рынок чип с кодовым названием Ofe-R, содержащий радиотракты Wi-Fi/WiMAX на одном кристалле.  

Broadband2Go

Сдерживающим фактором на пути распространения мобильного широкополосного интернета остается не только недостаточное покрытие сетей, но и отсутствие на рынке компактных и функциональных устройств с длительным временем работы от батареи. Платформой, удовлетворяющей всем перечисленным требованиям, по мнению Intel, должна стать UMPC (Ultra Mobile PC). Первые модели устройств на ее основе некоторые производители продемонстрировали еще на весенней CeBIT. В их основе лежат ULV-микропроцессоры с пониженным энергопотреблением около 5 Вт.

Год назад Intel заявляла о своих планах до конца десятилетия снизить энергопотребление процессоров в мобильных устройствах в 10 раз до 0,5 Вт. Теперь компания их пересмотрела и обещает появление таких чипов в 2008 году. В следующем году начнутся поставки микросхем, чья потребляемая мощность составит примерно 2,5 Вт, а габаритные размеры только четверть от современных аналогов. В перспективе это позволит создать еще более портативные и легкие устройства, которые смогут работать от одного заряда батареи более 7 ч. Их производительности хватит даже для полноценных версий ОС Vista.

Intel даже приняла решение выделить направление ультрапортативных мобильных устройств в отдельное подразделение — Ultra Mobile Group, генеральным менеджером которого стал Ананд Чандрасекхер (Anand Chandrasekher). Прямо на сцене во время ключевого доклада Пола Отеллини он продемонстрировал прототип UMPC с сенсорным 5"-дисплеем с разрешением 1024х768 пикселей, интегрированной веб-камерой, QWERTY-клавиатурой, которую можно развернуть на 90° относительно дисплея, интегрированными интерфейсами Wi-Fi/WiMAX, интерфейсом Street Tech и полноценной ОС. Стоит ожидать появления и облегченных версий UMPC с оптимизированными дизайном, приложениями и контентом для старшеклассников и студентов. Компания развивает сотрудничество с концерном Volkswagen в области интеграции автомобильных компьютерных систем с UMPC, а также с AverMedia, Epson, Samsung, Sanyo, Yahoo! и др. для создания экосистемы по разработке аппаратного и программного обеспечения и сервисов.

Несколько месяцев назад в 30 развивающихся странах Intel запустила программу The World Ahead, нацеленную на ускорение проникновения ИТ. В ее рамках для образоват ельных целей компания разработала другой концепт на основе ультрамобильного процессора — Classmate PC. Он максимально упрощен, вместо жесткого диска содержит флэш-память NAND, но при этом сохраняет функциональность полноценного ПК, потребляет минимум электроэнергии и имеет невысокую цену. Для организации доступа в интернет в отдаленных слаборазвитых районах Intel планирует использовать технологию WiMAX. Всего в течение ближайших пяти лет компания потратит 1 млрд. долл. на развитие программы The World Ahead.

Digital Home

Концепция цифрового дома Intel предусматривает достаточно много различных моделей использования как в самом доме, так и за его пределами. Одной из самых очевидных, пожалуй, являются компьютерные игры, чьи системные требования постоянно растут. Однако с переходом на многоядерные архитектуры Intel столкнулась с серьезной проблемой, поскольку подавляющее большинство современных игровых приложений однопоточные по своей природе. Именно поэтому на нынешнем IDF компания как никогда много уделяла внимания игровому сегменту и решениям для энтузиастов.

Еще во время выступления, посвященного открытию форума, Пол Отеллини пригласил на сцену Маркуса Маки (Markus Maki), основателя и руководителя Remedy — разработчика игр, в том числе знаменитых блокбастеров Max Payne и Max Payne 2. Он продемонстрировал отрывок из игры, целиком использующей ресурсы одного из ядер процессора Core 2 Quad исключительно для симуляции физических эффектов, а на всех остальных проводящей другие необходимые расчеты. Процессор работал в составе компьютера для энтузиастов от Falcon Northwest, при этом его частоту удалось разогнать до рекордных 3,73 ГГц.

Анонс специализированного четырехъядерного процессора Core 2 Extreme QX6700 для тяжелых игровых и мультимедийных приложений Intel намерена сделать уже в ноябре. По производительности в некоторых программах он на 70% обходит современный двухъядерный аналог Intel Core 2 Extreme X6800. Интерес со стороны производителей к high-end-системам на основе “экстремальных” процессоров и тщательно отобранных разогнанных компонент растет. Об этом свидетельствовали их масштабные экспозиции от целого ряда хорошо известных компаний — Dell, Gateway, Velocity Micro, VoodooPC (о ее приобретении недавно заявила HP).

Не менее популярная, чем игры, модель использования цифрового дома на Западе — загрузка цифрового видеоконтента из Сети. Еще год назад практически никому не известный сервис YouTube сегодня имеет свыше миллиарда просмотров станиц в день. Это в свою очередь свидетельствует о росте интереса потребителей к новому классу устройств потребительской электроники с ТВ- и IP-функциональностью, — set-top-боксам, цифровым медиа-рекордерам, проигрывателям HD DVD, многие из которых построены на архитектуре Intel.

Безусловно, самым главным своим достижением в развитии концепции цифрового дома Intel считает представленную в январе платформу Viiv. Ее обновленный вариант предполагает использование процессоров Core 2 Duo и медиа-сервера — специализированного ПО Intel для доступа к контенту из различных устройств в доме. Промежуточным звеном между телевизором и/или аудиосистемой и ПК на основе Viiv является беспроводной медиа-адаптер (DMA — Digital Media Adapter). Их производство в текущем квартале намерены развернуть Acer, Buffalo, Creative, D-Link, icube, Linksys, Netgear.

Intel активно сотрудничает с представителями индустрии, чтобы добавить  привлекательности платформе Viiv. Во время IDF компания DIRECTV представила рекомендованный для использования вместе с Viiv HD-рекордер, объединяющий функциональность DMA и set-top-бокса. С момента анонса Viiv число сервисов для нее выросло с 50 до свыше 150, которые все вместе позволяют получить доступ к 3 млн. музыкальных треков, 100 тыс. видеоклипов, 12 тыс. ТВ-шоу, 1 тыс. фильмов в качестве HD-видео и сотням игр. Недавно к их числу присоединились всемирно известные службы AOL, ClickStar, NBC, Yahoo! Sports.  

Постепенно компания претворяет в жизнь сверхширокополосную технологию Certified Wireless USB (CWUSB), которая обеспечивает на расстоянии до 3 м скорость передачи данных на уровне 480 Мбит/с или 110 Мбит/с на расстоянии до 10 м. На основе хост-контроллеров CWUSB можно создавать беспроводные решения с низким энергопотреблением для сетей PAN (Personal Area Network) в цифровом доме или офисе. На форуме Intel представила микроконтроллер Wireless UWB (Ultra Wide Band) Link 1480 MAC и образцы референсных разработок для построения хост-контроллеров.

Однако сколь бы хороша технология ни была по своей сути, для успеха на рынке ее оболочка имеет не меньшее значение — в данном случае корпус ПК на основе Viiv. Intel объявила конкурс Core Processor Challenge с призовым фондовым 1 млн. долл., который поделят между собой OEM- и ODM-производители, сумевшие создать самый компактный и стильный домашний ПК с технологией Viiv. Как пообещал Брендан Троу, заслуженный инженер-исследователь и главный директор по технологиям (Intel Fellow and CTO) Digital Home Group, победитель станет известен на следующем IDF. Детальнее об условиях конкурса можно узнать на веб-сайте компании.

Digital Health

В поиске новых рынков сбыта Intel сравнительно недавно выделила в своей структуре отдельное подразделение, занимающееся проблемами здравоохранения. Перспективы у этой отрасли для компании впечатляющие — объем рынка около 4 трлн. долл. и огромное отставание в отношении внедрения ИТ-технологий. Вместе с тем, развитые страны вынуждены тратить от 8% до 15% ВВП на обеспечение здравоохранения пожилых граждан, количество которых продолжает расти. В настоящий момент число людей в возрасте более 60 лет составляет около 600 млн., через 20 лет их количество удвоится.

Люис Бернс (Louis Burns), вице-президент Intel и генеральный менеджер Digital Health Group, продемонстрировал мобильную платформу Mobile Clinical Assistant для врачей и медсестер. На ее основе построен планшетный ПК с интегрированной цифровой камерой,  беспроводным сетевым адаптером Wi-Fi/Bluetooth, сканером штрих-кодов и RFID-меток. Соответствующее ПО помогает медицинским работникам упорядочивать данные о состоянии здоровья пациентов, анализировать их и на основе полученных данных принимать решения о дальнейшем лечении. Разработкой готовых систем займется компания Motion Computing, специализирующаяся на создании профильных устройств для медицины. Первые образцы ПК появятся в первой половине 2007 года.

Over the Horizon

Нынешний IDF в особенности изобиловал информацией, касающейся разработок достаточно отдаленного будущего. Причиной тому быстро растущие объемы информации и, как следствие, необходимость построения через несколько лет инфраструктуры принципиально других масштабов. Например, 100 млн. ежедневно загружаемых фильмов из YouTube или 3 млрд. ежедневно просматриваемых страниц Yahoo! требуют уже сейчас построения огромных ЦОД (центров обработки данных), насчитывающих десятки тысяч процессоров.

При таких масштабах серверных ферм энергосбережение, о котором так часто говорят сотрудники Intel, выходит на первое место. Как показывают результаты исследований, сократить потребляемую мощность готовых систем можно не только за счет оптимизации платформ или создания энергоэффективных процессоров. Например, эффективность современных блоков питания, выдающих три напряжения 3,3 В, 5 В, 12 В, составляет всего 55–70%. В то же время, конструкция блоков питания только с одним напряжением 12 В проще, а их эффективность достигает 90%. Конечно, для повсеместного перехода на  такие устройства необходимы усилия всех представителей индустрии.

Еще одна проблема заключается в значительных потерях при передаче электроэнергии к крупным ЦОД из-за большого количества разнообразных преобразований по пути следования. Инженеры Intel предложили альтернативную схему доставки электроэнергии в ЦОД только с одним преобразованием переменного тока в постоянный. Она позволяет увеличить количество серверов на мегаватт потребляемой мощности на 60%.

Данные ЦОД крупных компаний в большей степени подвержены внутренним угрозам, чем внешним. В этой связи применение распространенного протокола IPSec для шифрования трафика может оказаться неэффективным по причине невозможности анализа прохождения пакетов между отдельными устройствами в сети. В качестве альтернативы Intel видит использование LinkSec, который шифрует данные только на элементарном участке сети между составляющими ее устройствами, например, сервером и маршрутизатором, двумя маршрутизаторами или маршрутизатором и клиентом.

Помимо энергосбережения актуальными проблемами для ЦОД остаются рост производительности и плотности размещения вычислительных компонент. Как следствие, возникает задача обеспечения высокой скорости обмена информацией внутри высокопроизводительных чипов и между ними. Первую проблему решает пакетирование памяти в одном корпусе с процессором, как это сделано в случае с прототипом 80-ядерного процессора.

Вторую должна разрешить оптическая передача сигналов в кремниевых чипах с помощью лазеров, модуляторов/демодуляторов, оптических волноводов и прочих элементов фотоники. Еще пять лет назад Intel инициировала проведение исследований в этой области, результатом которых стало создание оптического модулятора 1 Гбит/с, а потом и 10 Гбит/с, первого в мире кремниевого лазера с оптической накачкой, а теперь еще и гибридного с электрической накачкой. Джастин Раттнер (Justin Rattner), старший заслуженный инженер-исследователь и главный директор по технологиям Intel (Intel Senior Fellow and CTO), директор Corporate Technology Group, продемонстрировал кремниевую пластину, содержащую 1000 чипов с 26 гибридными лазерами в каждом. С помощью этих технологий компания рассчитывает достичь терабитных скоростей обмена данными между микросхемами.

Если Джастин Раттнер говорил об отдельных процессорах с производительностью 1 ТФлоп и необходимой для них платформе, то Стивен Павловски (Stephen Pawlowski),   заслуженный инженер-исследователь и главный директор по технологиям (Intel Fellow and CTO) Digital Enterprise Group, генеральный менеджер Architecture and Planning, затронул тему высокопроизводительных вычислений порядка петафлоп. Intel детально изучает аспекты построения НРС-систем и сопутствующие проблемы, поскольку справедливо считает, что рано или поздно с ними придется столкнуться в настольных системах. Кроме того, в мире существует еще множество задач из области молекулярной динамики в биологии, турбулентности в физике, аэродинамики и пр., для решения которых недостаточно даже таких колоссальных вычислительных мощностей. 

Итоги

Во время нынешнего форума Intel всячески стремилась подчеркнуть свои успехи, связанные, в первую очередь, с удачным переходом и анонсом большого количества новых продуктов в течение летнего периода. Традиционно много внимания компания уделяла перспективным разработкам, которые должны будут сыграть свою роль, когда наступит их “звездный час”. Очень интересными были технические сессии за день до начала форума, на них специалисты Intel делились подчас вовсе фантастическими концепциями, например, по управлению материей.

Совершенно очевидно, что при переходе к многоядерным архитектурам, Intel столкнулась с проблемой оптимизации существующего парка ПО под многопоточность. Компания всячески стремится ее разрешить, прилагая максимум усилий со своей стороны и стимулируя к этому разработчиков приложений. Инструментарий Intel включает специализированные многопоточные компиляторы, отладчики, профилировщики, библиотеки и руководства, которые призваны помочь в переходе к парадигме параллельного программирования. Демонстрация игры на открытии форума, использующей несколько потоков,  отлично дала понять, чего хочет Intel от разработчиков.

Меньше чем через месяц стартует локальная версия осенней сессии IDF'06, которая пройдет в Киеве. Хотя ее контент во многом повторит изложенные в этой статье тезисы, киевский форум должен отразить специфику украинского рынка и его тенденции развития в интерпретации Intel. Поскольку мероприятие пройдет в конце ноября, возможно, к тому времени местные сборщики успеют представить системы на основе первых четырехъядерных процессоров — будет интересно на них взглянуть.