Микропроцессорная индустрия готовится к будущему

Еще недавно мне казалось, что «гонка вооружений» в индустрии микропроцессоров для ПК практически окончена. Нет, ну, конечно, производители постоянно выдавали что-нибудь «этакое» – чипы еще более мощные, более мобильные, более экономичные, более универсальные… Однако возможности сегодняшних ПК и мобильных устройств уже не зависят в такой мере от CPU, как это было в конце 90-х и начале 2000-х. Сегодня мой старенький нетбук на Intel Atom и новенький ProBook на базе Intel Core i5 принципиально не отличаются по функционалу – оба и кино покажут, и аудиозапись отредактируют, и офис с интернетом без тормозов гоняют. Да даже смартфон все то же самое без затруднений делает.

Но производители не успокаиваются. Такое впечатление, что после передышки пары-тройки последних лет они снова готовы удивлять пользователей шедеврами микропроцессорного совершенства. По крайней мере, их приготовления свидетельствуют именно об этом.

AMD



15 мая компания Advanced Micro Devices объявила о выходе первых ПК с ее гидбридными процессорами второго поколения, известными под кодовым именем Trinity. Речь идет о ноутбуках среднего ценового диапазона и более дорогих ультратонких лэптопах. Собственно, это те же ультрабуки, только в AMD не могут использовать слово «ультрабук», так как оно является товарным знаком Intel.

Чипы Trinity стали ответом AMD на запуск в апреле процессоров Intel Ivy Bridge. Правда в отличие от Ivy Bridge, процессоры Trinity выпускаются на базе 32-нм, а не 22-нм технологии. Переход на новые стандарты инженеры AMD планируют осуществить только в будущем году.

Впрочем, маркетинговая политика AMD традиционно смещена в сторону более бюджетных решений, так что компания сознательно не стремится к лидерству в «гонке нанометров». В AMD считают, что ноутбуки с процессорами Trinity могут продаваться в розницу по цене от $500, тогда как стоимость ультрабуков на чипах Intel сейчас начинается от $750-800.

Впрочем, в пресс-службе AMD не преминули похвастаться, что в этот раз запуск нового продукта стал «беспрецедентны» – на рынок выводится рекордное для компании число моделей, оснащенных новыми процессорами. Среди производителей, заключивших контракты на закупку процессоров, – Hewlett-Packard, Acer, Lenovo, Toshiba, Samsung, Sony и Asustek.

В общей сложности AMD вывела на рынок пять моделей гибридных процессоров второго поколения: 4-ядерные A10-4600M и A8-4500M и 2-ядерный A6-4400M для ноутбуков среднего ценового диапазона и 4-ядерный A10-4655M и 2-ядерный A6-4455M для ультратонких систем. Их базовая частота составляет от 1,9 ГГц до 2,7 ГГц, максимальная (все процессоры поддерживают технологию динамического повышения частоты) – от 2,6 ГГц до 3,2 ГГц, в зависимости от модели. Объем кэш-памяти второго уровня также зависит от модели и варьируется в интервале от 1 Мб до 4 Мб. Процессоры для сверхтонких ноутбуков рассчитаны на работу с памятью DDR3-1066/1333, для ноутбуков массовой категории – DDR3-1333/1600.

Все новые чипы AMD содержат графический контроллер на одном кристалле вместе с основными ядрами (то есть являются гибридными). Модели контроллеров разные: например, в чипе A6-4400M стоит HD 7520G со 192 ядрами для обработки графики, работающими на частоте 497-686 МГц (она динамически изменяется). А в A10-4600M установлен контроллер HD 7660G с 384 ядрами, работающими на частоте в этом же диапазоне.

Значение TDP процессоров, в зависимости от модели, составляет от 17 до 35 Вт. По словам представителей AMD, новые чипы имеют удвоенную производительность на каждый ватт потребляемой мощности – это если сравнивать с гибридными процессорами первого поколения (Llano).

Если продолжить это сравнение, то выясняется, что процессоры семейства Trinity обеспечивают максимальный прирост производительности по сравнению с чипами Llano в среднем на 29%, причем рост графической производительности – до 56%. По информации AMD, новые чипы способны обеспечить до 12 часов автономной работы ноутбука. Также они поддерживают технологию AMD Start Now, которая обеспечивает выход системы из режима сна за несколько секунд.

В числе дополнительных «плюшек» семейства Trinity – ряд дополнительных технологий обработки видео, включая аппаратное декодирование H.264, MPEG-2, VC-1, MVC, DivX и WMV, а также встроенная функция шумоподавления. Чипы поддерживают DirectX 11 и Full HD и могут работать совместно с дискретным видеоадаптером, повышая скорость работы графики на 75%.

Intel



Крупнейшая в мире микропроцессорная корпорация строит амбициозные планы: в 2015 году перейти на 10-нм технологическую норму, а затем – на 7-нм и 5-нм. Такие планы представил глава Intel Пол Отеллини на недавней встрече с инвесторами. В обновленном «роадмапе» – примерном долгосрочном плане развития продуктовой линейки говорится, что в настоящее время корпорация занимается разработкой 14-нм технологии производства и приступила к исследованиям в области 10-нм, 7-нм и 5-нм технологий, к внедрению которых планирует приступить в дальнейшем.

Напомню, что сейчас Intel выпускает процессоры на базе 22-нм технологии – поставки таких чипов, именуемых Ivy Bridge, она начала в апреле. В настоящее время Intel подготавливает заводы для внедрения 14-нм технологической нормы в Орегоне, Аризоне и в Ирландии. Приступить к серийным поставкам 14-нм процессоров Intel планирует в 2013 году, а к 10-нм чипам – в 2015-м. Временные интервалы для дальнейшей миниатюризации Отеллини не уточнил, но известно что с 2007 года корпорация придерживается стратегии, согласно которой технологическая норма меняется каждые два года.

Говоря о новых разработках Intel, Пол Отеллини похвастался: «Наша научно-исследовательская деятельность уходит достаточно далеко вперед. Я говорю о следующем десятке лет. Продукты, которые Intel собирается изготавливать на базе 7-нм и 5-нм технологии, будут представлены своевременно. … Мы продолжаем изобретать. Мы продолжим оправдывать доверие инвесторов и партнеров, занимаясь разработкой полупроводниковых компонентов», – заявил Отеллини.

Во всем описанном есть еще один важный момент. Само появление процессоров Ivy Bridge, транзисторы в которых имеют улучшенную структуру 3D Tri-Gate и выполнены по 22-нм техпроцессу, опровергает предположения о том, что знаменитый Закон Мура скоро прекратит свое действие. Как известно, более 40 лет назад один из основателей Intel Гордон Мур предсказал, что в будущем число транзисторов в чипах будет удваиваться каждые два года (фактическая скорость развития в последние годы даже выше).

Qualcomm



Эта компания не учла древнюю мудрость: «Бойтесь своих желаний – они могут исполниться». Qualcomm очень хотела, чтобы ее процессоры Snapdragon были востребованы мобильной индустрией. Ну что ж – они востребованы. Причем настолько, что из-за растущего спроса компания Qualcomm не может обеспечить поставки процессоров Snapdragon S4 в достаточном объеме. Это вынуждает производителей смартфонов, включая Samsung Electronics, LG Electronics, HTC и Sony Mobile Communications, рассматривать альтернативные варианты.

В свою очередь, в нехватке процессоров Snapdragon S4 отраслевые источники упрекают компанию Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, выпускающую эту продукцию по заказу Qualcomm с применением 28-нанометрового техпроцесса. Точно неизвестно, является ли причиной дефицита недостаток производственных мощностей или низкий процент выхода годной продукции, но результат один – шансы конкурентов Qualcomm повысились.

В их числе называются NVIDIA, ST-Ericsson и Intel. Эти корпорации конкурируют между собой за срочные заказы, поступающие от вышеперечисленных производителей мобильных устройств. Так, в следующем году NVIDIA рассчитывает предложить однокристальную систему Tegra с интегрированной поддержкой LTE (модем Icera). Тогда же свой вариант однокристальной системы с LTE выпустит компания ST-Ericsson. Кстати, как стало известно буквально на днях, компания NVIDIA приобрела ключевые патенты технологии LTE.

«Роснано»

Детище Анатолия Чубайса, российская госкорпорация «Роснано» инвестирует $25 млн в американскую компанию Aquantia, ведущего производителя решений для передачи данных High Speed Ethernet для облачных вычислений и дата-центров. Планируется, что Aquantia создаст в России R&D-центр, который дополнит калифорнийскую исследовательскую группу компании. Российское подразделение будет заниматься разработкой микросхем и специализированного ПО, а также тестированием продукции.

В 2011-м Aquantia выпустила свой чипсет 10GBASE-T PHY, изготовленный по 40-нанометровым проектным нормам. Он предназначен для использования в сетевых решениях на материнских платах (LAN-on-Motherboard – LOM) серверов в дата-центрах и сетевых устройствах.

Выпуск в марте этого года серверной платформы Intel Romley с десятигигабитным сетевым адаптером Ethernet на материнской плате привел к взрывному росту этого сегмента. По прогнозам исследовательской компании Crehan Research, поставки десятигигабитных адаптеров Ethernet для серверов и сетевых устройств в нынешнем году вырастут более чем в семь раз и достигнут объемов около 6,5 млн сетевых портов в 2013-м и более 20 млн – в 2014 году.
«Компания Aquantia оказалась единственным производителем микросхем для десятигигабитного Ethernet (10GE) в сегменте высокоскоростных соединений для дата-центров, который отвечал нашим инвестиционным критериям, – отмечает управляющий директор «Роснано» Сергей Поликарпов. – Мы считаем, что объем передачи данных в крупных и сверхкрупных вычислительных центрах в ближайшие годы стремительно вырастет, а технологии Aquantia крайне важны для увеличения производительности серверов при одновременном снижении себестоимости. Для нас это отличная возможность воспользоваться плодами бурного роста рынка».