Представлены технологии нового тысячелетия

Андрей Борзенко    

Микропроцессоры

В день открытия Форума президент и главный исполнительный директор Intel Крейг Барретт объявил о выпуске нового микропроцессора Pentium III Xeon 1 ГГц в корпусе SC-330. По имеющейся информации, независимые OEM-производители оборудования уже в III квартале предложат системы, поддерживающие возможности этого кристалла, который предназначен для быстроразвивающегося сегмента рабочих станций класса high-end и Интернет-серверов (иначе именуемых серверами класса front-end).

Гигагерцовый представитель семейства микропроцессоров Pentium III Xeon создан с использованием передовой 0,18-микронной технологии и обладает кэш-памятью емкостью 256 Кб. По сравнению с предыдущими версиями производительность нового кристалла увеличена на 15% за счет размещения кэш-памяти второго уровня L2 (работающей на полной тактовой частоте) непосредственно в ядре и расширения потока данных к процессору.

Рис.1. Микросхема StrongARM первого поколения

На форуме также была продемонстрирована серверная системная плата Intel SBT2, специально созданная для сборки систем на базе двух процессоров Pentium III Xeon. Вместе с интегрированными сетевыми возможностями SBT2 поддерживает десять дисков с функцией “горячей” замены, благодаря чему при смене дисков на включенной системе снижается расход энергии и повышается степень готовности и надежности.

Технология InfiniBand

Говоря о серверах, нельзя не упомянуть технологию InfiniBand. Она появилась как результат компромисса между двумя группами компаний, обособленно разрабатывающими перспективные архитектуры ввода-вывода и возглавляемыми IBM и Intel. По данным из некоторых источников, на сегодняшний день Intel и другие члены альянса уже инвестировали в развитие InfiniBand около 9 млн. долл.

Предложенная архитектура межкомпонентных соединений InfiniBand обеспечивает принципиально новые функциональные возможности одновременно с резким наращиванием масштабируемости и производительности компонентов самых разнообразных компьютерных платформ в широком диапазоне соотношения цена/производительность. В основе InfiniBand лежит структура коммутируемых межсоединений на базе двухточечных каналов, объединяющая лучшие качества двух спецификаций - NG I/O и Future I/O. Подобная архитектура ввода-вывода упрощает и ускоряет связь серверов не только между собой, но и с такими системами, как хранилища данных и сетевые устройства. По мнению аналитиков, InfiniBand отличается простотой подключения устройств, высокой пропускной способностью и улучшенной совместимостью. Ее применение позволяет повысить производительность и надежность серверов, обеспечив создание устройств, которые легко масштабируются и способны удовлетворять растущие запросы центров обработки данных и серверных массивов.

На Форуме корпорация Intel сообщила о том, что к началу следующего года будет представлен набор из трех микросхем, который станет основой этой архитектуры. Новые устройства архитектуры InfiniBand планируется использовать вместе с будущими серверными платформами на базе микропроцессоров IA-32 и Itanium (IA-64), для чего предполагается реализовать их поддержку во всех серверных наборах микросхем Intel. В комплект устройств входят базовые адаптеры, коммутатор и адаптеры целевого канала. Базовые адаптеры канала объединяют серверы в массив InfiniBand, который служит основой центра обработки данных Интернет-системы или предприятия. Коммутатор является центром массива InfiniBand и соединяет серверы с хранилищем информации и сетевыми устройствами. Адаптеры целевого канала обеспечивают соединение с хранилищами информации и/или сетевыми устройствами, подключенными к массиву InfiniBand.

Корпорация Intel объявила о трех новых программах, нацеленных на развитие InfiniBand:

2 поставки наборов для разработки продукции на основе архитектуры Intel InfiniBand, включающих базовый адаптер канала, коммутатор InfiniBand и соответствующее ПО (наборы появятся в начале 2001 г.);

2 лицензирование логических схем портов Intel, позволяющее производителям микросхем лицензировать интерфейсную логику, применяемую в продукции Intel (программа находится в стадии реализации);

2 поддержка целевых каналов Intel InfiniBand, предусматривающая выпуск образца разработанного корпорацией Intel кода и позволяющая производителям канальных адаптеров использовать программные интерфейсы, аналогичные применяемым Intel (программа вступила в действие на IDF).

Кроме того, Intel планирует ограничивать серию выставок, посвященных последним достижениям в области технологии InfiniBand. Во время их работы специалисты корпорации Intel и промышленные эксперты проведут занятия по технологии InfiniBand. Первая выставка уже состоялась на IDF.

По заявлению официальных лиц, архитектура InfiniBand является ключевым элементом стратегии Intel, направленной на закрепление позиций корпорации в качестве ведущего поставщика компонентов для Интернет-экономики. Отметим, что ассоциация InfiniBand включает сегодня более 170 компаний-участников практически из всех отраслей компьютерной индустрии.

Архитектура XScale

На смену микросхемам StrongARM первого поколения идут кристаллы с архитектурой XScale. Отметим, что технология StrongARM была получена Intel после приобретения ею в 1997 г. подразделения полупроводников корпорации Digital Equipment. Кстати, на базе 32-разрядного микропроцессора StrongARM с тактовой частотой 206 МГц созданы карманные компьютеры Compaq iPAQ серии Н3600.

Новая архитектура микросхем призвана улучшить работу самых разнообразных беспроводных устройств для Интернета и сетевой инфраструктуры. Она достаточно гибка и соответствует требованиям к системам с предельно низким энергопотреблением и высокой производительностью. Благодаря этому на ее основе создается самое разное оборудование - от сотовых телефонов до устройств, составляющих инфраструктуру Интернета.

Итак, архитектура Intel XScale построена на базе технологии Intel StrongARM. Ядро кристалла изготавливается с соблюдением технологических норм 0,18 мкм. Работа с предельно низким энергопотреблением - от одной десятитысячной ватта до 1,6 Вт - обеспечивается на тактовой частоте вплоть до 1 ГГц. Например, быстродействие в 125 MIPS достигается при потреблении энергии всего в 20 мВт. Это стало возможным благодаря применению технологий динамического управления напряжением питания (Dynamic Voltage Management) и обработки данных в информационной среде (Media Processing Technology). Технология Dynamic Voltage Management позволяет динамически менять тактовую частоту и напряжение питания, подстраивая производительность системы в соответствии с текущими потребностями для максимального увеличения времени действия от батарей. Технология Media Processing Technology реализуется в виде сопроцессора, обеспечивающего более эффективную (с точки зрения энергозатрат) обработку мультимедийных Интернет-приложений.

По мнению ряда экспертов, новая архитектура может предложить производительность в 20 раз выше, нежели Motorola Dragonball, при этом потребляемая мощность будет ниже.

В ядро архитектуры XScale включены такие расширения, как команды ARM Thumb, позволяющие уменьшить объем кода, а также мультимедийные расширения ARM, реализующие функции цифрового сигнального процессора DSP. Совместимость ядра XScale с архитектурой ARM обеспечивает поддержку множества операционных систем (Microsoft Windows CE, VXWorks и IxWorks компании WindRiver, EPOC компании Symbian и Embedded Linux различных производителей), приложений, а также инструментальных средств.

Торжество USB 2.0

Интерес к новому интерфейсу для периферийных устройств USB 2.0 все более возрастает. Несмотря на то что набор микросхем Intel со встроенным USB 2.0 появится на рынке только в начале следующего года, до этого времени на системных платах будут использоваться дискретные микросхемы, подобные тем, которые уже сейчас производят такие известные компании, как Lucent, Philips и Cypress. На IDF Intel продемонстрировала предварительную версию системной платы для микропроцессоров Intel Pentium 4, содержащей отдельный хост-контроллер USB 2.0.

Стремясь ускорить вывод на рынок систем на базе USB 2.0, Intel открыла лабораторию интеграции периферийных устройств для USB 2.0. Она предоставляет разработчикам бесплатные услуги по обучению, обслуживанию и доступу к тестовому оборудованию для отладки аппаратного обеспечения.

Кроме того, Intel предоставляет такие средства разработки, как устройство для проверки совместимости и набор для разработчиков периферийных устройств. Первое из них позволяет создателям узловых устройств и концентраторов USB сократить затраты времени на разработку и отладку за счет эмуляции различных типов передачи информации для имитации широкого спектра периферийного оборудования (камер для видеоконференций, сканеров, принтеров и устройств хранения данных). Набор для разработчиков периферийных устройств позволяет за один этап отлаживать выполнение операций на прототипах систем.

Рис.2. Пример концептуального ПК

В числе первых клиентов лаборатории интеграции периферийных устройств для USB 2.0. - компании NetChip Technology и In-System Design. Кстати, во время IDF на стенде последней можно было ознакомиться с системой, содержащей жесткий диск, подключенный через USB 2.0. При этом скорость работы более чем в 10 раз превышала достигаемую через интерфейс USB 1.1.

Концептуальные ПК

Сегодня можно с уверенностью сказать, что вся индустрия идет по пути максимального упрощения эксплуатационных функций ПК. Напомним, что старт кампании за упрощение работы на ПК был дан на Форуме Intel, состоявшемся осенью 1998 г. Там впервые демонстрировались так называемые концептуальные ПК - плод совместных усилий корпорации и ряда фирм, специализирующихся в области промышленного дизайна. На смену скучным серым коробкам приходят небольшие, оригинальные по дизайну устройства, обладающие высокой производительностью и новыми возможностями для работы с Интернетом, видеоизображением, трехмерной графикой. Создание концептуальных ПК идет в русле выдвинутой Intel инициативы Ease of Use (EoU). Внутри изящных, элегантных корпусов скрыты последние достижения высоких технологий в области микропроцессоров, чипсетов, интерфейсов, средств управления энергопотреблением и т. п. На прошедшем IDF было организовано шесть семинаров по претворению в жизнь концепции EoU.

Несомненно, что в ближайшее время в концептуальных ПК найдут применение последовательный интерфейс Serial ATA и улучшенный графический порт AGP8x. Что касается последнего, то на Форуме Intel объявила о новой спецификации, предложенной для удвоения скорости обработки графических данных на современных настольных ПК и рабочих станциях. Как и спецификация AGP4x, она предусматривает использование 32-разрядной шины, но обеспечивает удвоение рабочей частоты до 533 МГц и поддержку скорости передачи данных до 2 Гбит/с. Для оценки и тестирования спецификации AGP8x Intel начала сотрудничество с такими известными производителями графических систем, как ATI Technologies, Matrox Graphics и NVIDIA.

Версия для печати