ОБЗОР

В середине сентября корпорация National Semiconductor (www.national.com) объявила о выпуске второго поколения микросхем Geode, которые объединяют на одном кристалле процессор, графическую и аудиоподсистемы, а также ряд периферийных интерфейсов. О намерении использовать новые кристаллы уже заявили Compaq Computer, America Online, 3Com и ряд других крупнейших компаний. По словам вице-президента и генерального менеджера подразделения информационных устройств IA (Information Appliance) компании 3Com Дона Фоча (Don Fotsch), новые приборы, предназначенные для выхода в Интернет, способны оказать на рынок не меньшее влияние, чем в свое время карманные компьютеры Palm. Впрочем, некоторые эксперты считают, что концепцию информационных устройств вряд ли можно назвать новаторской - она восходит к 70-м годам, когда начались эксперименты с интерактивным телевидением.

По данным IDC, в ближайшие несколько лет рынок информационных устройств, для которых и предназначены микросхемы Geode, будет очень быстро расти и к 2003 г. станет оцениваться примерно в 65 млн. долл. А вот по оценкам National Semiconductor, к 2005 г. количество подобных устройств может достигнуть 1 млрд. шт.

Этапы большого пути

В 1997 г. National Semiconductor приобрела фирму Cyrix, которая в своих активах имела семейство кристаллов MediaGX. Ценовые “войны” на рынке ПК стоимостью менее тысячи долларов и ряд других причин вынудили корпорацию продать Cyrix могучей и быстрорастущей компании VIA Technologies, однако MediaGX по-прежнему остался за National Semiconductor.

Напомним, что MediaGX - это ответвление в семействе микропроцессоров Cyrix. По сути, это одна из первых микросхем, выполненная по принципу “система на одном кристалле” (SoC, System-on-Chip). В частности, к ядру кристалла 5х86 были добавлены контроллеры памяти и шины PCI. В новый чип был также интегрирован графический ускоритель с кадровым буфером, размещаемым в основной памяти ПК. Объем кэш-памяти первого уровня (единой для команд и данных) составлял 16 Кб. В самых последних моделях MediaGX стали использовать ядро кристалла 6x86. В чипе-компаньоне реализовывался мост между шинами PCI и ISA, а также встраивалась поддержка воспроизведения звука. В соответствии с PR-рейтингом, быстродействие данных микросхем составляло от 180 до 233 МГц. Создание всех кристаллов шло с соблюдением технологических норм 0,5 мкм.

Итак, расставшись с Cyrix, корпорация сосредоточилась на создании семейства интегральных микросхем, подобных MediaGX, которые несут в себе не только основные процессорные функции, но также функции обработки графической и аудиоинформации. Постепенно семейство MediaGX трансформировалось в Geode. Аналитики отмечали, что подобное решение существенно оздоровило финансовое положение National Semiconductor: вместо убытков появилась прибыль. Стоит заметить, что в настоящее время микросхемы Geode занимают 10% в общем объеме продаж корпорации.

Микросхемы Geode второго поколения

В первой декаде июля прошлого года National Semiconductor выпустила микросхемы Geode SC1400, предназначенные для Интернет-приставок, оснащенных цифровым видео. Они включали: основной процессор, вспомогательную системную логику, графическую подсистему, блоки декодирования MPEG и обработки звука, входные и выходные цепи для подключения к телевизору, а также основные контроллеры периферийных устройств. По мнению аналитиков из агентства Mercury Research, Geode SC1400 стал первенцем на рынке информационных приложений в то время, когда сам этот рынок был достаточно юн и практически еще не сформирован.

Надо сказать, что развитие семейства Geode пошло не только в том направлении, которое предсказывали многие эксперты. Довольно неожиданно новые кристаллы стали использоваться в устройствах, предназначенных как для домашнего, так и для корпоративного рынка. В частности, National Semiconductor одним из перспективных сегментов рынка для своих микросхем считает “тонкие клиенты” (thin clients), т. е. компьютеры, которые не требуют высокой собственной вычислительной мощности, например сетевые терминалы, подобные тем, что выпускают компании Wyse Technology и Acer. Кроме того, к двум другим потенциальным сегментам рынка корпорация относит продвигаемые ею устройства для персонального доступа к Всемирной паутине Web PAD (Personal Access Device), а также Интернет-терминалы и приставки к телеприемникам.

С выходом новых микросхем National Semiconductor развила особую маркетинговую активность. Например, стремясь привлечь к своим кристаллам внимание посетителей Comdex, корпорация соорудила сцену посреди павильона, посвященного информационным приставкам, где несколько раз в день легкомысленно одетая певица исполняла незамысловатую песенку “Geode крутится, Geode крутится, легкий доступ в Интернет для вас и для меня”. Но все-таки представленные микросхемы заинтересовали производителей вычислительных систем прежде всего благодаря своей дешевизне, интегрированной архитектуре и низкому энергопотреблению. Заметим, что наиболее дорогая микросхема со встроенным декодером MPEG 2 стоила тогда не более 80 долл. На той же выставке несколько фирм-производителей уже демонстрировали оборудование на базе Geode: начиная от телевизионных приставок и заканчивая настольными устройствами и беспроводными планшетами, созданными с применением эталонной архитектуры Web PAD.

Стратегия National Semiconductor направлена на широкую популяризацию подобных кристаллов, поэтому корпорация кровно заинтересована в том, чтобы они стали центральными компонентами максимального числа информационных устройств, т. е. вычислительных систем, не являющихся персональными компьютерами. На самом деле интеграция в одной микросхеме нескольких функций имеет как положительные, так и отрицательные стороны. С одной стороны, появляется простор для разработчиков: устройство можно сделать не только маленьким, но и более дешевым. Кроме того, в ряде случаев повышается и надежность всего устройства. С другой стороны, сконструированное устройство практически не поддается модернизации. Здесь следует также отметить, что микросхемы различного функционального назначения развиваются обычно разными темпами. Так, например, в настоящее время графические технологии опережают в развитии технологии процессорные. Следовательно, в общем случае Интернет-приставка, основанная на микросхеме с интегрированными функциями, будет проигрывать по скорости обработки графики аналогичному устройству с отдельными компонентами.

Анонсированный в апреле этого года микропроцессор Geode GX1 стал первым чипом National Semiconductor, созданным по 0,18-микронной технологии. Как и его предшественник (Geode SC1400), он предназначен для использования в различного рода Интернет-приставках, сетевых терминалах и альтернативных устройствах доступа к Сети. Особенность нового быстродействующего кристалла, выполненного в миниатюрных корпусах BGA и SPGA, - низкое энергопотребление, от 0,8 до 1,2 Вт в зависимости от режима функционирования. Модуль процессора, построенный на основе архитектуры x86, включает в себя блок арифметики с плавающей точкой, интегрированные контроллеры дисплея, памяти типа SDRAM, шины PCI, а также ускоритель работы с двумерной графикой. Микросхема GX1 поддерживает набор команд MMX и выпускается в версиях с тактовыми частотами 200, 233, 266, 300 МГц.

В комплекте с сопутствующими микросхемами CS9211 (графические аксессуары) и CS5530 (подсистема ввода-вывода) Geode GX1 и ныне предлагается как готовое к употреблению решение для Интернет-устройств с поддержкой большинства популярных промышленных стандартов.

По предварительным данным, некоторые из анонсированных устройств компании ViewSonic (www.viewsonic.com) будут построены на базе платформы Geode Web PAD с использованием процессора Geode GX1 производства National Semiconductor. До недавнего времени ViewSonic была хорошо известна только своими мониторами для ПК. Теперь же в содружестве с известным Интернет-провайдером AT&T WorldNet Service (www. att.net) она решила заняться и производством информационных приборов. Недавно она объявила о планах выпуска целого семейства проводных и беспроводных сетевых устройств, оснащенных ЖК- и ЭЛТ-дисплеями.

Три новых “коня”

Новое поколение Geode представлено тремя семействами микросхем: SC1200 (для Интернет-приставок), SC2200 (для сетевых терминалов) и SC3200 (для Web PAD). В National Semiconductor микропроцессор Geode SC3200 называют “информационным устройством на кристалле” (IA on a chip), так как в нем соединены функции четырех микросхем: процессорного ядра, контроллеров графики, памяти и ввода-вывода. Так, составными частями нового кристалла являются 32-разрядный процессор Geode GX1 с поддержкой ММХ, видеопроцессор для ЖК-дисплея и модуль интерфейсов ввода-вывода. 64-разрядный контроллер памяти поддерживает работу с микросхемами SDRAM 66 и 100 МГц. Модуль интерфейсов ввода-вывода обеспечивает работу пяти портов: двух RS-232 и трех Access.bus.

Кристаллы Geode SC1200 и SC2200 по конструкции аналогичны SC3200, но содержат специальные средства, рассчитанные на соответствующие области применения. В частности, в состав SC1200 входит TV-процессор с 10-разрядным цифро-аналоговым преобразователем и входной видеопорт CCIR656.

Потребители SC3200 теперь смогут конструировать системы, состоящие из нескольких микросхем (минимальное количество - три). До сих пор требовалось не менее шести или семи чипов, включая микросхемы радиоинтерфейса, памяти микропрограмм и аудиокодека. По данным National Semiconductor, Geode SC3200 с тактовыми частотами 200 МГц и 233 МГц в среднем потребляет менее 2 Вт мощности. Благодаря высокой интеграции новый кристалл обеспечен встроенной поддержкой обработки графики, интерфейсами IDE, USB и рядом других функций. Это позволяет создавать более дешевые, экономичные и компактные системы. Стоит отметить, что опытные образцы Geode SC3200 (и его предшественник Geode GX1) завоевали 120 отраслевых наград.

В ближайшее время National Semiconductor планирует продолжить работы по дальнейшему развитию своего семейства микросхем Geode. В качестве следующего шага по интеграции функций на одном кристалле рассматривается применение универсального элемента телекоммуникаций, например интерфейса беспроводной связи IEEE802.11 или Bluetooth. Функции аудиокодека, вероятно, сохранятся за отдельными компонентами. Ожидается, что уже в этом году на рынке появится несколько информационных устройств на базе Geode SC3200.

В заключение стоит сказать, что на рынке микросхем для информационных устройств продукции National Semiconductor придется конкурировать с кристаллами компаний Transmeta (Crusoe), Intel (XScale) и AMD (E86). Известно, например, что в своих проектах компания America Online планирует использовать кристаллы разных фирм-производителей, в частности не только National Semiconductor, но и Transmeta.

Версия для печати