Форум IDF 2009

Сергей Пахомов

22-нанометровый техпроцесс производства

32-нм процессоры Westmere

Новая процессорная микроархитектура Sandy Bridge

Графический процессор Larrabee

Платформа Moorestown для MID-устройств

Новые мобильные процессоры Intel Core i7

Технология высокоскоростной передачи данных Light Peak

Процессор Intel Atom CE4100

Будущее телевидения

 

22-24 сентября в Сан-Франциско (шт.Калифорния, США) прошел очередной Форум компании Intel для разработчиков (Intel Developer Forum, IDF).

Вряд ли наши постоянные читатели нуждаются в представлении такого события, как Форум IDF, поскольку на протяжении уже многих лет мы регулярно публикуем в нашем журнале репортажи об этом одном из крупнейших ИТ-мероприятий. Конечно, сегодня Форум IDF несколько утратил былой размах и стал проводиться гораздо реже, но, тем не менее, именно он до сих пор остается одним из центральных событий ИТ-отрасли.

Форум IDF можно кратко охарактеризовать как мероприятие, определяющее дальнейшее развитие технологий Intel и создаваемых на их базе систем и решений, ориентированное на представителей отраслей телекоммуникаций и вычислительных систем.

Конечно, столь сухое определение не передает всей масштабности данного мероприятия. За прошедшие годы Форум IDF превратился в постоянно развивающуюся всемирную программу, благодаря которой разработчики и ведущие представители отрасли могут углублять свои знания о передовых технологиях, получать инструменты разработки корпоративных решений и налаживать взаимовыгодные отношения с другими компаниями.

Прошедший Форум IDF 2009 не стал в этом смысле исключением. Масса анонсов, публичных демонстраций новейших технологий и устройств, представление будущих мобильных вычислений, будущего телевидения — всё это ждало участников прошедшего Форума IDF 2009. Впрочем, не будем забегать вперед и расскажем обо всем по порядку. Конечно, осветить все мероприятия, прошедшие в рамках форума, в одной статье просто нереально, а потому мы сконцентрируемся на наиболее важных, с нашей точки зрения, событиях и анонсах, которые будут определять развитие индустрии в ближайшие годы.

22-нанометровый техпроцесс производства

Одно из центральных мест на Форуме IDF 2009 было уделено новому, 22-нм техпроцессу производства, который будет освоен уже в 2011 году. В первый же день форума президент и генеральный директор корпорации Intel Пол Отеллини (Paul Otellini) выступил с докладом, в котором представил первые в мире кристаллы микросхем SRAM-памяти, изготовленных в соответствии с нормами 22-нм технологического процесса. Каждая микросхема такой SRAM-памяти содержит 2,9 млрд транзисторов.

В настоящее время компания Intel освоила 22-нм техпроцесс производства ячеек SRAM-памяти площадью 0,108 и 0,092 мкм2, которые функционируют в составе массивов емкостью 364 Мбит. Ячейка площадью 0,108 мкм2 оптимизирована для работы в низковольтной среде, а ячейка площадью 0,092 мкм2 является самой миниатюрной из известных сегодня ячеек SRAM.

Самое удивительное заключается в том, что в основе 22-нм техпроцесса производства будет лежать 193-нм иммерсионная литография (иммерсионная DUV-литография). Ведь еще несколько лет назад никто бы не поверил, что такое вообще возможно. Причем представители компании Intel тоже говорили о необходимости перехода с DUV- на ЕUV-литографию, и казалось, что этот переход просто неизбежен. Считалось, что в основе 32-нм техпроцесса будет лежать так называемая EUV-литография с источником излучения 13,5 нм и что DUV-литографию на основе 193-нм лазера невозможно использовать в 32-нм техпроцессе из-за ограничения в разрешающей способности. Но, как это нередко бывает в физике, невозможное стало возможным! И 32-нм техпроцесс, и следующий за ним 22-?нм техпроцесс будут основаны именно на DUV-литографии на базе 193-нм лазера. Более того, по всей видимости, и следующий за 22-?нм 15-нм техпроцесс будет основан на иммерсионной DUV-литографии. Что же касается 11-нм техпроцесса, то четкого понимания того, на какой литографии он будет основан, в корпорации Intel пока нет.

 

Рисунок

Президент и генеральный директор корпорации
Intel Пол Отеллини демонстрирует пластину
с микросхемами SRAM-памяти, изготовленными
по 22-нм техпроцессу

В разработку новой ЕUV-литографии в свое время были вложены просто колоссальные средства, однако, как это нередко бывает в науке, в последний момент стало понятно, что в самом начале была допущена принципиальная ошибка, которая фактически свела на нет все достижения в области EUV-литографии.

Так, еще в 2004 году компании Intel и Media Lario International S.A. (Италия) сообщили о соглашениях, направленных на разработку ключевых оптических компонентов для EUV-литографии. Тогда ожидалось, что EUV-литография будет внедрена в промышленных масштабах к 2009 году.

В 2005 году сообщалось, что компании Intel и Corning, Inc. заключили соглашение о разработке стеклянных основ фотомасок со сверхнизким распространением тепла ULE (Low Thermal Expansion), необходимых для EUV-литографии. Причем указывалось, что эти фотомаски будут использоваться именно в 32-нм техпроцессе.

Вообще, в свое время EUV-литография была признана консорциумом International Roadmap of Semiconductor Technology самой перспективной технологией литографии следующего поколения, которая будет реализована после нынешнего поколения инструментов литографии с длиной волны 193 нм.

 

Рисунок

Первые микросхемы SRAM-памяти, изготовленные по 22-нм техпроцессу

Чтобы понять, почему использование DUV-литографии на базе 193-нм лазера практически невозможно в 32- и 22-нм техпроцессах производства, напомним, что важнейшей характеристикой литографического процесса является его разрешающая способность. От нее напрямую зависит минимальная толщина линии, которую можно нанести на слой фоторезиста. Разрешающая способность литографии, то есть минимальная толщина линии, которую можно получить на фоторезисте, определяется критерием Релея и напрямую зависит от длины волны источника излучения. Понятно, что более высокое разрешение можно получить за счет перехода к источникам излучения с более короткой длиной волны.

Для того чтобы увеличить разрешающую способность литографического процесса при использовании коротковолнового ультрафиолетового излучения с длиной волны 193 нм, применяют различные технологии улучшения разрешающей способности, например маски-шаблоны с фазовым сдвигом. В таких масках, которые, по сути, представляют собой голограммы, на одну из двух соседних прозрачных линий накладывается фазовый фильтр, сдвигающий фазу проходящей волны на 180°. В результате интерференции волн в противофазе происходит их взаимное ослабление в области между двумя экспонируемыми линиями, что делает их хорошо различимыми и повышает разрешающую способность.

Шаблоны с фазовым сдвигом начали применять еще в 65-нм техпроцессе.

В результате предпринятых шагов по улучшению традиционной DUV-литографии выяснилось, что оптическую литографию с источником излучения 193 нм можно использовать и для 45-нм техпроцесса.

Однако в случае применения коротковолнового ультрафиолетового излучения с длиной волны 193 нм уже недостаточно использовать лишь одни маски-шаблоны с фазовым сдвигом, чтобы достичь разрешающей способности, характерной для топологической нормы 32 нм (32-нм техпроцесс).

Именно поэтому считалось, что возможности оптической DUV-литографии ограничены техпроцессом 45 нм и переход на техпроцесс 32 нм потребует использования новых источников излучения. Предполагалось, что для литографии с проектной топологией 32 нм будет применяться так называемая ЕUV-литография (Extreme UltraViolet — сверхжесткое ультрафиолетовое излучение), которая основана на использовании ультрафиолетового излучения с длиной волны 13,5 нм.

Разработками в области ЕUV-литографии в компании Intel активно занимались с середины 1990-х годов. В частности, именно компания Intel в 1997 году сыграла решающую роль в формировании консорциума, разработавшего первый инженерный испытательный стенд EUV-литографии, и именно она установила первый в мире коммерческий аппарат EUV Micro Exposure Tool (MET) и пилотную линию по нанесению масок EUV, включающую инструменты восстановления масок и обнаружения дефектов в заготовках масок.

 

Рисунок

Каждая микросхема памяти представляет собой массив
ячеек общей емкостью 364 Мбит

Переход с DUV- на EUV-литографию обеспечивает более чем 10-кратное уменьшение длины волны и переход в диапазон, где свойственные транзисторам размеры сопоставимы с размерами всего нескольких десятков атомов.

Однако с применением ЕUV-излучения связаны и некоторые проблемы. Поскольку свет с длиной волны 13,5 нм поглощается всеми материалами, в том числе стеклом, из которого изготавливаются традиционные линзы, в EUV-литографии используется полностью отражающая, а не пропускающая оптика. Новая технология предполагает применение серии из специальных выпуклых зеркал, которые уменьшают и фокусируют изображение, полученное после использования маски. Каждое такое зеркало содержит 80 отдельных металлических слоев толщиной примерно в 12 атомов.

Маски, которые традиционно являются пропускающими, должны быть также и отражающими. Кроме того, вся система должна находиться в вакууме, поскольку световые волны диапазона EUV поглощаются воздухом.

Успехи в области освоения ЕUV-литографии позволили в лабораторных условиях наносить шаблон с минимальной шириной проводников 27 нм. Однако, как выяснилось, по таким показателям, как производительность, ресурс и воспроизводимость, ЕUV-литография существенно уступает DUV-литографии и пока не может использоваться в массовом производстве микросхем. Фактическая ошибка заключалась в том, что изначально данная технология была ориентирована на газоразрядные лазеры. И только полтора года назад вернулись к разработке плазменных источников излучения, которые позволят преодолеть указанные ограничения EUV-литографии.

Естественно, возникает вопрос, каким образом DUV-литография с 193-?нм источником излучения позволяет получить разрешающую способность, характерную для 32- и 22-нм техпроцессов? Ведь очевидно, что использования одних лишь фазосдвигающих масок в данном случае уже недостаточно. Действительно, применение DUV-литографии в 32- и 22-?нм техпроцессах стало возможным лишь благодаря существенным изменениям, позволяющим улучшить разрешающую способность. Так, в 32-нм техпроцессе будет использоваться не «сухая» проекционная DUV-литография, как в 45-нм техпроцессе, а иммерсионная литография. При иммерсионной литографии кремниевые пластины с нанесенным слоем фоторезиста помещаются в воду (жидкость). Идея заключается в том, что коэффициент преломления воды выше, чем коэффициент преломления вакуума, что эквивалентно уменьшению эффективной длины волны проходящего через воду излучения. Причем длина волны уменьшается ровно в n раз, где n — показатель преломления используемой жидкости. Уменьшение длины волны излучения позволяет повысить разрешающую способность литографии.

Конечно, в иммерсионной литографии есть свои технологические проблемы. Главная из них — это получение жидкости с высоким коэффициентом преломления. При этом жидкость не должна вступать в химическую реакцию с кремниевой подложкой и слоем фоторезиста. Кроме того, при применении иммерсионной литографии приходится учитывать такие негативные явления, как температурные флуктуации жидкости, что приводит к ее неоднородности и, как следствие, к рассеиванию проходящего излучения. Существуют и другие специфические проблемы.

 

Рисунок

Ячейки SRAM-памяти размером
0,092 и 0,108 мкм2

В 32-нм техпроцессе производства в качестве жидкости в иммерсионной литографии будет использоваться вода с коэффициентом преломления 1,4. Для того чтобы обеспечить нужный уровень фильтрации жидкости и освободить ее от микроскопических пузырьков (произвести дегазацию), применяется огромная установка стоимостью примерно 30 млн долл. Проблема взаимодействия жидкости с фоторезистом решается за счет нанесения на слой фоторезиста специального покрытия, препятствующего проникновению образующейся при облучении фоторезиста кислоты в воду.

Как уже отмечалось, в иммерсионной литографии 32-нм техпроцесса используется вода. Однако уже сейчас созданы жидкости с коэффициентом преломления 1,8. Естественно, что применение жидкости с таким коэффициентом преломления требует использования других типов фоторезиста.

Применение иммерсионной 193-нм литографии позволяет достичь разрешающей способности, необходимой в 32-нм техпроцессе. Однако для достижения разрешающей способности, характерной для 22-нм техпроцесса, одной лишь иммерсионной литографии будет недостаточно. Поэтому для повышения разрешающей способности в 22-нм техпроцессе будет применяться иммерсионная 193-нм литография в сочетании с технологией двойной экспозиции. Более того, технология двойной экспозиции будет использоваться и в 32-нм техпроцессе, но только для критически важных узлов.

Идея технологии двойной экспозиции заключается в следующем. Если применяемый литографический процесс не позволяет достичь требуемой разрешающей способности с использованием одной маски, то вместо одной литографической маски можно применять две маски и соответственно два процесса экспозиции фоторезиста. При этом возникает проблема совмещения масок, однако современные степперы обеспечивают совмещение масок с точностью до нанометра.

Фактически двойная экспозиция позволяет повысить разрешающую способность в два раза. Однако она требует вдвое больше и масок, и технологических операций. То есть, попросту говоря, двойная экспозиция оказывается в два раза дороже, чем одинарная. Но если использовать фоторезист с нелинейными свойствами, то можно сначала сделать двойную экспозицию, а потом уж приступать к этапам проявления и травления.

Таким образом, применение технологии двойной экспозиции позволяет повысить разрешающую способность литографического процесса без необходимости перехода к новым коротковолновым источникам излучения.

32-нм процессоры Westmere

В рамках своего выступления Пол Отеллини рассказал также о планах компании по выпуску новых процессоров для настольных ПК. Уже в этом году появятся новые, 32-нм процессоры под кодовым названием Westmere. Эти процессоры уже прошли испытания, и в настоящий момент идет подготовка к началу их массового выпуска (по плану — в IV квартале текущего года).

Старший вице-президент Intel и генеральный директор Intel Architecture Group Шон Малони (Sean Maloney) продемонстрировал компьютер на базе процессора Westmere, показавший гораздо более высокую скорость выполнения традиционных программ, включая поиск по Интернету, при одновременном запуске многочисленных приложений.

 

Рисунок

Планы выпуска процессоров Westmere

Итак, каковы же особенности новых процессоров с кодовым названием Westmere? Ядра процессоров семейства Westmere будут основаны на микроархитектуре Nehalem. Семейство 32-нм процессоров Westmere будет включать как настольные, так и мобильные и серверные процессоры. Настольные процессоры — это семейство процессоров Gulftown и Clarkdale, а семейство мобильных процессоров имеет кодовое название Arrandale.

Процессор Gulftown, ориентированный на высокопроизводительные решения, будет содержать шесть ядер и поддерживать технологию Hyper-Threading, а процессоры Clarkdale и Arrandale будут двухъядерными (также с поддержкой технолгии Hyper-Threading). Самое интересное, что процессоры Clarkdale и Arrandale будут иметь интегрированное графическое ядро (iGFX), то есть и CPU и GPU будут располагаться в одном корпусе (но не на одном кристалле). Пара процессорных ядер с 4 Мбайт кэш-памяти третьего уровня Intel Smart Cashe размещается на меньшем кристалле, выпускаемом по 32-нм техпроцессу, тогда как более крупный кристалл, изготавливаемый по 45-нм технологии, содержит интегрированное графическое ядро и встроенный контроллер для работы с двухканальной памятью DDR3 на частоте до 1333 МГц.

 

Рисунок

Пластина с 32-нм процессорами Westmere

Также стоит отметить, что процессоры Clarkdale будут совместимы с материнскими платами с процессорным разъемом LGA1156, причем их встроенное графическое ядро поддерживает один канал PCI Express x16. В случае же эксплуатации этих чипов на платформах с системной логикой Intel P55 предусмотрена поддержка двух дискретных графических адаптеров, функционирующих по схеме PCI Express x8 + PCI Express x8.

Еще одной особенностью процессоров Clarkdale и Arrandale будет поддержка ими технологии Intel Turbo Boost нового поколения, смысл которой заключается в динамическом разгоне при определенных условиях тактовых частот ядер процессора.

Для реализации технологии Intel Turbo Boost в процессоре предусмотрен специальный функциональный блок PCU (Power Control Unit), который отслеживает уровень загрузки ядер процессора, температуру процессора, а также отвечает за энергопитание каждого ядра и регулирование его тактовой частоты.

 

Рисунок

Старший вице-президент Intel
и генеральный директор Intel Architecture Group
Шон Малони

Составной частью PCU является так называемый Power Gate (затвор), который применяется для перевода каждого ядра процессора по отдельности в режим энергопотребления C6 (фактически Power Gate отключает или подключает ядра процессора к линии питания VCC).

В том случае, если какие-то ядра процессора оказываются незагруженными, они попросту отключаются от линии питания с использованием блока Power Gate (их энергопотребление при этом равно нулю). Соответственно тактовую частоту и напряжение питания оставшихся загруженных ядер можно динамически увеличить, но так, чтобы энергопотребление процессора не превысило его TDP. То есть фактически сэкономленное за счет отключения нескольких ядер энергопотребление используется для разгона оставшихся ядер, но так, чтобы увеличение энергопотребления в результате разгона не превышало сэкономленного энергопотребления.

Более того, режим Intel Turbo Boost реализуется и в том случае, когда изначально загружаются все ядра процессора, но при этом его энергопотребление не превышает значение TDP.

 

Рисунок

Структурная схема платформы
на базе процессора Westmere

В процессорах Clarkdale и Arrandale с интегрированным графическим ядром технология Intel Turbo Boost получит свое дальнейшее развитие и будет распространяться на только на ядра процессора, но и на графическое ядро. То есть в зависимости от текущей температуры и энергопотребления разгоняться будут не только ядра процессора, но и графическое ядро. К примеру, если в каком-то приложении основная нагрузка ложится на графический процессор, а ядра процессора остаются недозагруженными, то сэкономленное TDP будет использоваться для разгона графического ядра, но так, чтобы не был превышен лимит по TDP графического ядра.

Еще одной особенностью всех процессоров Westmere является то, что они поддерживают алгоритм шифрования и дешифрования Advanced Encryption Standard (AES) для обеспечения безопасности данных.

Если же говорить о тактовых частотах процессоров Westmere, то они практически не изменятся в сравнении с 45-нм процессорами.

 

Рисунок

Процессор Westmere с интегрированным графическим ядром

Ожидается, что производство первых 32-нм процессоров стартует в IV квартале 2009 года, а в I квартале будущего года они появятся в настольном и мобильном сегментах рынка. Позднее в том же году к ним присоединятся и серверные 32-нм процессоры.

Новая процессорная микроархитектура Sandy Bridge

После процессора Westmere в 2011 году в соответствии со стратегией компании Tick Tock (стратегия по освоению нового техпроцесса и перехода на новую микроархитектуру) будут представлены 32-нм процессоры нового поколения на базе процессорной микроархитектуры Sandy Bridge. Пока что об этой новой процессорной микроархитектуре практически нет никаких официальных сведений. Известно лишь, что процессоры Sandy Bridge будут включать графическое ядро шестого поколения (интеграция не просто в корпусе, а на самом кристалле). Они будут поддерживать набор команд AVX для ускоренной работы с числами с плавающей запятой, обработки видео и сокращения времени выполнения приложений, интенсивно использующих вычислительные ресурсы (например, мультимедийных программ).

 

Рисунок

Планы освоения новых техпроцессов и перехода на новую микроархитектуру

По некоторым неофициальным данным, процессоры Sandy Bridge будут иметь тактовые частоты до 4 ГГц и от четырех до восьми ядер.

На Форуме IDF 2009 Шон Малони впервые продемонстрировал системы на базе 32-нм процессоров Sandy Bridge, на которых запускались различные приложения по работе с видео и 3D-графикой, доказав таким образом, что процесс разработки новых чипов и их вывода на рынок идет строго в соответствии с планом.

Графический процессор Larrabee

О графическом процессоре Larrabee говорят уже давно, причем настолько давно, что интерес к нему стал постепенно ослабевать. О процессоре Larrabee известно практически всё, и в нашем журнале была опубликована подробная статья о его особенностях, однако самого процессора как не было, так и нет. Естественно, что на Форуме IDF 2009 все ждали новой информации о процессоре Larrabee, однако нельзя сказать, что ему было уделено много внимания. О нем лишь вскользь упомянули. Во время своего выступления Шон Малони представил промежуточные результаты работы над созданием графического процессора Larrabee и объявил, что первое решение на основе Larrabee должно появиться в 2010 году. Малони подтвердил, что ключевые разработчики приложений уже получили сопутствующие инструменты для реализации возможностей этой архитектуры.

Larrabee заключает в себе легкость программирования архитектуры x86 и существенно расширяет ее возможности в плане параллельных вычислений. Гибкие возможности для программирования, возможность использования существующих активов разработчиков, наличие программного обеспечения и инструментов обеспечивают свободу в реализации преимуществ программируемого рендеринга, внедрения растеризации и объемного рендеринга.

Малони продемонстрировал версию популярной игры Quake Wars: Enemy Territory с рендерингом в реальном времени, работающую на графическом процессоре Larrabee и игровом 32-нм процессоре Intel с кодовым названием Gulftown. Кроме того, по словам Малони, решение Larrabee сначала появится на отдельных графических платах, а со временем эта архитектура будет интегрирована в процессор наряду с массой других технологий.

Платформа Moorestown для MID-устройств

В рамках Форума IDF 2009 вице-президент и генеральный директор Intel Architecture Group Дади Перлмуттер (Dadi Perlmutter) анонсировал в своем выступлении новую мобильную платформу Moorestown, которая предназначена для мобильных интернет-устройств (MID-устройств) и смартфонов и придет на смену платформе Menlow в 2010 году.

Платформа Moorestown представляет собой «систему на чипе» (System-on-Chip, SoC) под кодовым наименованием Lincroft. В ее состав входит процессор Intel Atom (45-нм), интегрированный контроллер памяти, графический адаптер и блок ввода-вывода I/O-PCH (кодовое наименование Langwell) с поддержкой беспроводной связи, сенсора цифровой камеры, флэш-памяти и некоторых других компонентов. В состав Moorestown входит отдельная микросхема Mixed Signal IC (MSIC) под кодовым названием Briertown.

 

Рисунок

Вице-президент и генеральный директор
Intel Architecture Group
Дади Перлмуттер (Dadi Perlmutter)

«Система на чипе», блок ввода-вывода I/O-PCH, микросхема MSIC и алгоритм OSPM работают согласованно, что существенно снижает потребление энергии в режиме простоя (до 50 раз). Благодаря использованию этих компонентов физические размеры платформы удалось уменьшить в два раза по сравнению с платой, применяемой в платформе Menlow.

«Система на чипе» Lincroft обладает архитектурой, рассчитанной на возможность работы на разных тактовых частотах и легко адаптирующейся под различные задачи (просмотр, редактирование и преобразование видео и графики). Поэтому запущенной программе можно предоставить именно такую производительность, какая требуется в конкретный момент. Кроме того, Lincroft поддерживает режим Bus Turbo Mode, позволяющий увеличивать пропускную способность шины и ускоряющий обмен данными между процессором и памятью при работе на повышенной тактовой частоте.

Технология Intel Burst Performance (Intel BPT), реализованная в Lincroft, заставляет процессор работать на более высокой тактовой частоте по требованию, обеспечивая повышенную производительность в устройствах компактного формфактора без опасности перегрева.

Кроме LVDS «система на чипе» Lincroft поддерживает также интерфейс MIPI. Благодаря последнему платформа отвечает повышенным требованиям к энергоэкономичности карманных устройств с небольшими экранами. Поддерживается память DDR с низким потреблением энергии и DDR2.

Активное применение Distributed Power Gating в различных компонентах Lincroft ставит новый рекорд энергоэкономичности в режиме простоя — неиспользуемые компоненты SoC отключаются. Distributed Power Gating задействует функции контроллера ввода-вывода Langwell и блока MSIC (Mixed Signal IC) Briertown. Последний, помимо прочего, обеспечивает более быстрый переход системы в режим «сна» и выход из него.

В платформе Moorestown реализован алгоритм OS Power Management (OSPM) нового поколения — программный таймер операционной системы, управляющий питанием компьютера в рабочем режиме и при простое.

Усовершенствования платформы Moorestown позволили уменьшить ее физические размеры в два раза по сравнению с предыдущей платформой Menlow. В традиционных ПК большинство контроллеров располагаются на системной плате, а в Moorestown, наоборот, они интегрированы в основном в чипе MSIC Briertown и контроллере ввода-вывода I/O-PCH Langwell.

 

Рисунок

Семейство новых мобильных процессоров Intel Core i7

Для обеспечения непрерывного подключения к Интернету платформа Moorestown будет оснащена модулями 3G/HSPA от Option и Ericsson, а также адаптерами WiMAX.

Дальнейшим развитием аппаратной платформы для сверхкомпактных устройств станет Medfield, которая появится в 2011 году и будет производиться в соответствии с 32-нм техпроцессом. Она станет еще компактнее, экономичнее и мощнее, помогая Intel выйти на рынок решений для смартфонов.

Новые мобильные процессоры Intel Core i7

Один из ожидаемых анонсов на Форуме IDF 2009 — это объявление новой платформы для ноутбуков, известной ранее под кодовым наименованием Calpella. В своем выступлении на Форуме IDF 2009 вице-президент и генеральный директор Intel Architecture Group Дади Перлмуттер (Dadi Perlmutter) и вице-президент Intel и генеральный директор Mobile Platforms Group Мули Иден (Mooly Eden) представили эту новую платформу, включающую новые мобильные 45-нм четырехъядерные процессоры семейства Intel Core i7 и чипсет Intel PM55 Express.

Новые процессоры, ранее известные под кодовым наименованием Clarksfield, основаны на микроархитектуре Nehalem и являются аналогами процессоров семейства Intel Core i7 для настольных ПК.

 

Рисунок

Вице-президент Intel и генеральный директор
Mobile Platforms Group Мули Иден

Компания Intel анонсировала сразу три новые модели процессора: Intel Core i7-920XM, Intel Core i7-820QM и Intel Core i7-720QM. Процессор Intel Core i7-920XM серии Extreme Edition — это самый высокопроизводительный сегодня процессор для ноутбуков, а процессоры Intel Core i7-820QM и Intel Core i7-720QM ориентированы на производительные и доступные по стоимости модели ноутбуков.

Мобильный чипсет Intel PM55 Express является, по сути, вариантом чипсета Intel P55 для ноутбуков.

Примечательно, что новые мобильные процессоры Intel Core i7 вкупе с мобильным чипсетом Intel P55 практически выводят производительность ноутбуков на один уровень с производительностью настольных ПК.

В мобильных процессорах Intel Core i7, как и в процессорах Intel Core i7 для настольных ПК, реализована технология Intel Turbo Boost второго поколения, которая увеличивает тактовую частоту одного или нескольких ядер процессора в зависимости от потребностей программ.

Так, процессор Intel Core i7-720QM, штатная тактовая частота которого составляет 1,6 ГГц, в режиме Intel Turbo Boost может увеличивать тактовую частоту до 2,8 ГГц. Естественно, речь идет об увеличении тактовой частоты одного ядра, когда остальные три ядра не используются и отключены.

Процессор Intel Core i7-820QM, штатная тактовая частота которого составляет 1,73 ГГц, в режиме Intel Turbo Boost может увеличивать тактовую частоту до 3,06 ГГц, а процессор Intel Core i7-920XM со штатной тактовой частотой 2 ГГц в режиме Intel Turbo Boost — до 3,2 ГГц.

Процессоры Intel Core i7-920XM и Intel Core i7-820QM имеют кэш L3 размером 8 Мбайт, а процессор Intel Core i7-720QM — размером 6 Мбайт. Для процессоров Intel Core i7-820QM и Core i7-720QM TDP составляет 45 Вт, а для процессора Intel Core i7-920XM — 55 Вт.

Кроме того, мобильные процессоры, как и их десктопные собратья, поддерживают технологию Hyper-Threading, что позволяет каждому из ядер обрабатывать два потока данных одновременно, благодаря чему удается повысить производительность в приложениях, использующих многопоточность.

 

Рисунок

Реализация режима Intel Turbo Boost
в процессоре Intel Core i7-920XM

Новые мобильные процессоры обладают интегрированным двухканальным контроллером памяти DDR3-1333/1066 МГц и поддержкой интерфейса PCI Express 2.0 x16 (или двух интерфейсов PCI Express 2.0 x 8).

Ноутбуки на базе процессора Intel Core i7 -920XM поддерживают технологию Intel Extreme Memory Profiles (Intel XMP) и Intel Extreme Tuning Utility — специальное ПО для тонкой ручной настройки соответствующих параметров.

Стоимость процессоров Intel Core i7-920XM, Intel Core i7-820QM и Intel Core i7-720QM за штуку (в расчете на партию из тысячи процессоров), составляет 1054, 546 и 364 долл. соответственно.

Технология высокоскоростной передачи данных Light Peak

Большой интерес у участников Форума IDF 2009 вызвала новая технология высокоскоростной передачи данных по оптическому кабелю под названием Light Peak. Об этой технологии рассказал в своем выступлении Дади Перлмуттер. Ожидается, что коммерческая эксплуатация данной технологии станет доступна в 2010 году.

Технология Light Peak позволит соединить ноутбуки, дисплеи высокой четкости, камеры, мультимедийные плееры, док-станции и накопители со скоростью обмена данными 10 Гбит/с с возможностью ее повышения через 10 лет до 100 Гбит/с. На скорости 10 Гбит/с полнометражный фильм в стандарте «видео высокого разрешения» можно будет передать с одного устройства на другое менее чем за 30 с.

В состав Light Peak входит микросхема контроллера и модулятор, преобразующий сигнал из оптического в электрический и наоборот. В модуляторе используются миниатюрные лазеры и фотоприемники. Сама компания Intel рассчитывает поставлять микросхему контроллера — остальные компоненты Light Peak будут выпускать другие производители.

 

Рисунок

Демодулятор Light Peak

Помимо высокой скорости технология Light Peak позволит создавать миниатюрные разъемы, более тонкие, гибкие и длинные кабели — сплошные преимущества по сравнению с современными кабелями на базе медных жил. Например, посредством данной технологии пользователь сможет принимать видео высокого разрешения на мобильное интернет-устройство и выводить его на экран подключенного телевизора. Кроме того, технология Light Peak позволит использовать один кабель для всего, обеспечивая возможность подключения дисплеев, дисковых накопителей и других устройств, общающихся друг с другом на разных протоколах, посредством одного-единственного кабеля.

 

Рисунок

Директор по технологиям, старший почетный
сотрудник, директор Intel Labs Джастин Раттнер

В рамках своего выступления главный директор по технологиям, старший почетный сотрудник, директор Intel Labs Джастин Раттнер (Justin Rattner) продемонстрировал, как пользователи смогут воспользоваться достоинствами технологии Light Peak, подсоединив компьютер посредством одного кабеля к четырем RAID-системам с SSD-накопителями и большому дисплею. Посредством тонкого оптоволоконного кабеля информация может передаваться между вычислительным устройством, сетью, системой хранения данных, удаленными периферийными устройствами и дисплеями на невероятно высоких скоростях. Существующая технология передачи данных по электрическим кабелям подходит к своему физическому пределу как по скорости, так и по расстоянию передачи сигнала. Технология Light Peak, разработанная Intel, предназначена для соединения электронных устройств, которые человек применяет в своей жизни ежедневно, обеспечивает более высокую производительность и экономит пространство в сравнении с кабелями с медными жилами.

Процессор Intel Atom CE4100

Еще одно немаловажное событие Форума IDF 2009 — это анонс нового медиапроцессора Intel Atom CE4100 для интернет-телевидения, о котором рассказал в своем выступлении старший вице-президент и генеральный директор подразделения Intel Digital Home Group Эрик Ким (Eric Kim).

Процессор Intel Atom CE4100, ранее известный под кодовым названием Sodaville, является первой «системой на чипе» (System-on-Chip, SoC) на базе архитектуры Intel для бытовой электроники, которая производися в соответствии с нормами 45-нм технологического процесса. Этот чип поддерживает исполнение интернет-приложений и приложений телерадиовещания. Он имеет достаточно высокую производительность, включает набор аудио- и видеоблоков, необходимых для запуска мультимедийных приложений, включая приложения с трехмерной графикой.

 

Рисунок

Старший вице-президент и генеральный директор
подразделения Intel Digital Home Group Эрик Ким

Тактовая частота процессора Intel Atom CE4100 достигает 1,2 ГГц. При этом небольшая мощность и компактность помогают снизить стоимость системы. Решение обеспечивает обратную совместимость с медиапроцессором Intel Media Processor CE3100, включает технологию Intel Precision View (механизм обработки отображаемых данных с поддержкой высокого разрешения) и технологию Intel Media Play для беспроблемной работы с аудио и видео. Предусмотрена поддержка аппаратного декодирования до двух видеопотоков видеосигнала высокого разрешения (1080 строк в кадре), новейших стандартов трехмерной графики и звука.

Новые функции призваны обеспечить OEM-поставщиков гибким подходом к созданию продуктовых линеек. Появились новые возможности аппаратного декодирования видео в формате MPEG-4, готовое к сертификации DivX Home Theater 3.0, интегрированный контроллер NAND-памяти, поддержка памяти DDR2 и DDR3, кэш-память объемом 512K. «Система на чипе» Intel для потребительской электроники включает дисплейный процессор, графический процессор, видеоконтроллер, транспортный процессор, выделенный процессор безопасности и общие устройства ввода-вывода, среди которых SATA-300 и USB 2.0.

Будущее телевидения

В последний день Форума IDF 2009 руководители корпорации Intel Эрик Ким (Eric Kim) и Джастин Раттнер (Justin Rattner) рассказали о том, что произойдет, когда Интернет сольется с традиционными сетями телерадиовещания. Они остановились на возможностях, которые сделают телевидение интерактивным, выразительным и персонально ориентированным.

Джастин Раттнер рассказал, что пользователям стоит ждать от телевидения в 2015 году. По его словам, к этому времени в мире будет 15 млрд устройств с поддержкой доставки ТВ-контента и сотни миллиардов часов доступного видео. Для реализации этого понадобятся гораздо более совершенные способы организации контента для его предоставления по требованию. Исследователи Intel Labs работают над созданием технологии, которая позволит людям получать ТВ-контент по своему желанию, в удобное им время и в удобном месте.

Эрик Ким объявил о сотрудничестве с ключевыми игроками индустрии, включая Adobe, CBS, Cisco и TransGaming, что должно способствовать претворению концепции интерактивного телевидения в реальность уже в ближайшем будущем.

«Более высокая вычислительная мощность — ключ к эволюционному развитию телевидения. Медиапроцессор CE4100, построенный на ядре Intel Atom, обладает такой мощностью. Он оптимизирован для цифровых приставок IP-телевидения, сетевых медиаплееров и цифровых телевизоров, — заявил Эрик Ким. — Благодаря высокой производительности нового чипа и его возможностям в обработке графики высокого разрешения, поставщики бытовой электроники и разработчики ПО получили платформу для реальных инноваций».

По мере того как бытовая электроника начинает поддерживать новые формы ТВ-контента, у разработчиков появляется потребность в объединении видео, трехмерной анимации и высококачественной графики. При этом все более высокое значение приобретает важность декодирования графики и аудио/видео в платформах потребительской электроники. Эрик Ким рассказал, что Intel и Adobe Systems совместно работают над портированием Adobe Flash Player 10, ключевого инструмента для разработчиков контента, на новое семейство мультимедийных «систем на чипе» Intel. Результатом совместной работы должно стать появление электронных потребительских устройств с оптимизированным воспроизведением графики и H.264-видео с выходом первого разнопланового Flash-контента для телевизоров.

По прогнозам Раттнера, высококачественное трехмерное видео в недалеком будущем станет привычным. Однако для управления трехмерным телевидением в реальном времени требуется огромная пропускная способность, и новая высокоскоростная оптическая технология ввода-вывода Light Peak улучшит пропускную способность и гибкость, при этом значительно сократив сложности и затраты для пользователей ПК, загружающих видео и прочие медиаматериалы. 50 медных кабелей, необходимых для трансляции 3D-изображения сегодня, могут быть заменены одним-единственным оптическим кабелем с технологией Light Peak. Помимо высочайшей скорости технология обладает уникальной способностью параллельно транспортировать множественные протоколы ввода-вывода.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 10'2009

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует