Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» N 30 от 22 августа 2006 года Страница 13

Как вы думаете, что устроено проще - быстрый и экономичный Core 2 Duo или медленный и горячий Pentium D? Это может показаться парадоксальным, но Core 2 Duo действительно проще - при том же объеме кэш-памяти в нем гораздо меньше транзисторов, а площадь кристалла и вовсе почти вдвое меньше. Вместе с тем вычислительная техника - это не человеческие взаимоотношения, где зачастую чем проще, тем лучше. Как же так получается? Я хотел было дать краткий ответ на этот вопрос, но исторический экскурс в принципы, положенные в схему функционирования Pentium III, и в усовершенствования, приведшие к Pentium 4, AMD Athlon и Core 2, разросся до половины темы номера. Вкратце же - дело не столько в «удачности Core 2» как архитектуры, сколько в проблемах его конкурентов.

Первый, «особенно безнадежный» случай в лице сложнейшего шедевра вычислительной техники, коим является процессор Pentium 4 в частности и архитектура NetBurst вообще, разгромно проигрывает Core 2 примерно по той же причине, по какой сорокатонный танк с тысячесильным газотурбинным двигателем никогда не догонит обыкновенную легковушку. Схемотехника процессора и заложенные в нее идеи великолепны, многие из них, возможно, опередили свое время, но при всем колоссальном потенциале NetBurst «слишком тяжела» для того, чтобы «быстро ездить». Использованные в ней решения чересчур сложны - а при нынешних микромасштабах кристалла где сложность, там и большой расход энергии. В результате архитектура работает и на 6 ГГц, и вполне пригодна для обещанных нам 10 ГГц, да вот беда - через нее необходимо пропускать такой поток энергии, который, во-первых, придется снимать с процессора криогенной установкой, а во-вторых, даже решив проблему с охлаждением, мы столкнемся с тем, что при столь мощном токе потребления в существующих дизайнах материнских плат начиная с какого-то момента попросту не удается обеспечить достаточно стабильное энергопитание процессора. Pentium 4 на частоте пять-семь-восемь гигагерц, на которые он изначально был рассчитан, был бы чрезвычайно впечатляющим процессором, но увы - «гладко было на бумаге…». Возникает «тепловой тупик».

Проблемы архитектуры K8, которая, в отличие от NetBurst, использует очень простые и изящные схемы вместо навороченных монстров вроде отдельных функциональных блоков, работающих внутри ядра на удвоенной частоте, диаметрально противоположны проблемам, с которыми столкнулась Intel. Если инженеры последней, грубо говоря, пострадали за то, что были «слишком умными» и погнались за лучшим в ущерб хорошему, то в истории разработки K8 остро ощущается огромный разрыв между тем, какие средства расходует на R amp;D Intel и какие расходы на разработки может себе позволить больше озабоченная проблемой выживания AMD. Core 2 производится по 65-нм технологическому процессу, Athlon 64 - по 90-нм, причем чем дальше, тем разрыв в возможностях Intel и AMD больше. Там, где в Intel параллельно работают две-три команды над разными вариантами процессоров, команда AMD занята совершенствованием одного; там, где Intel успевает выкатить три степпинга, AMD обновляет два, и т. д. При таком соотношении сил AMD просто не имеет права на серьезную ошибку, равно как и на смелый эксперимент, - и в итоге продвигается вперед маленькими осторожными шажками. Причем по иронии судьбы, похоже, именно такой «маленький и неспешный» метод работает лучше всего: Core 2, в отличие от Pentium 4, тоже «вырос» не сразу, а медленно и постепенно, еще от первых Pentium Pro к Pentium II, Pentium III, Pentium M и Core «Yonah». Однако вечно играть на ошибках соперника таким образом невозможно - что мы нынче и наблюдаем.

Что касается Intel Core 2 Duo, я не стану принижать его возможности и говорить, что это простой или неинтересный процессор. Израильская команда разработчиков великолепно доработала то, что было создано их предшественниками, практически «вылизав» кристалл настолько, насколько вообще было возможно. Огромная производительность оперативной памяти и схемы «умной» предвыборки, в 98% случаев заранее угадывающих, какие данные потребуются в следующий момент. Чрезвычайно быстрая кэш-память второго уровня, разделяемая между ядрами, и очень быстрые и подключенные по широким шинам кэши первого уровня. Целых три функциональных устройства, каждое из которых реализует все операции с упакованными 128-битными операндами SSE (это могут быть четыре 32-битных или два 64-битных числа) всего за один такт. Нигде, насколько мне известно, раньше не применявшаяся новаторская система обработки микроинструкций, записывающих данные в оперативную память. Интересная реализация декодирования x86-инструкций, позволяющая превращать две инструкции в одну микрооперацию. И - что поражает больше всего - практическое отсутствие «узких мест». Фактически из архитектуры P6, которая неявно лежит в основе Core 2, разработчики «выжали» все что можно. AMD, несмотря на то что ее K8 в принципе гораздо перспективнее P6, о таком остается только мечтать, - многие ее «узкие» места давно известны, но не «расширяются» годами.

Впрочем, не подумайте, что я исполняю по архитектуре K8 похоронный марш. Хотя, как я уже сказал, AMD не имеет права на ошибку, рискованные (и революционные) скачки, будучи прижатой к стенке, она все же совершает. В будущем году AMD обещает выпустить значительно улучшенную версию K8, которая (особенно если с 65-нм технологическим процессом все пойдет гладко) сможет сразиться с Core 2 на равных. А затем настанет черед ответного хода Intel, и корпорация, по слухам, уже сейчас «кует» что-то принципиально новое (главное, чтобы инженеры снова не увлеклись и не соорудили второй Pentium 4). Вопреки скепсису последних лет, потенциал для увеличения производительности отдельного процессорного ядра (во всяком случае, в подходе AMD) на ближайшую пятилетку прослеживается явно.

Что же касается дня сегодняшнего, то AMD к концу года надеется (благодаря Fab 36 в Дрездене и заключенному с Chartered Semiconductors производственному соглашению) значительно увеличить свою долю на рынке, продавая процессоры хоть и гораздо дешевле, но зато и в гораздо больших количествах.

ФМ-ВЕЩАНИЕ: Изменение ИТ-ландшафта

Автор: Феликс Мучник

Лето заканчивается. Вместе с ним, к сожалению, у многих заканчиваются и отпуска. Скоро начинается последняя треть года, в российском ИТ-бизнесе традиционно более активная, чем предыдущие восемь месяцев. У меня сложилось стойкое предчувствие, что, кроме привычных сезонных продаж компьютеров и разных гаджетов к учебному и Новому году, увеличенных сезонных трат бюджета 4-го квартала на закупку программного обеспечения, традиционного августовско-сентябрьского увеличения интернет-трафика и прочих радостей жизни для производителей, дистрибьюторов, дилеров, интернет-провайдеров и интернет-магазинов, этой осенью мы увидим сильно изменившуюся картину ИТ-мира.

Попробую описать это ощущение. Представьте строительство микрорайона, в котором сначала был пустырь, потом появились отдельные дома, и вдруг - о чудо! - начали закладываться магазины, аптеки, автостоянки, какие-то люди суетятся на этих фундаментах, краны вздымаются ввысь, вокруг роют ямы для посадки деревьев. Конечно, все ходят, натыкаясь на заборы вокруг строек, ругаясь на грязь вокруг, пишут на заборах всякие слова и рисуют граффити. Но, без сомнения, пройдет какое-то время (хорошо бы не очень большое), все будет построено, посажено, обустроено, и, переселившись сюда, нам больше не захочется менять район.

Если до нынешнего года мы строили на ИТ-рынке и в Рунете отдельно стоящие здания, то сейчас возникает масса предпосылок для возможного (подчеркну намеренно, только возможного) начала активного строительства инфраструктуры рынка и резкого увеличения его объемов. Давайте попробуем перечислить, хотя бы вкратце, произошедшие или предполагаемые события, часть из которых я уже затрагивал в своих колонках.

Правительство: вслед за указом президента о поддержке ИТ-отрасли в достаточно короткий срок приняты решения о технопарках, изменения по налогам для офшорного программирования (программисты считают их недостаточными, но хоть такие), решение об организации Венчурного фонда информационных технологий, решение об организации Федерального агентства по поддержке экспорта ИТ, изменения в законодательстве об интеллектуальной собственности (часть уже вступает в силу с 1 сентября, а обсуждение четвертой части Гражданского кодекса РФ продолжится в сентябре перед отправкой на рассмотрение в Думу). Под патронажем Министерства ИТ проводится экспертное исследование Foresight по перспективам развития ИТ-технологий до 2020 года.

Интернет: активное проникновение высокоскоростных каналов в Москве и начало этого процесса в регионах, количество рунетчиков доросло (по разным оценкам) до 15-20-милионнов, типичный интернет-пользователь начинает привыкать к тому, что Интернет - это не только поиск информации, но еще и инструмент для покупок, инструмент для ведения бизнеса.