Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

В ультрабуке IdeaPad U300s компания Lenovo реализовала ряд перспективных разработок.

Благодаря фирменной функции Lenovo RapidCharge встроенный в IdeaPad U300s аккумулятор заряжается до уровня 50% своей максимальной емкости всего за 30 минут.

Технология RapidDrive SSD позволяет загрузить систему за 10,5 секунд.

Воздухопроницаемая клавиатура и технология Intel Advanced Cooling обеспечивают оптимальное охлаждение внутренних элементов данной сверхкомпактной компьютерной системы.

В составе ультрабука IdeaPad U300s присутствуют скоростной порт USB 3.0, выход HDMI, 1,3-мегапиксельная веб-камера (720p HD), миниатюрный микрофон.

Поддерживается, согласно технической документации, технология Intel Wireless Display (WiDi) — беспроводная передача контента с ноутбука на широкоэкранный телевизор. Но в этом случае необходимы либо соответствующая модель телевизора, поддерживающая данную технологию, либо специальный телевизионный адаптер.

Важно, что ультрабук IdeaPad U300s характеризуется еще и продолжительным временем автономной работы — до 8 часов работы и до 30 дней в режиме ожидания.

Толщина данного изделия — 1,5 см, а его вес — около 1,3 кг.

В рамках моделей IdeaPad U300s предусмотрены несколько вариантов исполнения. Эти варианты отличаются не только цветовой раскраской  алюминиевого корпуса, но и моделью центрального процессора, и емкостью штатного накопителя информации.

Необходимо отметить, что для ознакомления и тестирования была предоставлена модель данного ультрабука максимальной конфигурации с центральным процессором максимальной производительности и встроенной подсистемой хранения информации максимальной емкости.

Цвет данной модели ультабука IdeaPad U300s — графитово-серый.

В предоставленной модели ультрабука IdeaPad U300s установлен весьма мощный и энергоэкономичный процессор Intel Core i7-2677M. Он относится линейке ультрамобильных изделий. Отличается пониженным напряжением питания и очень низким для высокопроизводительных вариантов значением термопакета (TDP), составляющим всего 17 Вт. Процессор имеет два ядра с поддержкой технологий Turbo Boost и Hyper-Threading. Номинальная частота работы ядер составляет 1,8 ГГц, максимальная же частота работы ядер может достигать в турборежиме значения 2,9 ГГц. Объем кэш-памяти третьего уровня (L3) данного процессора составляет 4 Мбайт.

В ультрабуке IdeaPad U300s используется интегрированная в центральный процессор Intel Core i7-2677M графика Intel HD Graphics 3000, обеспечивающая сравнительно высокую для ультракомпактных и сверхлегких моделей ноутбуков производительность.

Подсистема энергонезависимой памяти представлена скоростным накопителем SSD 256 Гбайт. Благодаря этому обеспечиваются высокие значения скоростей чтения/записи программ и данных, а также высокие эксплуатационные параметры подсистемы хранения информации, включая высокую устойчивость к ударным нагрузкам, низкое энергопотребление и малый вес.

Остальные характеристики предоставленной модели ультрабука IdeaPad U300s приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Чипсет

Для поддержки своего энергоэкономичного процессора Intel Atom N270 компания Intel выпустила соответствующий чипсет Intel 945GSE Express (i945GSE).

Этот чипсет был ранее известен под кодовым названием Calistoga. Он является, по сути, упрощенным вариантом известного набора i945G, созданного за несколько лет до этого для настольных систем.

Указанный мобильный чипсет, как и его прототип, имеет встроенное графическое ядро Intel GMA950 c поддержкой аппаратного ускорения видео стандартов высокого разрешения. Однако по сравнению с i945G он отличается существенно более низким энергопотреблением.

Состоит чипсет i945GSE традиционно из двух микросхем: Graphics Memory Controller Hub и I/O Controller Hub.

Компонента Graphics Memory Controller Hub (GMCH), представленная микросхемой 82945GSE (QG82945GSE, 998 µFC-BGA, 27 x 27 mm), управляет основными традиционными подсистемами через соответствующие интерфейсы: процессора (FSB), оперативной памяти (System Memory Interface), графических средств (Graphics Interface) и второй компоненты чипсета через (Direct Media Interface).

Микросхема GMCH поддерживает тактовые частоты 133 и 166 МГц процессорной шины Front Side Bus (FSB), что обеспечивает скорость передачи данных по этой шине с частотами 533 и 667 МГц (QPB).

GMCH имеет одноканальный встроенный контроллер памяти DDR2 SDRAM 400/533 МГц (non-ECC). Оперативная память может быть представлена как модулями SODIMM, так и микросхемами памяти на материнской плате, а также их комбинацией. Максимальный объем — 2 Гбайт. Максимальная полоса частот — 4,2 Гбайт/с.

Интегрированные графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на частотах 166 МГц (Render Clock) и 200 МГц (Display Clock). Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Вторая компонента I/O Controller Hub седьмой версии (ICH7-M) создана специально для мобильных систем. Она представлена микросхемой 82801GBM (NH82801GBM, 652 µ-BGA, 31 x 31 mm). Поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать: 2 SATA HDD (до 150 Мбайт/с), 1 PATA (IDE), 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с), 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4, 6 PCI (32/33) и т. п. Поддерживает 10/100 LAN, LPC, Intel High Definition Audio и т. п.

Чипсет отличается очень низким энергопотреблением. Максимальное значение (TDP) соответствует уровню 9,3 Вт (6 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7-M).

Структура мобильного компьютера с чипсетом i945GSE представлена на Рис. 2.

Рис. 2.  Структура мобильного компьютера с чипсетом i945GSE 

В следующей части  данной статьи описан нетбук MSI Wind U100-005RU, созданный на основе описанных энергоэкономичных процессора и чепсета. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

В качестве эталонного устройства использовался ультракомпактный, полуторакилограммовый ноутбук (субноутбук) Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010.

Выпущенный четыре года назад, Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 относился к элитным устройствам и стоил около трех тысяч долларов США.

Этот ноутбук близок по весу и габаритам к MSI Wind U100-005RU (Рис. 2), поэтому представляется крайне интересным сравнить уровни производительности обоих устройств.

Рис. 2.  Нетбук MSI Wind U100 и ноутбук Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010

В состав субноутбука Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 входят следующие компоненты:

• Материнская плата FUJITSU FJNB189 (процессорная шина 400 МГц, чипсет Intel 855GME со встроенной графической подсистемой и ICH4M),
• Intel Pentium M ULV 733 (частота ядра 1.10 ГГц, 2048 Кбайт кэш-памяти L2, тактовая частота процессорной шины 100 МГц, что обеспечивает передачу данных с частотой 400 МГц),
• Встроенная панель LCD 10,6” WSXGA (1280 x 768),
• Накопитель на жестких 2,5-дюймовых магнитных дисках HDD Seagate 160 Гбайт (после модернизации),
• Модули оперативной памяти DDR333 SDRAM объемом 1 Гбайт (после модернизации),
• Видеоадаптер, представленный средствами встроенной графики чипсета Intel 855GME,
• Оптический дисковод MATSHITA UJDA755 DVD/CDRW,
• Операционная система Microsoft Windows XP Professional.

В состав нетбука MSI Wind U100 входят следующие компоненты:

• Материнская плата MSI (чипсет Intel 945GSE со встроенной графической подсистемой и ICH7M),
• Intel Atom N270 (частота ядра 1.6 ГГц, 512 Кбайт кэш-памяти L2, тактовая частота процессорной шины 133 МГц, что обеспечивает передачу данных с частотой 533 МГц, поддержка Hyper-Threading Technology),
• Встроенная панель LCD 10″, 1024×600,
• Накопитель на жестких 2,5-дюймовых магнитных дисках HDD 80 Гбайт,
• Модули оперативной памяти DDR2 667 SDRAM объемом 1 Гбайт,
• Видеоадаптер, представленный средствами встроенной графики чипсета Intel 945GSE,
• Операционная система Microsoft Windows XP Home Edition.

В качестве программных средств оценки скоростных параметров в мультимедийных задачах был использован специализированный тест популярного пакета SiSoftware Sandra.

Полученные результаты сравнительного тестирования нетбука и субноутбука представлены в Таблице 2, а также на Рис. 3, Рис. 4.

Таблица 2. Результаты тестирования

В следующей части  данной статьи приведены дополнительные результаты сравнительного тестирования. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Основные характеристики процессоров Intel Core 3-го поколения трех основных линеек, созданных для настольных компьютерных систем, приведены в таблице 1.

Таблица 1.   Основные характеристики
процессоров Intel Core 3-го поколения

Для поддержки процессоров Intel Core 3-го поколения компания Intel предлагает однокомпонентные чипсеты линейки седьмой серии. Эта линейка представлена рядом моделей, среди которых, например, следующие варианты для массовых настольных компьютерных систем:

• Intel Z77,
• Intel H77,
• Intel H61.

Старшим из них является однокомпонентный чипсет Intel Z77. Архитектура компьютерной системы с чипсетом Intel Z77 приведена на рис. 7.

Рис. 7.  Архитектура компьютерной системы с чипсетом Intel Z77

Оценивая все нововведения, реализованные в микроархитектуре процессоров Intel Core 3-го поколения, необходимо отметить, что они отразились и на таком важном для некоторой части пользователей явлении, как оверклокинг.

Здесь следует напомнить, что оверклокинг (от англ. overclocking) — разгон — способность компонентов, в данном случае центрального процессора, работать на повышенных тактовых частотах частотах.

Как и у предшественников, из-за дальнейшего усложнения внутренней микроархитектуры разгон процессоров Intel Core 3-го поколения через увеличение тактовых частот весьма проблематичен. Как показывает практика, он ограничен всего несколькими процентами: прирост рабочей частоты ядер обычно составляет не более 5 процентов.

Для соответствующих энтузиастов оверклокинга компанияIntel приготовила модели, в наименовании которых присутствуют модели с суффиксом «K». Данные модели допускают возможность разгона через изменение величины частотного множителя, связывающего внешнюю тактовую частоту с частотой работы ядер. Данный метод позволяет увеличить рабочую частоту процессорных ядер в ряде случаев на десятки процентов.

Однако и без разгона новые процессоры обеспечивают высокие уровни производительности в настольных и мобильных компьютерных системах.

В следующей части  данной статьи приведены численные оценки производительности настольных и мобильных компьютерных систем с процессорами Intel Core 3-го поколения.
    

>>    Часть 7  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Оценивая все нововведения очередного этапа эволюции техпроцессов и микроархитектур, необходимо отметить, что кристалл четырехъядерных моделей новой разработки, реализующих все инновации Intel Core 3-го поколения, имеет площадь 160 кв. мм. Это на 35% меньше площади кристалла предшественника, относящегося ко втрому поколению Intel Core.

На практике данное обстоятельство, связанное со значительным уменьшением площади процессорного кристалла, означает существенное снижение себестоимости производства процессоров.

Это обеспечивается за счет увеличения числа полупроводниковых кристаллов, формируемых на исходной пластине.  

А это открывает возможность для компании либо увеличить уровень рентабельности, либо снизить цены конечных изделий.  

Кстати, одновременно с уменьшением площади процессорного кристалла у моделей Intel Core 3-го поколения стало еще и существенно больше транзиторов. Действительно, их теперь стало 1,4 млрд. против 995 млн. в старших моделях Intel Core 2-го поколения.

Рис. 5.  Кристалл четырехъядерного процессора Ivy Bridge

В новых процессорах, созданных на основе улучшенной микроархитектуры, по-прежнему по 32 Кбайт кэша инструкций и данных первого уровня (L1) вместе с 256 Кбайт кэша второго уровня (L2) у каждого ядра. Как и у предшественников, имеется еще и кэш третьего уровня (L3) очень большой емкости — Smart Cache, достигающий 8 Мбайт у старших моделей Intel Core 3-го поколения.

Конечно, как и у представителей 2-го поколения Intel Core, в новых моделях Intel Core 3-го поколения имеются все ставшие традиционными компоненты. К их числу относятся, например, цепи, оптимизирующие процессы кодирования и декодирования, цепи предсказания переходов и т.п., то есть все отработанные достижения микроархитектуры Intel Core 2-го поколения, включая все реализованные ранее наборы команд.

С целью обеспечения высоких уровней производительности обеспечена поддержка технологий Intel Turbo Boost 2.0.

Как и в предыдущих разработках, в случае загрузки не всех процессорных ядер данная технология обеспечивает автоматическое увеличение тактовой частоты работы тех из них, которые остаются активными.

При этом допускается кратковременное превышение установленного для процессоров предела теплообразования (TDP). Дело в том, что на практике процессор разогревается не сразу, и чтобы дойти из состояния покоя до ограничения теплового уровня, ему потребуется некоторое время. И в тех случаях, когда процессор работает в благоприятных температурных условиях, его энергопотреблению разрешается выходить за границу, задаваемую параметром TDP,  связанным с микроархитектурными и конструктивными особенностями процессоров.

И конечно, еще одним способом увеличения производительности является для ряда моделей поддержка технологии Intel Hyper-Threading.

Использование этой технологии, появившейся и отработанной еще в процессорах Intel Pentium 4, позволяет удвоить число одновременно обрабатываемых потоков, что в большинстве случаев воспринимается операционной системой как удвоение числа ядер с соответствующим увеличением производительности.

Таким образом, у четырехъядерных ЦП с Intel Hyper-Threading информация обрабатывается восемью потоками, что позволяет во многих случаях еще больше увеличить скорость обработки данных, а следовательно, и производительность всей компьютерной системы.

В следующей части  данной статьи — о встроенных видеосредствах и других особенностях процессоров Intel Core 3-го поколения.
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

Возможности настольных и мобильных компьютеров в значительной степени зависят от характеристик центрального процессора (ЦП, процессор). Именно этот важнейший элемент выполняет команды системных и прикладных программ, обеспечивая решение разнообразных вычислительных и мультимедийных задач.

Остается добавить, что от скорости обработки этих команд, сравнительно сильно зависят возможности всей компьютерной системы.

Оценивая характеристики современных процессоров, необходимо отметить, что повышение их производительности уже несколько лет осуществляется в основном за счет увеличения числа ядер, а также за счет совершенствования полупроводниковых технологий и внутренней микроархитектуры. Это, кстати, касается моделей процессоров всех типов массовых компьютерных систем:

• настольных,
• мобильных,
• серверов.

По этому пути пошли все производители, включая компанию Intel, которая является одним из лидеров в области компьютерных и полупроводниковых технологий.

В разработке и производстве своих изделий компания Intel использует специальную стратегию развития, получившую наименование Tick-Tock. Она предусматривает поэтапное внедрение новых технологических процессов (техпроцессов) и новых микроархитектур. При этом каждая процессорная микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

Рис. 1.  Эволюция техпроцессов и микроархитектур

Так, например, в соответствии с указанной стратегией Tick-Tock в 2006 году были представлены процессоры с микроархитектурой Core. На ее основе были выпущены линейки процессоров, получивших кодовое имя Merom и созданных по технологии 65 нм. Их сменили изделия, созданные по технологии 45 нм и получившие имя Penryn.

В дальнейшем по микроархитектуре с кодовым именем Nehalem были выпущены линейки моделей процессоров Nehalem (45 нм) и Westmere (32 нм).

Каждая из разработок обладала своими особенностями, однако именно начиная с моделей линейки Westmere, процессоры к встроенному контроллеру памяти получили еще и интегрированную графику. А это означает перенос функций северного моста чипсета непосредственно в процессор. Как результат, переход от трехчиповой архитектуры компьютерных систем, предусматривающей использование с процессором еще и двух специализированных микросхем (двух микросхем чипсета), к двухчиповой — процессор и всего одной микросхемы чипсета (однокомпонентного чипсета).

Процессоры, созданные на основе указанных разработок, вышли на рынок под следующими именами:

• Intel Core i7,
• Intel Core i5,
• Intel Core i3.

Для недорогих же бюджетных решений были созданы и выпущены соответствующие недорогие модели процессоров:

• Intel Pentium,
• Intel Celeron.

Следующий этап развития процессорных микроархитектур и технологических процессов представлен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Представленные новейшие серверные процессоры Intel Xeon E5-2600 поддерживают набор команд Intel Advanced Vector Extensions (Intel AVX). Этот набор существенно увеличивает скорость работы ресурсоемких приложений. В некоторых случаях этот рост может быть двухкратным.

Технологии Intel Turbo Boost 2.0, Intel Hyper-Threading и Intel Virtualization предоставляют дополнительные возможности для увеличения производительности.

Оценивая средства повышения производительности, реализованные в новейших серверных процессорах, необходимо отметить, что благодаря интегрированным функциям и реализованным технологиям серверные процессоры Intel Xeon E5-2600 установили 15 новых мировых рекордов для двухпроцессорных систем с архитектурой x86.

Мировые рекорды для двухпроцессорных систем с архитектурой x86

Необходимо отметить, что с учетом постоянно растущего объема трафика современные серверы должны обеспечивать не только очень высокую скорость вычислений, но и быстрее передавать данные для поддержки работы ресурсоемких приложений и увеличения пропускной способности центров обработки данных (ЦОД).

Семейство процессоров Intel Xeon E5-2600 решает эту задачу с помощью технологий Intel Integrated I/O (Intel IIO) и Intel Data Direct I/O (Intel DDIO).

Intel IIO позволяет переместить контроллер подсистемы ввода-вывода с отдельной микросхемы на системной плате непосредственно в процессор с поддержкой стандарта PCI Express 3.0 и технологии Intel DDIO. 

Intel DDIO позволяет ethernet-контроллерам и адаптерам Intel направлять трафик подсистемы ввода-вывода непосредственно в кэш-память процессора, сокращая объем передачи данных в системную память и уменьшая объем энергопотребления и задержку подсистемы ввода-вывода.

Процессоры Intel Xeon E5-2600 — это первые серверные процессоры, которые имеют контроллер подсистемы ввода-вывода с поддержкой спецификаций PCI Express 3.0, интегрированный непосредственно в состав процессора. Это позволяет уменьшить уровень задержки до 30% по сравнению с решениями предыдущих поколений. А поддержка PCI Express 3.0 позволяет до трех раз увеличить скорость перемещения данных.

Современные ЦОД должны не только обеспечивать высокую производительность, но и сокращать энергопотребление и операционные расходы. Семейство процессоров Intel Xeon E5-2600 позволяет сократить стоимость владения за счет повышения энергоэффективной производительности более чем на 50% по результатам теста SPECpower_ssj*2008 при сравнении с предыдущим поколением процессоров Intel Xeon 5600.

Кроме того, они поддерживают инструменты для контроля энергопотребления, включая приложения Intel Node Manager и Intel Data Center Manager, которые в режиме реального времени и с высокой точностью передают на консоли управления информацию об энергопотреблении систем.

Таким образом, ЦОД могут увеличить производительность и сократить капитальные затраты и расходы на программные лицензии.

А еще выпуск процессоров Intel Xeon E5-2600 подтверждает стремление Intel создать более защищенную аппаратную платформу для современных ЦОД.

Набор инструкций Intel Advanced Encryption Standard New Instructions (Intel AES-NI) позволяет оперативно зашифровывать и расшифровывать данные различных приложений и транзакций, а технология Intel Trusted Execution Technology (Intel TXT) помогает более надежно бороться с вредоносными атаками.

Все эти новейшие разработки совместно с ведущими приложениями позволяют защитить ЦОД от атак и масштабировать производительность в соответствии с текущими потребностями.

В следующей части  данной статьи — заключение.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Анализируя существующие темпы развития технических средств и темпы роста объемов накапливаемой информации, управление которыми требует адекватных решений, необходимо отметить, что новые серверные процессоры линейки Intel Xeon E5-2600 обеспечивают очень высокие показатели производительности.

Важно, что высокие показатели производительности процессоров Intel Xeon E5-2600 обеспечиваются при очень высокой эффективности на каждый ватт израсходованной энергии.

Относительная производительность  и  энергопотребление
серверных процессоров  Intel Xeon X5675  и  Intel Xeon E5-2660 

Кроме того, как отметили в своих кратких выступлениях специалисты Intel, в конструкции данных серверных процессоров реализованы такие инновации, как новая система ввода-вывода и эффективные аппаратные функции защиты.

Процессоры Intel Xeon E5-2600 поддерживают до восьми ядер и до 768 Гбайт системной памяти, обеспечивая в ряде случаев на 80% более высокую производительность по сравнению с процессорами Intel Xeon 5600 предыдущего поколения.

Серверный процессор Intel Xeon E5-2660

Некоторые подробности о средствах и технологиях, реализованных в Intel Xeon E5-2600, —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, изделие выпускается по технологии 32 нм. Однако на ближайшие три года запланирован последовательный переход к технологическим нормам 22 нм и 14 нм с использованием 3D-транзисторов (3D Fin Field Effect Transistor — транзисторы с трехмерной структурой затвора). Этот переход должен дать значительное преимущество при работе чипов с низкими уровнями напряжения. Так, например, 22 нм чипы будут примерно наполовину более энергоэффективными по сравнению с изделиями, созданными по техпроцессу 32 нм.

Эволюция технологий и чипов

Все это позволит:

• увеличить производительность,
• расширить функциональные возможности,
• существенно повысить энергетическую эффективность.

По сравнению с предыдущим решением, созданным для мобильных устройств (Morestown), новый вариант (Medfield) потребляет на 43% меньше энергии или способен работать на большей на 37% частоте при сохранении того же уровня энергопотребления.

Необходимо отметить, что в Medfield используются разработки нидерландской компании Silicon Hive. Эта компания, которая была выделена из состава Philips Electronics, специализируется на разработке технологий параллельных вычислений для однокристальных систем. Остается добавить, что год назад Silicon Hive была куплена компанией Intel. В результате она стала  собственностью Intel, конечно, вместе c перспективными разработками.

Благодаря усилиям ученых и инженеров обеих компаний были созданы SoC и платформа Medfield, ориентированные на сверхмобильные устройства, к которым относятся совремнные смартфоны и планшеты.

Более того, платформа Medfield компанией Intel предлагается уже не просто в виде компонентов для смартфонов и планшетов, но существует и в виде соответствующего устройства референсного дизайна. Фактически этот дизайн можно брать за основу разработок конечных устройств. И как сообщили специалисты, выступившие на презентации, новая платформа уже получила поддержку нескольких производителей мобильных устройств, что позволяет рассчитывать на скорое массовое производство соответствующих моделей.

Одно из таких устройств, представленных референсным смартфоном, который был создан на основе платформы Medfield, было продемонстрировано специалистами Intel на упомянутой презентации.

Референсный смартфон на платформе Medfield

Некоторые технические подробности, связанные с основными параметрами референсного смартфона, созданного на основе платформы Medfield, а также связанные с реализованными перспективными технологиями, —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

На недавно проведенной в Москве закрытой презентации специалисты компании Intel рассказали о новейшей фирменной разработке, получившей наименование Medfield и ориентированной на сектор компактных мобильных устройств, к которым относятся современные смартфоны и планшеты.

Более того, в ходе презентации специалисты Intel продемонстрировали действующую модель смартфона, построенного на платформе Medfield.

Алексей Рогачков, менеджер по развитию бизнеса Intel,
Владимир Слинько, директор по развитию бизнеса Intel в России

Medfield — это система на чипе (System-on-Chip, SoC). Является следующей разработкой после Moorestown, которая не нашла по ряду причин широкого применения.

Все основные компоненты SoC Medfield (далее — Medfield) реализованы на едином полупроводниковом кристалле. В их число, в частности, входят:

• процессор Intel Atom серии Z6xx (архитектура — x86, объем кэш-памяти второго уровня — 512 Кбайт, поддержка Hyper-Threading, кодовое имя — Saltwell),
• графический ускоритель PowerVR SGX540.

Основные компоненты Medfield

Вычислительная часть Medfield построена по одноядерной схеме.

Тактовая частота встроенной процессорной части Medfield в турбо-режиме достигает 1,6 ГГц, графический ускоритель работает на частоте 400 МГц.

Потребляемая мощность зависит от вычислительной нагрузки:

• максимальная нагрузка — 0,9 Вт,
• обычная — 0,3 Вт.

Как подчеркнули выступавшие на презентации специалисты Intel, одноядерная конфигурация Medfield была выбрана вполне осознано. Связано это с тем, что важность многоядерных решений в мобильных устройствах сегодня сильно преувеличена, так как в настоящее время большинство программных приложений не использует более одного вычислительного ядра.

А интенсивно рекламируемые многоядерные решения являются в большинстве случаев просто маркетинговыми акциями производителей компонентов и конечных устройств. Однако по мере совершенствования программного обеспечения использование многоядерных решений станет оправданным, но это в перспективе.

В соответствии с планами развития полупроводниковых процессов компании Intel и создания на их основе соответствующих изделий система на чипе Medfield производится по 32 нм техпроцессу с использованием high-k.

Необходимо отметить, что выпускаемые чипы отличаются очень низкими утечками, что позволило в ряде случаев не только сравняться по эффективности с существующими решениями ARM, которые в настоящее время производятся по нормам 45 нм, но и превзойти их.

Некоторые подробности о технологиях —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Благодаря низким уровням теплообразования процессора и чипсета в конструкции GA-GC330UD для процессора и микросхем чипсета применяются компактные средсва охлаждения. При этом для процессора Intel Atom 330 и компоненты ввода/вывода ICH7 чипсета Intel 945GS используются только одиночные радиаторы, а для компоненты GMCH данного чипсета — сравнительно небольшой радиатор с миниатюрным вентилятором.

Важной особенностью материнской платы GA-GC330UD является  использование в ее печатной плате медных слоев удвоенной толщины для шин питания и заземления.

А еще в составе электронных компонентов применены высококачественные элементы с низкими потерями. К таким элементам относятся, в частности, твердотельные конденсаторы, мощные транзисторы MOSFET, высокочастотные дроссели с ферритовыми сердечниками.

Все это обеспечило высокие уровни надежности и энергоэффективности компьютерных систем, созданных на основе GA-GC330UD.

Остается добавить, что производительности настольного компьютера, созданного на основе  материнской платы GA-GC330UD, достаточно не только для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и широкой гаммы разнообразных видеофайлов. Последнее касается и видеофайлов стандартов HD.

В качестве иллюстрации мультимедийных возможностей следует отметить, что при тестовом воспроизведении видеофайлов стандарта HD 720p загрузка центрального процессора составила менее 35%.

Успешным в процессе тестирования оказался и просмотр ряда фильмов стандарта HD 1080p умеренных значений битрейтов. Загрузка центрального процессора составила 70-100%.

Указанные мультимедийные возможности связаны с наличием в архитектуре процессора Intel Atom 330 двух физических ядер, а также с дополнительной реализацией технологии Hyper-Threading.

Здесь следует напомнить, что данная технология, впервые появившаяся в микроархитектуре NetBurst процессоров Intel Pentium 4, обеспечивает аппаратную поддержку многопоточности в обработке информации.

Остается добавить, что в результате указанных микроархитектурных особенностей центральный процессор Intel Atom 330, интегрированный в состав материнской платы GA-GC330UD, воспринимается операционной системой как четырехъядерный.

И эта модель, действительно, работает во многих задачах именно как четырехъядерный процессор (рис. 2), у которого два физических ядра, но четыре логических.

Рис. 2.  Работа процессора Intel Atom 330 

Особенности тестовой системы, созданной на основе материнской платы GA-GC330UD, и оценка результатов разгона рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
    

Евгений Рудометов
 

Среди пользователей обширного семейства настольных компьютеров стремительно набирают популярность сверхкомпактные модели. Основное назначение новых компьютеров — обеспечить работу в Интернете.

Настольные варианты таких систем получили наименование «неттопы» (от англ. nettop — настольный компьютер для работы в сети). 

Неттопы эффективны в качестве компьютерной системы для работы в локальных и глобальных сетях, а также для выполнения относительно несложных офисные и мультимедийные задачи.

Основой этих систем послужили новые энергоэкономичные процессоры и чипсеты. Здесь под энергономичностью понимается производительность в расчете на ватт потребляемой энергии.

Основным разработчиком и поставщиком соответствующих процессоров и чипсетов стала компания Intel, которая рекомендует в составе неттопов использовать энергоэкономичные процессоры семейства Атом, отличающиеся невысокой ценой.

Основные элементы платформы

Процессор

Для платформы неттопов компанией Intel в рамках семейства изделий Atom выпускаются широкая гамма процессоров. При этом первой из них стала модель процессора, получившая числовое обозначение 230.

Основные характеристики этой модели представлены в Таблице 1.

Таблица 1.  Основные параметры процессора Intel Atom 230 

Процессор Intel Atom 230 был специально создан по замыслу его разработчиков для компактных и энергоэкономичных настольных систем, ориентированных на работу в Интернете и получивших наименование неттопы.

Основой новой архитектуры ядра послужили ранее созданные структуры процессорных чипов.

С целью повышения энергоэффективности и уменьшения площади полупроводникового кристалла архитектура нового процессора по сравнению со своими прототипами была сильно переработана. Были упрощены вычислительные цепи, уменьшены объемы кэш-памяти, модифицированы элементы управления процессорной шиной и т. п.

В результате производительность оптимально соответствует требованиям приложений, связанных с работой в глобальной сети.

Благодаря внедрению всех инноваций достигнута очень низкая рабочая мощность энергопотребления и теплообразования: TDP — 4 Вт.

Все это позволяет создавать компактные настольные системы, основой которых стали энергоэффективные процессор Intel Atom 230 и поддерживающий его чипсет Intel 945GС Express.

Основные параметры чипсета приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов
 

Для платформы неттопов — компьютеров, ориентированных на работу в Интернете, компанией Intel была выпущена сравнительно недорогая, энергоэкономичная  модель процессора, получившая наименование 230.

Основные характеристики этой модели представлены в Таблице 1.

Таблица 1.  Основные параметры процессора Intel Atom 230

С целью повышения энергоэффективности и уменьшения площади полупроводникового кристалла процессора были упрощены вычислительные цепи, уменьшены объемы кэш-памяти, модифицированы элементы управления процессорной шиной и т. п. Благодаря внедрению всех инноваций достигнута очень низкая рабочая мощность: TDP — 4 Вт. Это позволяет создавать компактные настольные системы.

Для поддержки энергоэкономичного процессора Intel Atom 230 компания Intel предложила чипсет Intel 945GС Express (i945GС).

Этот чипсет имеет встроенное графическое ядро Intel GMA950 c поддержкой аппаратного ускорения видео стандартов высокого разрешения.

Микросхема GMCH поддерживает тактовые частоты 166 и 200 МГц процессорной шины, что обеспечивает скорость передачи данных по этой шине с частотами 533 и 800 МГц (QPB). Максимальный объем памяти DDR2 SDRAM 400/533/667 МГц (non-ECC)  — 2 Гбайт. Интегрированные графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на внутренней частоте 400 МГц. Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Компонента ICH поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать: 4 SATA HDD (до 300 Мбайт/с), 1 PATA (IDE), 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с), 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4, 6 PCI (32/33) и т. п. Поддерживает 10/100 LAN, LPC, Intel High Definition Audio и т. п. Максимальное значение (TDP) соответствует уровню 29,5 Вт (22,2 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7).

Упрощенная структура настольного компьютера с чипсетом i945GС представлена на Рис. 1. 

Рис. 1.  Структура настольного компьютера с чипсетом i945GC 

На основе данных элементов компания Gigabyte выпустила материнскую плату GA-GC230D.

Основные параметры Gigabyte GA-GC230D приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Необходимо отметить, что, уделяя большое внимание сфере развлечений, компания Intel не забывает и о традиционных своих направлениях.

Строго говоря, ее продукцию можно было увидеть на многих стендах. Там были представлены разнообразные серверы, настольные и мобильные компьютеры, материнские платы с чипсетами Intel, накопители SSD, специализированные компьютеры, связное оборудование и т. д.

Популяризируя достижения своей компании в сфере IT, специалисты Intel проводили многочисленные мероприятия, выступали с докладами, давали интервью, анонсировали новинки.

Так, например, в ходе Cebit 2011 был официально анонсирован новый энергоэффективный процессор Intel Atom N570 (1,66 ГГц, два ядра, 1 Мбайт кэш-памяти второго уровня,  45-нм технология), ориентированный на мобильные компьютеры.

В данном, “атомном”, процессоре реализована технология Hyper-Threading, что предоставляет возможность двум его ядрам обрабатывать четыре вычислительных потока.

В состав этого процессора, кроме вычислительных ядер, входит интегрированная графика и контроллер памяти с поддержкой модулей оперативной памяти DDR3 667.

И, как принято уже сравнительно давно, новейшие мобильные компьютеры, созданные на основе данного процессора, уже представлены многими известными компаниями. К их числу относятся, например, Lenovo, ASUS, MSI и Samsung.

В качестве программной основы продемонстрированных изделий используется не только ставшая традиционной ОС  Microsoft Windows 7, но и сравнительно новая система MeeGo — совместная разработка компаний Intel и Nokia.

Описывая разработки Intel, нельзя обойти вниманием и ожидаемый производителями материнских плат и общественностью чипсет Intel Z68 Express. Данный чипсет, предоставляющий расширенные возможности оверклокинга (разгона), ориентирован на процессоры и материнские платы для энтузиастов. Соответствующие семплы плат были замечены на стендах ряда основных производителей этих компонентов.

В дополнение осталось упомянуть, что сегодня в нашу жизнь все увереннее проникает высококачественное видео и 3D-изображение. Устройства, реализующие данные возможности, как это было уже отмечено выше, были представлены многими фирмами.

Конечно, в популяризацию достижений в данных областях внесли свой вклад и специалисты компании Intel. Они активно развивают новейшие технологии, которые реализует в соответствующих аппаратно-программных средствах.

К слову сказать, к таким работам относятся, например, оригинальные методы обработки мультимедийной информации и беспроводные способы передачи изображений с настольных и мобильных компьютеров на стационарные дисплеи и TV-приемники.

Кроме того, большая работа ведется в сфере программного обеспечения. При этом, как оказалось, область интересов охватывает не только специальные инструменты, помогающие сторонним разработчикам реализовывать возможности изделий Intel, но и, например, перспективные направления, связанные с обработкой мультимедийной информации, включая 3D, и даже с виртуальной реальностью.

Часть новейших достижений была продемонстрирована в ходе доклада Мули Идена (Mooly Eden), вице-президента и генерального директора Intel PC Client Group (фото 12).

Фото 12.  Выступление Мули Идена

В заключение следует отметить, что в небольшой статье невозможно описать все достижения, представленные на Cebit 2011. Тема современных компьютерных чудес будет продолжена в последующих статьях.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Перед рассмотрением улучшенного варианта технологии Intel Turbo Boost, следует напомнить, что в моделях предыдущих разработок, относящихся в семействам Nehalem (45 нм) и Westmere (32 нм), автоматическое повышение частоты работы ядер за счет активации технологии Intel Turbo Boost осуществлялось исключительно в пределах максимального энергопотребления, задаваемого параметром TDP.

Новый же вариант этой технологии, реализованный в моделях Sandy Bridge и получивший наименование Intel Turbo Boost 2.0,  предусматривает кратковременное превышение установленного ранее предела, определяемого значениями TDP.

Дело в том, что на практике процессор разогревается не сразу, и чтобы дойти из состояния покоя до ограничения теплового уровня, ему потребуется некоторое время.

Преимущество новой реализации заключается в том, что управление тактовыми частотами стало более интеллектуальным с ориентацией на реальные температуры процессорных узлов, а не только на их энергопотребление. Это означает, что в тех случаях, когда процессор работает в благоприятных температурных условиях, его энергопотреблению разрешается выходить за границу, задаваемую параметром TDP, связанным с микроархитектурными и конструктивными особенностями процессоров.

В результате работы технологии Intel Turbo Boost 2.0 для некоторых моделей Sandy Bridge частота может подниматься на 40% от номинального (базового) уровня.

И конечно, еще одним способом увеличения производительности является для ряда моделей поддержка технологии Intel Hyper-Threading. Использование данной технологии позволяет удвоить число одновременно обрабатываемых потоков, что в большинстве случаев воспринимается операционной системой как удвоение числа ядер с соответствующим увеличением производительности.

Таким образом, у четырехъядерных процессоров с поддержкой технологии Intel Hyper-Threading информация обрабатывается восемью потоками. Операционная система воспринимает такие модели как восьмиядерные варианты.

Оценивая особенности микроархитектуры нового ЦП, следует напомнить, что у моделей Clarksdale, созданных в рамках семейства Westmere, компоненты распределены между двумя полупроводниковыми кристаллами, помещенными в единый корпус процессора (рис. 7). Такая топология упрощала и облегчала выпуск процессоров в период отработки технологического процесса и совершенствования внутренней микроархитектуры процессоров семейства Westmere, у которых кристалл с интегрированными контроллером памяти и интергрированными графическими средствами выполнялся по технологии 45 нм.  

Рис. 7.  Топология процессоров Westmere

У Sandy Bridge все узлы реализованы на едином полупроводниковом кристалле. При этом для соединения вычислительных ядер и L3-кэша была использована специальная разработка — кольцевая шина, которая позволила существенно сократить количество внутрипроцессорных соединений, необходимых для маршрутизации сигналов. Это положительно отразилось на производительности, обеспечив ее увеличение.

Cоответствующие изменения коснулись и встроенных видеосредств. В моделях Sandy Bridge они представлены двумя версиями графического ядра:

• Intel HD Graphics 3000, 
• Intel HD Graphics 2000.

У первого варианта насчитывается двенадцать исполнительных блоков, у второго — их всего шесть. При этом очевидно, чем больше число исполнительных блоков, тем выше производительность встроенных графических средств.

Как и у предшественников, в новинках используется аппаратное ускорение для декодирования MPEG, VC-1 и AVC, однако процесс этот теперь осуществляется существенно быстрее. В процессорах Sandy Bridge есть отдельный блок, занимающийся кодированием/декодированием видео.

Здесь необходимо отметить, что использование аппаратного ускорения с точки зрения энергоэффективности, как правило, гораздо выгоднее по сравнению с программными методами, да и производительность, как правило, значительно выше.

В следующей части  данной статьи продолжена тема встроенных видеосредств и модели Sandy Bridge для настольных и мобильных систем.
    

>>    Часть 6  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

На основе новой микроархитектуры было объявлено о выпуске 29 моделей под кодовым именем Sandy Bridge, из которых 14 процессоров предназначены для настольных компьютеров и 15 — для мобильных ПК. 

Все они являются “наследниками” Westmere, оснащены двумя или четырьмя процессорными ядрами, а также встроенными контроллерами графических средства и оперативной памяти.

В названиях моделей сохранились привычные наименования Core i7/i5/i3. Но эти наименования дополнены соответствующими цифро-буквенными символами.

Новые процессоры получили цифру 2 в цифровом индексе. Обычно настольные варианты лишены буквенного суффикса. Тем не менее, в ряде случаев он присутствует: «К» указывает на разблокированный множитель, «S» — экономичные модели, «T» — еще более экономичные модели. Суффикс «М» — мобильная модель, «QМ» обозначает, что в данной мобильной модели 4 вычислительных ядра, «XМ» — экстремальная (Extreme Edition) мобильная модель, у которой в ущерб тепловыделению достигается максимальные уровни производительности.

В новых процессорах, созданных на основе новой микроархитектуры, по-прежнему по 32 Кбайт кэша инструкций и данных первого уровня (L1). Эта память, как и в моделях предыдущей разработки, дополнена 256 Кбайт кэша второго уровня (L2) у каждого ядра и общей для всех моделей кэш-памятью третьего уровня (L3). Но у моделей Sandy Bridge к этим двум уровням добавлен небольшой кэш инструкций нулевого уровня (L0), повышающий скорость обработки команд при существенно экономии энергию.

Еще одним важным усовершенствованием является улучшение блока предсказания ветвлений. Количество правильно прогнозируемых ветвлений выросло в Sandy Bridge по сравнению с предшественником более чем на 5 %.

С целью повышения производительности был расширен и набор команд. Процессоры, созданные на основе новой микроархитектуры, являются первыми решениями с поддержкой улучшенных векторных вычислений Intel Advanced Vector Extension (Intel AVX) —256-битного набора инструкций к SSE. Набор Intel AVX будет полезен для реализации ряда мультимедийных, финансовых или научных алгоритмов.

С целью дальнейшего повышения производительности модернизации подверглась и технология Intel Turbo Boost. Как и в предыдущих разработках, в случае загрузки не всех процессорных ядер она обеспечивает автоматическое увеличение тактовой частоты работы тех из них, которые остаются активными. Однако если раньше это осуществлялось в пределах максимального энергопотребления, задаваемого параметром TDP, то новый вариант этой технологии — Intel Turbo Boost 2.0  предусматривает кратковременное превышение установленного предела.  В тех случаях, когда процессор работает в благоприятных температурных условиях, его энергопотреблению разрешается выходить за границу, задаваемую параметром TDP,  связанным с микроархитектурными и конструктивными особенностями процессоров. В некоторых случаях частота может подниматься на 40% от штатной.

Еще одним резервом увеличения производительности является поддержка технологии Intel Hyper-Threading (для ряда моделей). Использование данной технологии позволяет удвоить число одновременно обрабатываемых потоков. Это в большинстве случаев воспринимается операционной системой как удвоение числа ядер. Таким образом, у четырехъядерных ЦП с Intel Hyper-Threading информация обрабатывается восемью потоками, что, как правило, благотворно отражается на производительности.

Оценивая особенности процессора Sandy Bridge, следует отметить, что в отличие от моделей Clarksdale (Westmere), все узлы реализованы на едином полупроводниковом кристалле.

Для соединения вычислительных ядер и L3-кэша была использована специальная разработка — кольцевая шина, которая позволила существенно сократить количество внутрипроцессорных соединений, необходимых для маршрутизации сигналов.

Соответствующие изменения коснулись и встроенных видеосредств. В моделях Sandy Bridge они представлены двумя версиями графического ядра: Intel HD Graphics 3000 и Intel HD Graphics 2000. У первого варианта насчитывается 12 исполнительных блоков, у второго — 6.

Как и у предшественников, в новинках используется аппаратное ускорение для декодирования MPEG, VC-1 и AVC, однако процесс этот теперь осуществляется существенно быстрее.

Из 14 новых процессоров для настольных решений только два оснащаются графическим ядром Intel HD Graphics 3000. При этом брлее мощный вариант предназначен для сравнительно высокопризводительных компьютерных систем, остальные 12 моделей, снабженные менее мощными средствами, представленными Intel HD Graphics 2000, ориентированы на массовые компьютеры.

Все десктопные модели Sandy Bridge обладают одинаковой базовой частотой графических  ядер. Однако благодаря технологии Intel Turbo Boost, реализованной и для  встроенных графических средств, в процессе их функционирования величина рабочей частоты изменяется.

И конечно, на результате будет сказываться также и мощность вычислительных ядер ЦП и объем кэш-памяти.

Здесь следует отметить, что одной из особенностей новой графики является прямой доступ к контроллеру памяти и совместное с вычислительными ядрами использование кэш-памяти третьего уровня. Все это реализовано благодаря кольцевой шине.

Важное изменение произошло и в части поддерживаемых дисплейных интерфейсов. Графическое ядро новых процессоров получит возможность использования HDMI версии 1.4, что расширяет возможности графических средств.

Для поддержки процессоров Sandy Bridge компания Intel предлагает соответствующие наборы микросхем системной логики — чипсеты.

В следующей части  данной статьи приведены особенности чипсетов, поддерживающих процессоры Sandy Bridge.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Чипы Arrandale (таблица 1) получают два центральных вычислительных ядра, выполненных по 32 нм технологии, интегрированный контроллер памяти и встроенный графический контроллер, изготовленный с применением 45 нм техпроцесса.

Конструктивно процессоры Arrandale представляют собой многочиповую компоновку на единой подложке. Данные процессоры станут первыми x86-совместимыми мобильными процессорами с интегрированным видеоядром.

Как ожидается, максимальное значение рассеиваемой тепловой энергии (TDP) процессоров Arrandale составит 35 Вт. Здесь надо напомнить, что к традиционному теплообразованию вычислительного ядра необходимо еще прибавить теплообразование контроллера памяти и встроенных видеосредств.

Процессорный блок состоит из монолитного двухъядерного кристалла, выполненный по технологии 32 нм, и кэш-памяти объемом 4 Мбайт. Поддерживаются все свойственные 45-нм поколению процессоров технологии, включая двухпоточные задачи на ядро (развитие Hyper-Threading) и технология ускорения одного из ядер за счет отключения другого (Turbo Boost). Кроме этого компания Intel планирует расширить набор инструкций для ускорения операций шифрования.

Что касается графического ядра, оно будет выпущено по нормам 45 нм и размещено на одном кристалле с двухканальным контроллером памяти DDR3-1333 МГц. Снижение норм техпроцесса позволит поднять рабочую частоту видеопроцессора, а тесная интеграция обещает уменьшение латентности при обращении к графическому ядру, а также повышение пропускной способности шины графической памяти.

Конечно, можно уделять много внимания важнейшим комплектующим, однако ни один компьютер не обходится без внешних интерфейсов, от работы которых зависит эффективность всей системы. Именно поэтому инженеры большое внимание уделяют их совершенствованию, улучшая как традиционные средства, так и создавая новые.

Уже к традиционных интерфейсам относятся, например, USB. Несмотря на его популярность, уже сравнительно давно стало понятно, что стандарт USB 2.0 перестал удовлетворять возросшим требованиям высокопроизводительных систем. Отвечая на запросы рынка, конструкторы активно внедряют в свои разработки новый вариант стандарта USB — USB 3.0, десятикратно увеличивший скорость передачи информации.

Для поддержки новейших HDD, таких как 2 Тбайт Seagate Barracuda XT, используется интерфейс SATA 6 Гбит/сек. Соответствующие модели материнских плат уже выпустили ряд производителей, среди которых компания Gigabyte, представившая линейку плат GA-P55.

Не забыты и другие интерфейсы. Так, например, уже разработаны изделия с видеошиной PCI Express 3.0, продолжают развиваться многоканальные варианты Wi-Fi и WiMAX.

Но пожалуй самой интересной разработкой является новый интерфейс, названный Light Peak. В этой технологии высокоскоростной передачи данных используется оптический кабель. Как утверждается, технология будет готова к массовому производству в 2010 году. Предполагается, что она свяжет между собой ноутбуки, дисплеи высокой четкости, камеры, мультимедийные плееры, док-станции и накопители. Помимо высокой скорости, к достоинствам новой технологии относятся уменьшенные размеры разъемов, более тонкие, длинные и гибкие кабели, чем были доступны до сих пор (рис. 7).

Рис. 7. Чип Light Peak

Характеристики Light Peak приведены в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 6  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Подтверждением реальности данных планов стала демонстрация работающих систем с 32 нм процессорами следующего после процессоров с кодовым наименованием Nehalem поколения, получивших кодовое наименование Westmere (рис. 2). Об этом объявили специалисты Intel на прошедшем Форуме.

Рис. 2. Ключевые особенности Westmere

Уменьшение размеров транзисторов при переходе на меньшие технологические (литографические) нормы приводит к уменьшению размеров кремниевых кристаллов, на которых размещаются все процессорные схемы. Это позволяет с одной пластины получать большее число кристаллов, являющихся основой процессоров.

Таким образом, пререход на новый техпроцесс, обеспечивает снижение себестоимости процессоров.

Процессоры Westmere поддерживают:

• технологию Turbo Boost,
• технологию Hyper-Threading,
• шифрование и дешифрование по алгоритму AES.

Следствием внедрения 32 нм технологии в процессостроение стала возможность объединения в едином корпусе процессорных ядер и GPU.

Учитывая изменения, произведенные во внутреннем устройстве процессоров Westmere,  по сравнению с решениями на Penryn упрощается проектирование компьютеров со встроенной графикой и уменьшается размер печатной платы при переходе от решений с Penryn к Westmere (рис. 3).   

Рис. 3. Эволюция архитектуры компьютеров от систем с Penryn к системам с Westmere

Остается добавить, что уменьшение размера транзисторов увеличивает скорость их срабатывания. Это положительно отражается на функциональных возможностях процессора, а следовательно, и всей компьютерной системы.

По официальным данным, эта величина возросла на 22%, что обеспечивает пропорциональный рост числа операций, выполняемых за единицу времени процессорными цепями, а следовательно, увеличивает общую производительность.

В следующей части  данной статьи приведены некоторые характеристики шестиядерного процессора, созданного по технологии 32 нм.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

В конце сентября 2009 года в Сан-Франциско прошел IDF (Intel Developer Forum) — Форум Intel для разработчиков и специалистов электроники.

Представленные на этом Форуме Intel новейшие изделия и технологии заложили основу многих направлений. Они будут долгое время оказывать большое влияние на развитие не только отраслей индустрии, связанных с компьютерами и электроникой, но, учитывая значение современных информационных технологий, и на всю экономику большинства стран мира. 

Значение различных научно-технических школ, семинаров, конференций и симпозиумов, оказывающих большое влияние на развитие современных перспективных технологий, трудно переоценить. Участвуя в их работе, специалисты получают возможность ознакомиться с новейшими достижениями и оперативно обменяться знаниями. В дальнейшем они информируют о результатах и перспективах широкие слои общественности, заинтересованные в использовании новейших достижений на работе и в быту, стимулируя развитие соответствующих отраслей промышленности.

К числу подобных мероприятий, представляющих большое общественное значение, относится Форум Intel (далее просто Форум). На заседаниях Форума крупнейшие специалисты отрасли обсудили проблемы, достижения и перспективные направления развития существующих и будущих технологий.

Несколько лет назад компания Intel представила концепцию регулярного обновления полупроводниковых технологий и процессорных микроархитектур. Эта концепция получила наименование Tick-Tock.

Данная концепция предусматривает переход на новые технологии по нечетным и новые микроархитектуры — по четным годам, то есть каждые два года.

При этом каждая микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем, хорошо отлаженном технологическом процессе (техпроцессе), а потом уже новый техпроцесс отлаживается на зрелой, хорошо отлаженной, тщательно оттестированной микроархитектуре процессорных ядер (рис. 1).

Рис. 1. Концепция Tick-Tock

В соответствии с этой стратегией в 2008 году Intel представила первые процессоры Intel Core i7 микроархитектуры Nehalem, созданные на основе техпроцесса 45 нм.

Ключевыми для конструкторов и пользователей стали:

• 4 ядра (кодовое наименование Bloomfield),
• отдельные для каждого ядра 256 Кбайт кэш-памяти L2 и общая кэш-память третьего уровня объемом 8 Мбайт,
• три канала встроенного в процессор контроллера подсистемы основной памяти DDR3,
• поддержка технологий многопоточной обработки данных (Hyper-Threading),
• автоматическое увеличение рабочих частот активных ядер (динамический разгон), обеспечиваемого технологией Turbo Boost.

Ядра, реализующие все это, были заключены в корпус с 1366 контактами (LGA1366).

В дальнейшем на основе накопленного опыта данной разработки были выпущены модели Intel Core i7 и Intel Core i5 в конструктиве LGA1156 (кодовое название Lynnfield).

Отличительными характеристиками являются:

• встроенный в процессор контроллер двух каналов оперативной памяти,
• встроенный контроллер шины PCI Express, используемой в ПК для подключения графических карт.

Для поддержки данных процессоров выпущен специальный чипсет Intel P55, состоящий только из одной микросхемы. Данный чипсет стал основой целого ряда материнских плат для высокопроизводительных компьютеров.

В соответствии с планами реализации концепции Tick-Tock опыт, накопленный в ходе выпуска и реализации 45-нм процессоров архитектуры Nehalem, позволяет постепенно перейти  к следующему этапу, который характеризуюется еще более тонкой литографией.

О перспективах и объемах предстоящих работ свидетельсьтвует, например, то, что к настоящему времени уже поставлено более 200 млн. процессоров, выполненных с соблюдением норм 45-нм техпроцесса.

Нет оснований сомневаться в снижении темпов и при выпуске 32-нанометровых чипов, ставших основой процессора Westmere.

В следующей части  данной статьи приведены некоторые характеристики процессора Westmere.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Итак, ключевыми параметрами микроархитектуры Nehalem являются:

• три канала встроенного в процессор контроллера памяти,
• процессорная шина Quick Path Interconnect (QPI),
• технология Simultaneous Multi-Threading (SMT) – аналог Hyper-Threading,
• кэш-пямять третьего уровня (L3),
• технология «Турбо Bust»,
• набор команд SSE4.2 и др. (рис. 10). 

Рис. 10. Ключевые параметры архитектуры Nehalem

Первыми представителями новой линейки процессоров являются являются следующие модели:

• Intel Core i7 965 Extreme Edition,
• Intel Core i7 940,
• Intel Core i7 920.

Основные параметры данных моделей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры первых моделей Intel Core i7 

Оценивая преимущества архитектуры Intel Core (Nehalem), необходимо отметить, что Intel Core i7 требуют модификации окружающих его комплектующих.

Прежде всего это касается выбора новой материнской платы. И это связано не только с новым процессорным разъемом LGA1336 и с соответствующим процессорным кулером с иной конструкцией крепления. Добавились и новые требования на электропитание ЦП, что потребовало соответствующих изменений в материнской плате.

Здесь необходимо вспомнить и о подсистеме оперативной памяти, представленной в компьютерных системах системах, ориентированных на процессоры Intel Core i7, исключительно модулями DDR3 SDRAM. Таким образом, можно констатировать, что эра памяти DDR2 SDRAM явно приближается к своему концу.   

Для поддержки новых процессоров компания Intel выпустила соответствующий набор микросхем системной логики (чипсет) — Intel X58 Express Chipset. На основе этого чипсета  все основные производители выпустили материнские платы, поддерживающие процессоры Intel Core i7.  

Что же касается производительности, то это, как всегда, оценивается с помощью тестов.

В следующей части данной статьи рассмотрены необходимые для процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem) изменения компьютерной инфраструктуры.
    

>>    Часть 8  

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Итак, первыми представителями процессоров с микроархитектурой Nehalem стали модели с четырьмя физическими ядрами, выполненными по технологии 45 нм (Рис. 9). Данные модели имеют в своем составе 731 млн. транзисторов, распределенных на 263 кв. мм полупроводникового кристалла.

Рис. 9. Процессоры Intel Core 2 Quad и Intel Core i7

Внутренняя микроархитектура Intel Core i7 получила ряд перспективных нововведений.

Среди них прежде всего необходимо отметить интегрированный в процессор контроллер памяти, а также новую процессорную шину.

Интегрированный контроллер памяти за счет значительного сокращения расстояния между процессором и подсистемой памяти позволяет повысить частоты и уменьшить задержки, связанные с передачей информации.

Для первых процессоров Intel Core i7 предусмотрено три канала памяти, каждый из которых может работать с двумя модулями памяти DDR3 SDRAM. Это позволяет резко повысить по сравнению с предшествующими решениями скорость передачи данных между процессором и подсистемой памяти. За счет этого увеличивается производительность  всего компьютера.

Существенный рост производительности обеспечивает и новая процессорная шина. Эта шина, имеющая топологию точка-точка, получила наименование Quick Path Interconnects (QPI). Она связывает процессор с остальными компонентами компьютерной системы через чипсет.

Подверглись ряду изменений и другие элементы внутренней структуры ядер.

Так, например, в Intel Core i7 в добавление к традиционным кэш-памяти первого (L1) и второго (L2) уровней появилась еще и кэш-пямять третьего уровня (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. В отличие от кэш-памяти второго уровня объемом 4х256 Кбайт, она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.

Оценивая достоинства новой микроархитектуры, нельзя оставить без внимания и технологию многопоточного выполнения. Известная ранее как Hyper-Threading и опробованная в Intel Pentium 4, в Intel Core i7 она получила наименование SMT (Simultaneous Multi-Threading). Этот аналог Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом  физическом ядре. Это означает, что четырехъядерные Intel Core i7 работают как восьмиядерные. Таким образом, приложения, оптимизированные для многопоточного выполнения, работают еще быстрее.

Из дополнительных нововведений необходимо отметить реализацию автоматической настройки внутренних цепей Intel Core i7 на одноядерное или многоядерное исполнение приложений. Это достигнуто благодаря наличию в ядрах ЦП Intel Core i7 специального режима, получившего наименование «Турбо Bust». В случае загрузки не всех физических ядер частота работы активных ядер автоматически увеличивается. При этом осуществляется автоматический контроль значений температуры ядер, а теплообразование поддерживается в пределах допустимого максимального тепловыделения (TDP).

Еще одним нововведением является поддержка новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей, и за счет отключения незадействаванных узлов понижено энергопотребление и меньшено теплообразование.

В следующей части данной статьи рассмотрены необходимые для процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem) изменения компьютерной инфраструктуры.
    

>>    Часть 7  
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Компания Intel также продемонстрировала несколько новинок. Центральным объектом презентаций стал процессор очередной микроархитектуры, носящий кодовое имя Nehalem. На стенде Intel были представлены их инженерные семплы, а также большое количество образцов материнских плат, поддерживающих эти процессоры (Фото 4).

Фото 4. Материнские платы Intel, поддерживающие процессоры Nehalem

Здесь следует напомнить, данный чип первым в линейке изделий Intel обретает встроенный контроллер оперативной памяти. Четырехъядерный процессор Nehalem с поддержкой технологии Hyper-Threading под Windows Vista работает как восемь логических процессоров. Однако запланированы и модели с восемью реальными ядрами, правда, в серверном варианте. Как стало известно, в рамках данной архитектуры  появятся модели и со встроенным графическим ядром.

Конечно, не остался в стороне и традиционный конкурент Intel — компания AMD. На выставке большое внимание было уделено процессорам Phenom (Фото 5).  Материнские платы на чипсетах 780G, 790FX и 790GX позволяют осуществлять эксплуатацию плат как в нормальных режимах, так и разгонять их. Дополнительную поддержку данных процессоров и указанных чипсетов осуществлют микросхемы SB700 и SB750.

Фото 5.  Плата с процессором AMD Phenom

Для питания новых, мощных, многоядерных процессоров и не менее мощных остальных компонентов компьютерных систем требуются соответствующие блоки питания. И такие блоки были предствалены многочисленными производителями. Многие из них превысили психологически важный уровень 1000 Вт. Созданные на новейших электронных элементах они обеспечивают высокое качество электропитания и впечатляющие уровни эффективности преобразования уровней напряжения и токов. И эти качества часто радуют потенциальных пользователей, которые из стремления к лучшему и наиболее совершенному нередко ставят блоки питания избыточной мощности, ориентируясь на возможность будущего апгрейда.

А многие ли из таких пользователей задумываются о таких приземленных вещах как энергоэкономичность киловатных монстров, то есть о кпд? Действительно, чем больше мощность блока питания, тем выше величина потерянной мощности. И особенно это сильно проявляется в мощных блоках, чьи возможности нередко используются не в полной мере. В результате бесполезно расходуется огромное количество энергии, страдает кошелек пользователей, увеличивается нагрузка на электрические линии, бесполезно расходуются ресурсы государств.   

К счастью, об этой проблеме думают не только энергетики, но и производители компьютерных компонентов. В этом можно было убедиться на Computex 2008, где в большом количестве были представлены мощные блоки питания, чей кпд существенно превышал 85%, а у некоторых — и более 90%.

В следующей части данной статьи — корпуса и мобильные системы.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

В дополнение к интегрированному контроллеру памяти и новую процессорной шине в ЦП Intel Core i7 в добавлен еще один уровернь кэш-памяти — третий уровень (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. Она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.

Процессоры состоят из 731 млн. транзисторов, распределенных на площади полупроводникового кристалла в 263 кв. мм (Рис. 3).

Рис. 3. Полупроводниковый кристалл Intel Core i7

А еще в набор нововведений была добавлена технология многопоточности, ранее известная как Hyper-Threading. Улучшенный вариант этой технологии и был реализован в Intel Core i7. Она получила в Intel Core i7 наименование SMT (Simultaneous Multi-Threading). Этот аналог Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом физическом ядре. И системные, и пользовательские программы, как и в случае Intel Pentium 4 (и в Intel Atom), воспринимают эти новвоведения в микроархитектуре как удвоенное количество виртуальных вычислительных ядер. Это позволяет существенно ускорить работу приложений, оптимизированных для многопоточного исполнения.

Еще одним способом ускорение работы программ стал специальный режим, получивший наименование «Турбо Bust». В случае загрузки не всех физических ядер частота работы активных ядер автоматически увеличивается. Но увеличение частоты активных ядер осуществляется в пределах допустимого максимального тепловыделения (TDP). При этом осуществляется автоматический контроль значений температуры ядер и поддержание их на безопасном уровне.

Дополнительное ускорение достигнуто поддержкой новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей.

Все это способствует не только росту производительности Intel Core i7, но и повышению энергоэффективности процессоров, проявляющегося в пониженных уровнях энергопитания и теплообразования.

Ключевые параметры архитектуры Intel Core (Nehalem) приведены на Рис.  4.

Рис. 4. Ключевые параметры архитектуры Intel Core (Nehalem)

В следующей части данной статьи рассмотрены изменения компьютерной инфраструктуры и результаты тестирования процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem).
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

В новой разработке подверглись ряду изменений и другие элементы внутренней структуры ядер и процессора. Так, например, в ЦП Intel Core i7 в добавление к традиционным кэш-памяти первого (L1) и второго (L2) уровней появился еще один уровень кэш-памяти — третий (L3). Новая кэш-память объединяет ядра между собой. В отличие от кэш-памяти второго уровня объемом 4х256 Кбайт, она является разделяемой и имеет объем 8 Мбайт. Такое решение обеспечивает оптимальное перераспределение информационных потоков и ускоренный доступ к данным, особенно это касается многоядерных моделей.

Кстати, необходимо напомнить, что уже первые модели Intel Core i7 имеют четыре физических ядра архитектуры Intel Core (Nehalem), выполненных по технологии 45 нм. Процессоры состоят из 731 млн. транзисторов, распределенных на площади полупроводникового кристалла в 263 мм².

Здесь следует отметить, что уточнение «физических» не является случайным. Дело в том, что конструкторы решили в моделях Intel Core i7 реанимировать технологию многопоточной обработки данных, известную как Hyper-Threading еще со времен процессора Intel Pentium 4. Улучшенный вариант многопоточной технологии — Simultaneous Multi-Threading, SMT — аналога Hyper-Threading позволяет одновременно исполнять два потока на каждом  ядре. В результате системные и пользовательские программы «видят» удвоенное количество виртуальных вычислительных ядер. Это означает, что четырехъядерные Intel Core i7 работают как восьмиядерные, половина из которых являются физическими (реальными), а половина — логическими (виртуальными). Таким образом, благодаря благодаря реализованной технорогии Simultaneous Multi-Threading приложения, оптимизированные для многопоточного выполнения, получают дополнительные преимущества по сравнению с предыдущими моделями, не обладающими данной возможностью.

Из аппаратных особенностей новой архитектуры необходимо отметить и аппаратно-программную реализацию автоматической настройки внутренних цепей Intel Core i7 на одноядерное или многоядерное выполнение приложений. Это достигнуто благодаря наличию в ядрах ЦП Intel Core i7 специального режима «Турбо». В случае если используются не все четыре ядра, а только одно или два, тактовая частота активных ядер автоматически увеличивается. Этот процесс незаметен для пользователя, но позволяет повысить производительность всех выполняемых на Intel Core i7 приложений. При этом максимальное энергопотребление ЦП и его тепловыделение остаются на достаточно низких уровнях, недоступных их предшественникам.

В процессорах на базе архитектуры Intel Core (Nehalem) также реализована функция автоматического включения и выключения ядер по запросу с помощью так называемых «вентилей питания» для экономии электроэнергии и оптимизации выполнения каждого приложения.

Еще одним нововведением является поддержка новых команд SSE4.2, обеспечивающих не только поддержку потоковой обработки команд и данных, но и ряда дополнительных операций, ориентированных на выполнение прикладных задач. Необходимо отметить, что дополнительной оптимизации подвергся механизм предсказания переходов, повышена скорость работы подсистемы кэш-памяти, ускорена работа арифметико-логических цепей.

Все это способствует не только росту производительности Intel Core i7, но и повышению энергоэффективности вычислительных цепей, проявляющихся в пониженных уровнях энергопитания и тепообразования.

Первыми представителями новой линейки процессоров стали четырехъядерные модели Intel Core i7 965 Extreme Edition, Intel Core i7 940, Intel Core i7 920. Их основные параметры приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры первых моделей Intel Core i7

В следующей части данной статьи рассмотрены необходимые для процессоров микроархитектуры Intel Core (Nehalem) изменения компьютерной инфраструктуры.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Руководство компании рассказало о новаторских кремниевых технологий, продлевающих действие закона Мура на ближайшие 10 лет и даже дальше.

Корпорация Intel проводит успешные исследования, направленные на замену планарных транзисторов трехмерными, и более того, планирует заменить кремний в транзисторах сложными полупроводниками.

Корпорация Intel также рассматривает альтернативные технологии, не связанные с переносом электрического заряда, которые в будущем смогут заменить традиционные КМОП микросхемы.

Новые комплектующие и новые технологии направлены не только для развития традиционных направлений, но и на новые области, например, связанные с роботостроением (Рис. 4).

Рис. 4. Роботы на IDF

Сегодня роботы используются преимущественно на производстве для выполнения часто повторяющихся задач и сборки продукции. Для персонификации роботов их необходимо «научить» работать с объектами в  динамичном человеческом обществе. Они должны опознавать обстановку, распознавать движения в постоянно меняющемся физическом мире, а также уметь адаптироваться к смене ситуации.

Доктор Раттнер продемонстрировал два рабочих прототипа персональных роботов, разработанных в исследовательских лабораториях Intel.

Одно из устройств — датчик электростатических полей, вмонтированный в руку робота. Эта технология моделирует органы чувств, имеющиеся у рыб, а не у людей, позволяющие им «ощущать» различные объекты без прикосновения к ним.

Также был продемонстрирован полностью автономный мобильный робот, способный распознавать лица людей, распознавать и выполнять пока простые речевые обороты. В нем реализованы новейшие технологии программирования перемещений, манипулирования, восприятия и искусственного интеллекта.

Оценивая приведенные доклады, было бы ошибкой считать, что компания Intel ограничивается исключительно проблемами глобального порядка. В ходе Форума были продемонстрированы примеры уже готовых разработок перспективных элементов и изделий.

К числу таких разработок прежде всего относится процессор микроархитектуры Nehalem, созданный по технологии 45 нм и получивший наименование Intel Core i7.

Из новаторских технологий, реализованных в Intel Core i7, необходимо отметить расширенное управление питанием вычислительных ядер и динамическую подстройку их тактовых частот. В ходе технических мероприятий представители компании Intel рассказали о реализации специального турбо-режима для настольных и серверных процессоров.

Для неоптимизированного для многопоточного выполнения программного кода   обесточиваются неиспользуемые цепи и повышается тактовая частота работающих ядер. В случае использования одного ядра тактовая частота поднимется на два уровня, а при работе двух ядер каждое из них увеличивает свою частоту на один уровень. В результате обеспечивается увеличение производительности в пределах допустимого термального пакета, что исключает перегрев процессора. Ну а если встроенные датчики все-таки зафиксируют опасный рост температуры, то тактовые частоты снижаются. Все это позволяет оптимизировать работу высокопроизводительных процессоров, выполняющих  вычисления несколькими потоками.

В этом поколении процессоров используется технология Intel Hyper-Threading, позволяющая одновременно обрабатывать 8 потоков на 4-ядерных процессорах.

Помимо всего прочего, для предотвращения образования узких мест при передаче данных между процессорами, установленными в разных разъемах, в Intel было разработано новое межкомпонентное соединение Intel QuickPath, последовательный канал передачи данных типа «точка-точка», который в отличие от стандартной шины FSB, увеличивает скорость передачи данных до 4-8 раз.

О других разработках Intel рассказано в следующей части данной статьи.
    

>>    Часть 5  
      

- 148 - 

 К стр. 147 

Чипсеты фирмы SiS

Таблица 1.55. Основные параметры чипсетов SiS649 и SiS649FX

SiS656/656FX

Чипсеты SiS656 и SiS656FX ориентированы на системы с процессорами Intel Pentium 4 с/без Hyper-Threading  и двухъядерные модели Intel Pentium D.

SiS656 поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800 МГц.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge SiS656 интегрирован двухканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 667/553/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333/266. Максимальный объем памяти может достигать 4 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS965 обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  4 SATA с возможностью объединения HDD в RAID-массивы уровня 0 / 1 / 0+1,
  -  8 USB 2.0,
  -  6 PCI,
  -  2 PCI Express x1,
  -  Gigabit Ethernet,
  -  8 каналов звука и т. п.

SiS656FX поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200, 256 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800, 1066 МГц.

 К стр. 149 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 147 - 

 К стр. 146 

Чипсеты фирмы SiS

Управление периферийными устройствами осуществляет вторая микросхема чипсета SiS645, получившая наименование MuTIOL Media I/O.

Встроенные средства поддерживают:
  -  два канала IDE с поддержкой ATA 33/66/100 (до 4 устройства IDE),
  -  два канала USB (6 портов),
  -  PCI 2.2 (до 6 BusMaster устройств),
  -  работу PS/2 клавиатуры и мыши,
  -  интерфейс LPC 1.0 (Low Pin Count),
  -  AC’97 2.2 с поддержкой 6 аудиоканалов для 5.1 Dolby Digital,
  -  10/100 Mb Fast Ethernet или 1/10 Mb HomePNA 1.0/2.0,
  -  ACPI 1.0b,
  -  APM, а также другие средства и функции.

Чипсет SiS645 состоит из двух микросхем, выполненных в корпусах стандарта BGA:
  -  SiS645 Host & Memory & AGP Controller — North Bridge, 702 BGA, 0,18 мкм, 1,9 В;
  -  SiS961 MuTIOL Media I/O — South Bridge.

Разработка и выпуск сложных, высокопроизводительных чипсетов свидетельствует о том, что фирма SiS не собирается уступать свою долю рынка конкурентам.

Опуская несколько морально устаревших моделей, следует рассмотреть ряд популярных чипсетов для высокопроизводительных моделей процессоров Intel и AMD.

SiS649/649FX

Чипсеты SiS649 и SiS649FX ориентированы на системы с процессорами Intel Pentium 4  с/без  Hyper-Threading  и двухъядерные модели Intel Pentium D.

Чипсет SiS649 поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800 МГц.

Состоит из двух микросхем, соединенных шиной MuTIOL (Multi-Threaded I/O Link) с пропускной способностью 1 Гбайт/с.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge SiS649 интегрирован одноканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 667/553/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333. Максимальный объем памяти может достигать 2 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS965L обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  2 PCI Express x1,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  8 каналов звука  и  т. п.

Чипсет SiS649FX поддерживает тактовые частоты 100, 133, 200, 266 МГц шины FSB типа QPB (Quard-Pumped Bus), что обеспечивает передачу данных с частотами 400, 533, 800, 1066 МГц.

Видеоадаптер подключается посредством шины PCI Express x16.

В состав North Bridge SiS649FX интегрирован одноканальный контроллер подсистемы памяти DDR2, обеспечивающий работу с модулями DDR2 553/400. Возможны конфигурации и с DDR400/333. Максимальный объем памяти может достигать 2 Гбайт.

Компонент South Bridge SiS966L обеспечивает поддержку:
  -  2 ATA133,
  -  2 SATA,
  -  2 PCI Express x1,
  -  сети 10/100 Mbit/c,
  -  8 каналов звука стандарта High Definition Audio v.1.0 (HDA)  и  т. п.

Основные параметры чипсетов SiS649 и SiS649FX приведены в табл. 1.55.

 К стр. 148 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 133 - 

 К стр. 132 

Чипсеты фирмы VIA

Базовый комплект чипсета VIA K8T890 состоит из двух микросхем:
  -  VIA K8T890 — North Bridge;
  -  VT8237 — South Bridge.

Структура компьютера с чипсетом  VIA K8T890  представлена на рис. 1.68.

Рис. 1.68. Структура компьютера с чипсетом VIA K8T890

VIA P4M890

Чипсет VIA P4M890 создан для поддержки процессоров Intel Pentium 4, работающих с шиной FSB типа QPB.

Обеспечена поддержка технологии Hyper-Threading.

Состоит из двух компонентов: North Bridge и South Bridge, соединенных локальной шиной V-Link с пропускной способностью 533 Мбайт/с.

 К стр. 134 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 132 - 

 К стр. 131 

Чипсеты фирмы VIA

VIA PT890

Чипсет VIA PT890 создан для поддержки процессоров Intel Pentium 4, работающих с шиной FSB типа QPB. Обеспечена поддержка Hyper-Threading и совместимость с Windows Vista.

Состоит из двух компонентов: North Bridge и South Bridge, соединенных локальной шиной V-Link с пропускной способностью 533 Мбайт/с.

Компонент North Bridge представлен микросхемой VIA PT890. Поддерживаются тактовые частоты процессорной шины 100/133/200/266 МГц, обеспечивающие передачу данных с частотами 400/533/800/1066 МГц. Видеоинтерфейс представлен PCI Express x16. Предусмотрено использование одноканальной подсистемы памяти DDR266/333/400 или DDR2-400/533, максимальный объем — 4 Гбайт. Встроенные две линии PCI Express x1 обеспечивают скоростную связь с быстродействующими устройствами.

Компонент South Bridge, отвечающий за связь с устройствами ввода/вывода, представлен микросхемой VT8237A. Поддерживает:
  -  два канала Parallel ATA 133 (4 устройства),
  -  два канала Serial ATA (2 устройства),
  -  интерфейс SATAlite для подключения еще 2 SATA-устройств (требуется внешний PHY-контроллер),
  -  VIA V-RAID для организации RAID-массива (0, 1, 0+1, JBOD) из SATA-устройств, 
  -  до 6 PCI 2.1, 10/100 Мбит/с,
  -  до 8 USB 2.0, 
  -  VIA Vinyl Audio, LPC  и  т. д.

Базовый комплект чипсета VIA PT800 состоит из двух микросхем:
  -  VIA PT890 — North Bridge;
  -  VT8237A — South Bridge.

VIA K8T890

Чипсет VIA K8T890 создан для поддержки процессоров AMD Athlon 64, Athlon 64 FX, Opteron и т. п., работающих с шиной HyperTransport.

Состоит из двух компонентов: North Bridge и South Bridge, соединенных локальной шиной V-Link с пропускной способностью 533 Мбайт/с.

Компонент North Bridge представлен микросхемой VIA K8T890. Учитывая, что контроллер памяти встроен в процессор, данная микросхема содержит только средства управления шинами процессора, видео, а также шиной связи со вторым компонентом.

Встроенные в North Bridge контроллеры поддерживают: двунаправленную процессорную шину HyperTransport с частотой 1 ГГц при разрядности 16 бит в каждом направлении, видео PCI Express x16 и 4 порта PCI Express x1.

Компонент South Bridge, отвечающий за связь с устройствами ввода/вывода, представлен микросхемой VT8237R (копия VT8237). Поддерживает:
  -  два канала Parallel ATA 133 (4 устройства),
  -  два канала Serial ATA (2 устройства),
  -  интерфейс SATAlite для подключения еще 2 SATA-устройств (требуется внешний PHY-контроллер),
  -  VIA V-RAID для организации RAID-массива (0, 1, 0+1, JBOD) из SATA-устройств,
  -  до 8 USB 2.0,
  -  до 6 PCI 2.1, 10/100 Мбит/с,
  -  VIA Vinil Audio,
  -  LPC  и  т. д.

 К стр. 133 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги

- 131 - 

 К стр. 130 

Чипсеты фирмы VIA

Базовый комплект чипсета VIA PT880 Pro состоит из двух микросхем:
  -  VIA PT880 Pro — North Bridge;
  -  VT8237R — South Bridge.

На основе VIA PT880 Pro был выпущен чипсет VIA PT880 Ulta, который фактически является копией своего прототипа.

В новом варианте, который заменил VIA PT880 Pro, поддерживается технология Hyper-Threading (задействует специальные цепи процессора, в результате чего физический процессор функционирует как два логических) и возможность работы с памятью DDR2-667.

Базовый комплект чипсета VIA PT880 Ultra состоит из двух микросхем:
  -  VIA PT880 Ultra — North Bridge;
  -  VT8237R — South Bridge.

Структура компьютера с чипсетом VIA PT880 Ultra представлена на рис. 1.67.
   

Рис. 1.67. Структура компьютера с чипсетом VIA PT880 Ultra

 К стр. 132 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги