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 1

Электроника плеера

Для обеспечения доступа к внутреннему содержимому плеера MSI MEGA VIEW 566 необходимо вскрыть его корпус. Для этого необходимо выполнить следующие действия:
  -  вынуть аккумулятор,
  -  открутить четыре винта,
  -  освободить защелки.

Результат разборки — на Фото 4.
   

Фото 4. Составные части плеера MSI MEGA VIEW 566
   

Исключая из описания как несущественную часть гофрированный цилиндрический элемент, примыкающий к отсеку аккумулятора, необходимо отметить, что в разобранном виде плеер состоит из двух половинок, соединенных гибким плоским пластиковым кабелем. После отсоединения данного кабеля от соответствующего разъема устройство разделяется на две части.

Рассмотрение начнем с той, что содержит печатную плату с электронными компонентами, представленными большим числом микросхем с окружающими их элементами поддержки.

Указанная плата удерживается несколькими винтами и защелками. После несложных манипуляций простейшими инструментами она легко отделяется от остальных составляющих плеера.

Фронтальная сторона платы

Внешний вид фронтальной части платы приведен на Фото 5.
 

Фото 5. Печатная плата MSI MEGA VIEW 566
  

На плате MSI MEGA VIEW 566 выделяются несколько крупных микросхем, составляющих основу архитектуры данного устройства.

Центральным полупроводниковым элементом платы, а соответственно и плеера MSI MEGA VIEW 566 является микросхема TMS320DM270, выпущенная компанией Texas Insruments и приведенная на Фото 5 и Фото 6.
 

Фото 6. Медиапроцессор TMS320DM270
    

Микросхема TMS320DM270 — это однокристальный цифровой медиапроцессор, созданный для портативных медиаустройств. Он объединил в своем составе два сравнительно сложных устройства: цифровой 90 МГц сигнальный процессор DSP C54x (TMS320C54x) с program/data памятью объемом 128 Кбайт и универсальный 32-разрядный 80 МГц процессор RISC ARM7 с 8 Кбайт I-cache и 32 Кбайт program/data. Кроме того, в составе  TMS320DM270 реализованы сопроцессоры видео и графики, а также ряд вспомогательных блоков управления и контроллеров интерфейсов. Архитектура TMS320DM270 приведена на Фото 7.
   

Фото 7. Архитектура медиапроцессора TMS320DM270
    

Медиапроцессор TMS320DM270 способен обрабатывать информацию в кодировке JPEG, motion-JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.263, H.264, DivX, Windows Media Video (WMV), MP3, Advanced Audio Coding (AAC), Windows Media  Audio (WMA), G.711, G.723.1, G.726. Обеспечивает за счет реализации соответствующих интерфейсов поддержку микросхем и карт памяти, датчиков CCD/CMOS, подключение LCD и др. Благодаря эффективным аппаратным средствам кодирования и декодирования обеспечивается быстрая обработка и передача аудио и видеоинформации. Так, например, поддерживается: MPEG-4 SP кодирование и декодирование при разрешении VGA, 30 fps и потоке 3 Мбит/с; H.264 кодирование и декодирование при QVGA, 30 fps и 512 Кбит/с, и т. п. Ориентирован для применения в мобильных устройствах, таких как, например, цифровые фотокамеры и видеокамеры, устройства DVD, стационарные и мобильные аудио и видеоплееры, различного рода коммуникаторы и медиасерверы.

На плате справа от TMS320DM270 находятся две микросхемы SEC K4S561633F. Они являются чипами памяти «4M x 16Bit x 4 Banks Mobile SDRAM in 54BOC».

Слева от TMS320DM270 расположена микросхема UPS051, выполняющая функции контроллера LCD. Рядом с ней находится разъем, через который к печатной плате плеера  подключается кабель дисплея.

На плате выше микросхемы TMS320DM270 расположена микросхема MX 29LV320ABXEI-70, выполненная в 48-контактном корпусе. Это чип флэш-памяти с однополярным питанием. Созданная компанией Macronix International Co., Ltd. (MXIC), данная микросхема имеет информационную емкость 32 Мбит, напряжение питания — 2.7-3.6 В, время доступа — 70 нс.

Еще выше, почти у самого торца печатной платы, расположен сравнительно большой разъем. Он обеспечивает подключение накопителя на жестких магнитных дисках.

Рядом с этим разъемом находится микросхема ALi M5642 — мост USB-to-ATA: поддерживает интерфейс USB 2.0.

Справа от  ALi M5642 имеется еще одна сравнительно крупная микросхема — SSM2166,  расположенная у небольшого разъема. Данная микросхема является  микрофонным усилителем, выпускаемым компанией Analog Devices. Усилитель способен сжимать входной аналоговый сигнал (от 1:1 до 15:1) и имеет низкий коэффициент шума. Полоса частот данного усилителя простирается до 20 кГц при неравномерности 1 дБ, коэффициент усиления — до 60 дБ. Остается добавить, что микрофон, сигнал которого обрабатывается встроенными средствами SSM2166, подключается посредством упомянутого небольшого разъема.

Ниже этого миниатюрного разъема находится микросхема AIC23B, выпускаемая компанией Texas Insruments и иногда встречающаяся на рынке под наименованием TLV320AIC23B. Данная микросхема является «Stereo Audio CODEC». Она работает с входными и выходными сигналами 8‑96 кГц. Динамический диапазон — более 90 дБ, для Sigma-Delta ADC — 100 дБ. Микросхема принимает аналоговые сигналы, преобразуя их в цифровую форму для последующей обработки процессором DSP. Кстати, указанная микросхема легко сопрягается с сигнальным процессором TI C54x, входящим как составная часть в TMS320DM270.

Следует отметить, что микросхема AIC23B способна осуществлять и обратное преобразование. Так, например, поступающий от DSP или другого источника цифровой сигнал данная микросхема может конвертировать в аналоговый сигнал. Этот сигнал через встроенный в AIC23B усилитель можно подать на головные телефоны непосредственно или через простейший усилитель мощности, собранный на одном-двух транзисторах, — на более мощный внешний динамик.

Разъем для встроенного миниатюрного динамика, входящего в состав видеоплеера, расположен в нижней части печатной платы. Кстати, рядом с ним находится еще одна микросхема —  VP5150A. Эта микросхема является видеодекодером, поддерживающим стандарты NTCS/PAL/SECAM. Данная микросхема осуществляет преобразование аналоговых сигналов NTCS (M, 4.43) / PAL (B, D, G, H, I, M, N) / SECAM (B, D, G, K, K1, L) в цифровой YCbCr 4:2:2. Поддерживаются Composite и S-Video. Благодаря высокоскоростному 9-разрядному ADC со встроенным аналоговым процессором выходной сигнал может быть 8 бит 4:2:2 или 8 бит ITU-R BT.

Конечно, на этой стороне печатной плате имеются и другие компоненты, однако они играют в основном вспомогательную роль.

Остается рассмотреть обратную сторону платы.

Часть 3