Однозначно оценить тенденции развития процессорных платформ в прошедшем году весьма сложно. Несмотря на плавное поступательное развитие линейки процессоров Pentium 4 для настольных систем, появление новой мобильной платформы Centrino позволило компании Intel фактически переписать с чистого листа тенденции сектора ноутбуков. В то же время, появление новой 32/64-битной платформы AMD64, которая займёт уверенное положение только в будущем, уже сейчас поставило под сомнение будущее процессоров Athlon XP.

Сроки ввода новых техпроцессов причудливо переплетаются с прогнозами появления новых поколений процессоров от различных компаний и дают повод для невероятных прогнозов развития процессорного рынка в 2004 году. Тем более что ввод в строй новых процессорных ядер от лидеров рынка будет сопровождаться параллельным внедрением новых перспективных шин, стандартов памяти и форм-факторов системных плат.

Несмотря на то, что в прошедшем году Intel успела выпустить великое множество разнообразных процессоров для всевозможных платформ, успехом компании можно назвать, в первую очередь, выпуск мобильной платформы Intel Centrino. Обладая высокой производительностью и умеренным энергопотреблением, новая платформа сразу же завоевала все ниши рынка ноутбуков - от сверхлегких моделей до полноразмерных рабочих станций.

Технология Intel Centrino включает в себя процессор Intel Pentium M, семейство чипсетов Intel 855 и сетевой интерфейс Intel Pro/Wireless 2100. Важнейшими особенностями архитектуры Centrino можно назвать наслоение микроопераций для ускорения выполнения и снижения энергопотребления (Micro-Ops Fusion), улучшенную технологию прогнозирования ветвлений, (Advanced Branch Prediction), а также выделенный диспетчер стека, уменьшающий общее количество микроопераций и тем самым увеличивающий производительность при меньшем энергопотреблении (Dedicated Stack Manager). Помимо средств беспроводной связи, технология Intel Centrino включает функции, разработанные для увеличения времени автономной работы, уменьшения толщины и массы ноутбуков и достижения высокого уровня производительности в мобильном режиме.

Процессоры Pentium M производятся с использованием 0,13 мкм технологии и содержат 77 млн. транзисторов. Процессоры оснащены 400 МГц системной шиной, экономичным кэшем L2, объемом 1 Мб с функцией отключения неиспользуемых блоков, а также специальными функциями для снижения общего энергопотребления платформы. Pentium M поддерживает усовершенствованную технологию Intel SpeedStep с возможностью выбора нескольких рабочих частот и напряжений питания, а также потоковые SIMD-расширения SSE2.

Семейство чипсетов Intel 855 включает два новых набора микросхем, разработанных специально для рынка мобильных ПК: Intel 855PM, рассчитанный на работу с внешним графическим адаптером, и Intel 855GM со встроенной технологией Intel Extreme Graphics 2. Чипсеты поддерживают технологию Intel SpeedStep, режим Deeper Sleep и имеют встроенный таймер, автоматически отключающий тактовый генератор, когда он не используется. Чипсет 855GM также имеет режим пониженного энергопотребления графической подсистемы. Оба чипсета поддерживают архитектуру IO Hub, до 2 Гб памяти DDR266.

Сетевой интерфейс Intel PRO/Wireless 2100 разработан и проверен на полную совместимость с узлами доступа 802.11b, оснащен встроенными средствами безопасности для беспроводных локальных сетей, включая технологии 802.1x, WEP и VPN, с возможностью программного обновления до поддержки WPA.

Трудно судить, какой именно компонент платформы Centrino повлиял на успех проекта в целом, однако, и семейство удачных чипсетов i855, и входящий в комплект Wi-Fi адаптер Intel Pro/Wireless 2100, безусловно, немыслимы без серии мобильных процессоров Pentium M, в период разработки носивших рабочее название Banias.

Уже к лету 2003 года, спустя несколько месяцев после официального анонса платформы Centrino, процессоры Pentium M достигли тактовой частоты 1,7 ГГц. Популярность платформы, тем временем, выросла до такого уровня, что уже к осени трудно было назвать поставщика портативных ПК, не имеющего в своем ассортименте хотя бы одну модель на базе Centrino.

Дальнейшие планы выпуска нового поколения мобильной платформы Intel Centrino с беспроводным интерфейсом включают в себя процессор Pentium M с ядром Dothan. Процессор производится с соблюдением норм 90 нм техпроцесса. Чип содержит порядка 140 млн. транзисторов и 2 Мб "power-otpimized" кэша L2.

Во второй половине 2004 года будет представлена новая мобильная платформа Sonoma на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК. В состав платформы Sonoma войдут: будущая модель процессора Pentium M, интегрированное решение для беспроводного доступа к сетям стандарта 802.11a/b/g, а также новый чипсет с рабочим названием Alviso. Этот чипсет будет отличаться новой интегрированной графикой и поддержкой шины PCI Express, наличием интерфейса NEWCARD, поддержкой памяти DDR2, интерфейса Serial ATA и аудио интерфейса Intel High Definition Audio (бывший Azalia).

Говоря о развитии семейства процессоров Intel Pentium 4 в прошедшем году, вряд ли можно вспомнить внедрение чего-либо экстраординарного или необычного. Да, тактовые частоты чипов достигли 3,20 ГГц, 800 МГц системная шина стала доминирующей, к концу года поддержка технологии Hyper-Threading, представленной в конце 2002 года, в чипах для настольных ПК стала рядовым явлением. Иными словами, все, что было запланировано к внедрению на этапе массового использования 0,13 мкм техпроцесса, успешно реализовано и пошло в массы. Прошедший год обошелся без внедрения новых разъемов под настольные процессоры Intel: с января по декабрь, к радости любителей апгрейда, единственным разъемом под Pentium 4 оставался Socket 478.

Словом, сильной стороной платформы для настольных ПК на базе чипов Intel за прошедший год оставалась стабильность и массовость выпуска. Но сейчас, с позиций начала 2004 года, нельзя сказать о перспективах на предстоящий год. Впрочем, ввиду широкого внедрения в ближайший год нового стандарта памяти - DDR2, нового шинного интерфейса PCI Express и даже нового форм-фактора системных плат - BTX, перевод чипов Prescott на корпусировку LGA775 (Land Grid Array) кажется не таким страшным: все равно, менять новые системы придется полностью.

Неожиданными окажутся изменения в новых чипах Intel для настольной платформы. Например, площадь кристалла процессора с ядром Prescott, благодаря переходу с 0,13 мкм норм техпроцесса на 90 нм нормы, составит порядка 109,1 мм2, против 131,4 мм2 у ядра Northwood. Тактовые частоты процессоров с ядром Prescott стартуют в момент выпуска чипов (в первом квартале) с 3,4 ГГц и достигнут 4 ГГц в течение 2004 года.

Массовое производство чипов с ядром Tejas запланировано Intel на четвертый квартал 2004 года. Tejas - последователь ядра Prescott, с той же архитектурой Netburst, будет обладать, согласно предварительным данным, увеличенным кэшем L1 (24 / 32 Кб) и поддержкой улучшенной версии технологии HyperThreading. Вслед за этим ядром появится Nehalem, который будет обладать принципиально новой архитектурой. По предварительным подсчётам, чипы с ядром Tejas "стартуют" с частот от 4,4 ГГц. К тому времени Prescott достигнет 4,0 - 4,2 ГГц.

Первые чипы Celeron с ядром Prescott появятся во втором квартале 2004 года, ориентировочно - с тактовыми частотами 3,06 ГГц и 2,80 ГГц, 256 Кб кэша L2 и с поддержкой 533 МГц FSB.

Несомненно, "революционером" в прошедшем году выступила компания AMD, освоившая массовые поставки своих 32-/64-битных процессоров семейства Hammer. К сентябрю, когда ожидалось первое появление чипов Athlon 64 для настольных ПК, многие уже имели примерное представление об их производительности, благо, серверная ипостась платформы A64 - чипы Opteron, появились на рынке еще в апреле.

Впрочем, даже в день анонса не обошлось без сюрпризов: для настольных ПК AMD представила не только процессоры AMD Athlon 64 3200+, но также AMD Athlon 64 FX-51. Процессор Athlon 64 3200+ для работы с Socket 754 системными платами, оборудован одноканальным интегрированным контроллером памяти с поддержкой DDR400, обладает реальной тактовой частотой 2,0 ГГц; объем кэша L1 равен 128 Кб, кэша L2 - 1 Мб.

Процессор Athlon 64 FX с реальной тактовой частотой 2,2 ГГц, в свою очередь, предназначен для работы с Socket 940 платами. Чип поддерживает registered память DDR400, кэш L1 имеет объем 128 Кб, кэш L2 - 1 Мб. Все чипы производятся с соблюдением норм 0,13 мкм техпроцесса на фабрике компании Fab30 в Дрездене, Германия. Одним из интересных параметров новых процессоров является их энергопотребление: соответственно, 85 Вт и 89 Вт у AMD Athlon 64 3200+ и AMD Athlon 64 FX-51. Небезынтересным фактом можно назвать то, что технология динамического изменения частоты и напряжения Cool'n'Quiet может быть использована со всеми процессорами архитектуры AMD64, лишь бы ее поддерживала системная плата.

В конце сентября 2003 года были официально представлены модели новых процессоров компании AMD для настольных ПК - AMD Athlon 64 3200+ и AMD Athlon 64 FX-51. Процессор с названием Athlon 64 использует Socket 754 и имеет одноканальный интегрированный контроллер памяти с поддержкой не регистровой DDR400. Он пришел на смену Athlon XP, который постепенно будет вытесняться с рынка. Несмотря на то, что у нового процессора индекс производительности совпадает с максимальным индексом предшественника (а частота даже меньше), значительные отличия в архитектуре позволяют надеяться, что он будет превосходить Athlon XP 3200+ в скорости.

С Athlon 64 FX все проще - на момент анонса он отличался от Opteron только частотой, которая для модели FX-51 составляет 2,2 ГГц. Этот процессор AMD позиционирует как high-end настольную модель. Несмотря на то, что между контактами в сетке у обоих разъемов одинаковое расстояние в 1,27 мм, Socket 754 не является подмножеством Socket 940, поскольку его контакты расположены в квадрате 29 на 29 мм против 31 на 31 мм у 940-го. Поэтому в отличие от известной пары i865/i875 и i848 производителям пришлось создавать разный дизайн плат для этих продуктов. Впрочем, оба разъема используют одинаковую систему крепления охлаждающих устройств.

Как бы там ни было, какими бы успешными не были новые процессоры, до сих пор платформу AMD64 назвать массовой можно лишь с натяжкой. И дело даже не в высоких начальных ценах самих процессоров или массовости их продаж. Как и все новое, чипы AMD64 какое-то время останутся в разряде диковинок, тем более что реальных приложений с поддержкой 64-битности до сих пор очень мало. В настоящее время, эта самая 64-битность - не более чем рекламный довесок с очень, очень далекой перспективой, до поддержки которой нынешние чипы Athlon 64 если и доживут, то будут считаться морально устаревшими. Плюс к этому, потенциальный покупатель, интересующийся возможностями последующего апгрейда нынешней настольной системы AMD64, вряд ли обрадуется планируемому в 2004 году переводу большинства чипов AMD64 на разъем Socket 939. Косвенным подтверждением таких планов служит хотя бы выпуск новых чипсетов - например, SiS755FX, специально ориентированных на работу с 939-контактными процессорами AMD Athlon 64 FX, с 1 ГГц шиной HyperTransport.

В любом случае, новая платформа AMD понемногу входит в обиход, 32-битные чипы Athlon XP, хоть и будут поддерживаться компанией как минимум до 2005 года и даже будут портированы на 90 нм/SOI техпроцесс, все же ушли в бюджетный сектор. В нынешнем году все силы разработчиков AMD будут направлены на запуск во втором полугодии 90 нм техпроцесса, поэтому на первое полугодие 2004 компания запланировала выпуск только двух новых процессорных ядер. Одно из них - Mobile Athlon 64 на 0,13 мкм техпроцессе с SOI, выпуск которого был перенесен AMD с четвертого квартала 2003. Вторым станет ядро Newcastle - обновленный Athlon 64 для настольных ПК с 130 нм нормами и SOI. Главным его отличием от нынешнего Athlon 64 станет более качественная оптимизация ядра под функции настольного ПК, а также размеры кристалла - порядка 150 кв. мм.

Если все пойдет согласно планам, второе полугодие 2004 года станет для AMD эпохой массовой миграции на нормы 90 нм техпроцесса. Ядро Athens, ранее позиционировавшееся как 90 нм/SOI решение для одно-, восьмипроцессорных серверов и рабочих станций, теперь представляет собой новый Opteron 800 серии. Чипы Troy и Venus, соответственно, станут 90 нм/SOI обновлениями процессоров Opteron серий 200 и 100. Стоит отметить, что все три обновления семейства Opteron будут представлены в двух видах каждый - базовом варианте и варианте "low power".

Через год, во втором полугодии 2005, AMD намерена обновить линейку серверных чипов серии Opteron, однако, неясно, будет ли это новое поколение ядер или просто новые ревизии известных чипов. Таким образом, серверное ядро Egypt, скорее всего, заменит собой Athens, Italy придет на смену чипу Troy, а Denmark сменит ядро Venus. Линейка 32-битных чипов Athlon MP обновляться не будет и, скорее всего, в 2004 году будет доживать свои последние дни.

Еще одним событием года, правда, в области "не-x86 решений", можно без преувеличения назвать 64-разрядные процессоры IBM PowerPC G5, ранее носившие рабочее имя PowerPC 970. Впервые представленные IBM Microelectronics в октябре 2002 года на конференции Microprocessor Forum, 64-битные процессоры IBM PowerPC G5 для систем класса настольных ПК и серверов класса low-end, дебютировали прошлым летом в системах от Apple. Новые чипы производятся самой IBM, обладают тактовой частотой до 2 ГГц.

Процессоры PowerPC G5 поддерживают адресацию до 8 Гб памяти. Теоретически, благодаря 42-битному физическому адресному пространству, адресоваться может до 18 экзабайт виртуальной памяти, т.е. 18х10 в 24 степени байт, физической - до 4 Тб (2 в 42 степени байт). Новый процессор поддерживает системную шину с тактовой частотой до 1 ГГц, что в случае двухпроцессорной конфигурации дает возможность говорить о производительности до 16 Гб/с. PowerPC G5 выполнен на базе 64-битного ядра IBM Power4 (в отличие от него, PowerPC G5 имеет одно ядро, а не два).

Новый процессор может работать с современным 32-битным ПО, в составе систем под управлением 32-битных операционных систем типа Linux, Unix или Apple Mac OS X. В то же время, 64-битная адресация чипа, по аналогии с семейством процессоров Hammer от AMD, позволит с помощью таких процессоров перейти на использование 64-битных ОС и приложений.

Новые процессоры IBM с тактовыми частотами до 2,0 ГГц заняли места в одно/двухпроцессорных системах Apple Power Mac G5, открыв, таким образом, эру развития 64-битности в "яблочных" приложениях. Новый 2004 год, по предварительным данным, должен стать годом дальнейшего развития чипов PowerPC G5, в частности, ожидается переход на 90 нм нормы производства, появление мобильных версий чипа и дальнейшее повышение тактовой частоты до 3,0 ГГц и выше.

Перспективный, но пока малозаметный на рынке процессоров игрок - компания VIA Technologies. 2003 год стал для компании периодом дебюта в секторе процессоров для мобильных ПК, все благодаря выпуску долгожданного ядра Nehemiah и наиболее перспективного проекта на его базе - мобильного процессора Mobile C3 Antaur.

Представленный в июле 2003 года Mobile C3 Antaur изготавливается с применением производственных норм 0,13 мкм техпроцесса, в 386-контактном корпусе EBGA (Enhanced Ball Grid Array). Тактовые частоты нынешних чипов - 1,0 ГГц и выше, FSB - 133 МГц. В качестве энергосберегающей технологии заявлена VIA PowerSaver2.0, регулирующая тактовую частоту и напряжение на ядре в зависимости от режима работы.

Процессоры VIA C3 Antaur поставляются, как правило, в комплекте с чипсетом VIA UniChrome - CLE266, обладающим аппаратной поддержкой MPEG-2, поддержкой DDR266 SDRAM, технологии VIA Vinyl Audio, поров USB 2.0, 10/100 Fast Ethernet.

Ближе к середине года компания начала давать информацию по новому процессорному проекту - VIA Mark ColdFusion, где ядро Nehemiah совмещено в одном корпусе с северным мостом CLE266 и южным VT8235. В прошлом компания уже вынашивала такой проект. Тогда, на CeBIT 2000, были представлены планы выпуска интегрированного чипа Matthew. Впоследствии проект был заморожен, что, судя по результатам 2003 года, похоже, вновь случилось и с Mark ColdFusion.

Ближе к концу года VIA представила свое очередное необычное решение на ядре Nehemiah - процессор Eden-N. Все характеристики новинки схожи с подобными чипами серии VIA Antaur, однако, габариты процессора в корпусе NanoBGA - всего 15x15 мм.

Заявленная мощность новинки при тактовой частоте 800 МГц составляет 6 Вт, и всего 7 Вт - для 1 ГГц версии. О широком внедрении чипов Eden-N данных до сих пор нет: процессор, габариты которого наполовину меньше Pentium M, предназначен, главным образом, для использования с платами форм-фактора Nano-ITX (12x12 см), сроки и массовость их поставок пока толком не озвучены.

Нельзя не вспомнить еще одного игрока рынка x86-совместимых процессоров, компанию Transmeta. В прошедшем году особенными успехами компания похвастать не могла, продажи чипов серии Crusoe TM5800 продолжались, однако, без особенных успехов. Для самой Transmeta эти процессоры - вчерашний день, поскольку ближе к концу года компания объявила об успешной разработке нового поколения своих чипов - TM8000, для которых, в пику торговым маркам конкурентов вроде Centrino или Opteron, также был зарегистрирован новый бренд - Efficeon.

Самым неожиданным событием стало то, что компания решила использовать в TM8000 400 МГц шину HyperTransport. По аналогии с нынешним поколением процессоров Crusoe, TM8000 обладает встроенным в интегрированный северный мост контроллером памяти, однако, в отличие от поддержки DDR266 нынешними Crusoe, Efficeon поддерживает стандарт DDR400 и ECC (дополнительный плюс для серверного сегмента). Помимо прочего, новый процессор обладает интегрированной шиной AGP 4X и шиной Low Pin Count (LPC) для работы с флэш-памятью.

TM8000 работает с 256-битными VLIW (Very Long Instruction Word) инструкциями (в отличие от нынешнего поколения с его 128-битными VLIW), выполняет до восьми инструкций за такт. Efficeon будет поставляться с новой версией ПО CMS (CodeMorphing Software), занимающегося перекомпиляцией инструкций x86 во внутренний код, с поддержкой технологии энергосбережения LongRun. Основное применение процессор найдет в составе легких ноутбуков, планшетных ПК, blade-серверов и экономичных безкулерных настольных ПК.

Выпуском процессоров Efficeon с соблюдением норм 0,13 мкм техпроцесса занимается Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), а тестированием и упаковкой - Advanced Semiconductor Engineering (ASE). Поставки образцов чипа Efficeon в адрес производителей ноутбуков, по данным Transmeta, начались еще в сентябре 2003 года; в декабре мы стали свидетелями появления первых ноутбуков на этих чипах от компании Sharp. Первым массовым процессором Efficeon стала версия с тактовой частотой 1,0 ГГц.

Как видно из таблицы, ядро Efficeon, выполненное с соблюдением норм 0,13 мкм техпроцесса, имеет площадь 119 мм?. Очевидно, что чипы с энергопотреблением порядка 7 Вт придутся к месту, главным образом, на рынке суб- и мини-ноутбуков, с диагоналями экранов порядка 12 дюймов, 10,4 дюймов и менее.

Отрадно отметить, что даже компания Transmeta, постоянно отстававшая с введением чипов на новых техпроцессах, уже подготовила почву для своего Efficeon и объявила о выборе нового контрактного производителя для следующего поколения своих процессоров. Изготовлением чипов Efficeon с нормами 90 нм техпроцесса займется японская Fujitsu. Вполне возможно, что помимо более прогрессивной технологии у Fujitsu, также сыграл свою роль тот фактор, что в прошлом именно TSMC частенько задерживала выпуск чипов Transmeta, по крайней мере, при более чем полугодовой задержке с массовым производством Crusoe TM5800 представители Transmeta часто сетовали именно на своего производственного партнера.

Переход ко второму поколению чипов Efficeon, начало их производства во втором полугодии 2004 на линиях Fujitsu с технологическими нормами 90 нм техпроцесса, по предварительным данным, позволит снизить площадь кристалла до 68 мм?! При этом изменятся не только тактовые частоты чипов, но и их названия:

Уже сейчас в Transmeta заглядывают столь далеко и декларируют следующие примерные нормы энергопотребления для базовых чипов второго поколения - Efficeon TM8800, с нормами 90 нм техпроцесса.

Так или иначе, массовое производство процессоров Efficeon с нормами 90 нм намечено на второе полугодие 2004. Для этого Fujitsu намерена портировать дизайн чипа на свой собственный 90 нм техпроцесс CS100. При этом, согласно предварительным данным, длина затворов транзисторов в новых чипах составит 40 нм, будет использоваться дизайн c 11-слойной металлизацией.

Даже столь беглый обзор рынка процессоров для настольных и мобильных ПК дает представление об оживлении, и, что более интересно, о драматическом характере развития ситуации в наступившем году. Как всегда, успех того или иного производителя будет зависеть от появления оригинальных инженерных решений, от своевременного ввода в строй новых техпроцессов, и от удачи. В любом случае, скучным в плане ввода в строй новых процессоров 2004 год не будет, это точно.