История процессоров
исталл, что приводило к более совершенным
решениям. В настоящее время процессоры Intel выпускаются по техпроцессу с
нормой в 0,13 мКм, и на одном квадратном миллиметре кристалла располагается
миллионы транзисторов. Intel планирует перейти на 0,09 мКм уже в 2003 году,
т.е. через месяц (ну может чуть по позже).
Что такое техпроцесс 0,13 мКм.
Попробую объяснить, не вдаваясь в технологию. Обычно, приведенная
цифра означает длину канала КМОП-транзистора. Скорость переключения каскада
на КМОП зависит от крутизны;) ВАХ транзисторов и емкости нагрузки. Крутизна
определяется током через транзистор и отношением (ширина канала -
W)/(длинна канала - L). Основная емкость в КМОП технологии -- емкость
затворов транзисторов, пропорциональна площади затвора =~W*L. Очевидно, что
чем меньше длина канала, тем меньше площадь затвора (причем зависимость
квадратичная), при том же отношении W/L. Следовательно, можно уменьшить ток
и не потерять быстродействие. А можно уменьшить W/L за счет уменьшения
ширины канала и уменьшить размер транзисторов -- увеличить кол-во элементов
на кристалле (хотя в современных технологиях ширина канала как правило
оптимальна с точки зрения минимизации размера топологического элемента).
И вот кульминация КУРСОВОЙ РАБОТЫ представляю новый процессор от
Intel.
В конце мая корпорация Intel (http://www.intel.com/) сообщила о том, что в
течение ближайшего месяца производители компьютеров намерены представить
первые серверы и рабочие станции на базе процессоров Itanium. Ожидается,
что в этом году около 25 компаний выпустят более 35 таких моделей, а сотни
поставщиков оборудования и программного обеспечения предложат продукты,
работающие с данными системами. IDC прогнозирует, что в этом году будет
продано 26 тыс. систем на базе Itanium, а к 2004 году их число возрастет до
540 тыс. Иными словами, сообщение Intel означало, что начался промышленный
выпуск нового процессора корпорации.
Системы на основе процессоров Itanium будут поддерживаться четырьмя
ОС, включая платформу Microsoft Windows (64-разрядную версию для рабочих
станций - 64-bit Edition и 64-разрядную версию для серверов - 64-bit
Windows Advanced Server Limited Edition 2002); HP-UX 11i v1.5 компании
Hewlett-Packard, AIX-5L корпорации IBM и Linux. 64-разрядные версии
последней планируют поставлять компании Caldera International, Red Hat,
SuSE Linux и Turbolinux. Уже анонсировано более 500 приложений, которые
предполагается портировать для архитектуры Itanium.
Буквально в день объявления Itanium о выпуске систем на его основе
заявили несколько крупных компаний, в числе которых Bull, Compaq, Dell,
Fujitsu-Siemens, Hewlett-Packard, IBM, NEC, SGI и Unisys. В частности, IBM
анонсировала рабочую станцию IntelliStation Z Pro и сервер X380, Dell -
четырехпроцессорный сервер PowerEdge 7150 и рабочую станцию Precision
Workstation 730, Bull - 4- и 16-процессорные модели серверов Escala IL.
Особо хотелось бы отметить системы, представленные Hewlett-Packard:
двухпроцессорную рабочую станцию HP Workstation i2000 и 4- и 16-
процессорные серверы HP Server rx4610 и HP Server rx9610. В настоящее время
HP-UX - единственная 64-разрядная система UNIX, обеспечивающая
переносимость на уровне двоичного кода программных приложений заказчиков
при переходе c RISC (Reduced Instruction Set Computing) на архитектуру
Itanium. HP-UX оптимизирована с тем, чтобы обеспечить высокий уровень
производительности, масштабируемости и надежности. Кроме того, сейчас
Hewlett-Packard - единственный производитель компьютеров на платформе RISC,
чью технику можно перевести на платформу Itanium без повторной компиляции
приложений и ПО. А дело здесь в следующем.
Путь процессоров Itanium к потребителю в Intel обычно делят на шесть
этапов: завоевание поддержки отрасли, выпуск прототипов для партнеров,
выпуск прототипов для разработчиков, выпуск пилотных систем, платформы и,
наконец, массовое внедрение решений. Известно, что для тестирования и
разработки производителям компьютеров и пользователям было поставлено более
6500 систем. Первый этап этого пути датируется ноябрем 1997 года. Однако
хотелось бы напомнить, что история Itanium началась значительно раньше.
Merced, он же Itanium
Еще в июне 1994 г. компании Intel и Hewlett-Packard
(http://www.hp.com) подписали соглашение о совместной разработке новой 64-
разрядной архитектуры, ориентированной на применение в серверах и рабочих
станциях. Преимущества микропроцессоров с большей разрядностью очевидны.
Они позволяют адресовать больший объем памяти, дают возможность оперировать
с большим диапазоном чисел, повышают эффективность параллельных и матричных
вычислений и т.д. Заметим, что еще в 1983 г. в Hewlett-Packard было принято
решение начать проект объединения различных процессоров и ОС, используемых
в трех компьютерных линейках (HP1000, HP3000 и HP9000). Результаты этого
решения сегодня хорошо известны: это семейство процессоров PA-RISC
(Precision Architecture Reduced Instruction Set Computing) и ОС UP-UX,
которые совместно применяются в высокопроизводительных рабочих станциях и
Unix-серверах (N-, V-, L- и A-класса). Первый компьютер на базе PA-RISC был
представлен еще в 1985 г. Исследования и разработки ведутся в лаборатории
микропроцессоров, которая входит в подразделение System VLSI Technology
Operation. В 1989 г. в поисках нового, наследующего PA-RISC решения Нewlett-
Packard приступила к разработке архитектуры EPIC (Explicitly Parallel
Instruction Computing), впоследствии переименованной в WideWorld
Architecture, а затем SuperParallel Processor Architecture (SP-PA). Но в
1993 г., когда эта 64-разрядная архитектура была практически готова,
руководители проекта поняли, что компании одной не вынести огромных
расходов на разработку и изготовление нового процессора. Тогда в Нewlett-
Рackard впервые рассмотрели возможность привлечь к созданию
высокопроизводительного процессора другую компанию.
К 1994 г. корпорация Intel, имеющая огромный опыт в области
микропроцессоров, испытывала определенные трудности. Продолжавшаяся два
года разработка 64-разрядной архитектуры Р7 натолкнулась на серьезные
трудности. Впоследствии Intel отказалась от Р7 в пользу EPIC, хотя
справедливости ради стоит отметить, что некоторые особенности Р7
реализованы в Itanium.
К предложению HP работать сообща в Intel отнеслись с большим
энтузиазмом. Ведь открывалась реальная возможность заполучить
масштабируемую ОС корпоративного уровня HP-UX, которую можно будет
реализовать на новой платформе. В совместном контракте Нewlett-Рackard
пришлось пойти на крупные уступки. Корпорация согласилась на то, что Intel
будет принимать все конструктивные решения по новому процессору, даже те,
которые затрагивают архитектуру EPIC, разработанную инженерами Нewlett-
Рackard. Кстати, новый процессор получил название Merced в честь реки в
Калифорнии.
Два года спустя, когда выяснилось, что мощности Merced недостаточно,
чтобы при использовании HP-UX обойти архитектуру PA-RISC, в Нewlett-Рackard
решили самостоятельно создавать новый процессор на том же фундаменте, что и
Merced, но с иной реализацией внутренних функциональных блоков. Когда об
этом проекте узнали в Intel, начались переговоры о распространении
партнерства, которое первоначально ограничивалось созданием только
процессора Merced, на 64-разрядную архитектуру в целом, с тем чтобы
включить в соглашение и новый кристалл. Так Merced, в свое время
рассматриваемый в качестве потенциального могильщика RISC-архитектуры,
превратился в промежуточную ступеньку. Поскольку подписанное соглашение не
имело жесткого срока, обе компании без труда расширили свое сотрудничество
уже над новым 64-разрядным процессором McKinley (так называется высочайшая
гора в Северной Америке). Кстати, первоначально предполагалось, что системы
Merced появятся в 1997 или 1998 г. Но скоро только сказка сказывается.
Важность успеха Intel и НР в деле создания мощной 64-разрядной
платформы для компьютерной индустрии невозможно переоценить. Свои ставки
здесь есть у каждого. Почти все фирмы-производители компьютеров создают
новые системы, а все разработчики ОС UNIX планируют перенести свои версии
на новую платформу. Аналитики уверены, что Itanium заставит компании,
выпускающие серверы и рабочие станции RISC/Unix, пересмотреть свой
модельный ряд. Однако на очень широкий выбор компьютеров Itanium
рассчитывать не приходится. Процессор разрабатывался слишком долго, к тому
же с середины 1999 г. разработка то и дело наталкивалась на препятствия. В
результате большинство компаний сосредоточилось на создании компьютеров на
базе McKinley.
Неудивительно, что выпуск Merced неоднократно задерживался, если
учесть, что два гиганта индустрии преследовали общую цель, но использовали
совершенно разные тактические подходы. Некоторые эксперты тогда утверждали,
что компании оказались партнерами поневоле: их свели внешние силы рынка,
разрабатываемые изделия и финансовые трудности, которые они решили
преодолевать вместе.
Intel рассматривает Itanium в качестве родоначальника нового семейства
процессоров, которое будет развиваться в ближайшие 25 лет. За первой
моделью с кодовым названием Merced последуют McKinley, Madison, Deerfield и
другие новые версии. По официальным данным, шесть моделей подобных
кристаллов уже находятся на стадии разработки. Опытные партии процессора
McKinley планируется выпустить в конце текущего года, а первые системы на
его основе должны появиться в 2002 г. Ожидается, что этот процессор
дебютирует с тактовой частотой в 1 ГГц или выше. По имеющейся информации,
все 64-разрядные процессоры Intel будут содержать в своем названии слово
Itanium, а McKinley, Madison и прочие имена так и останутся кодовыми
названиями. Таким образом, скорее всего официально анонсированы будут
Itanium II, Itanium III и т. д.
Только через три года после подписания соглашения, в ноябре 19
| |  скачать работу |
История процессоров |
