Андрей Борзенко

С 12 по 16 октября в Сан-Хосе (Калифорния) прошла одиннадцатая ежегодная конференция Microprocessor Forum - наиболее представительное собрание ведущих технических специалистов, занимающихся разработкой микропроцессоров. Практически все фирмы - производители подобных устройств анонсировали здесь новые кристаллы, которые обеспечивают более высокую производительность при более низкой цене. В этой статье мы рассмотрим новинки только пяти компаний: AMD, Cyrix, Intel, Centaur и Rise Technology.

13 октября корпорация AMD (www.amd.com) раскрыла детали технологии и архитектуры, на которых будет построен микропроцессор седьмого поколения AMD K7, преемник семейства AMD K6. Хотя AMD K7 также использует технологию 3DNow!, он значительно отличается от предыдущего поколения микропроцессоров, предназначенных для ПК. К особенностям нового микропроцессора следует отнести:

- девятипотоковую суперскалярную микроархитектуру, оптимизированную для работы с высокой тактовой частотой;

- суперскалярный конвейер для блока вычислений с плавающей точкой;

- встроенную кэш-память первого уровня (L1) объемом 128 Кб;

- программируемый независимый высокоскоростной 64-разрядный интерфейс для кэш-памяти второго уровня (L2), емкость которой может варьироваться от 512 Кб до 8 Мб;

3 200 МГц системную шину, совместимую с Alpha EV6, с поддержкой масштабируемой многопроцессорной обработки.

Ожидается, что микропроцессоры AMD K7, произведенные с проектными нормами 0,25 мкм, с тактовыми частотами свыше 500 МГц будут выпущены на рынок в первой половине следующего года. По словам представителей AMD, к 2000 г. частота работы нового микропроцессора достигнет 1000 МГц. До недавнего времени микропроцессоры AMD не применялись в рабочих станциях и серверах, с выходом AMD K7 корпорация надеется изменить существующее положение.

Корпорация Intel (www.intel.com) представила вниманию широкой аудитории конкретные детали построения нового микропроцессора Merced, имеющего 64-разрядную архитектуру (IA-64), выход которого ожидается к середине 2000 г. Перспективный микропроцессор будет выполнен в картридже, внешне очень похожем на SECC Pentium II. Однако внутри все будет организовано несколько иначе. В отличие от двухуровневой кэш-памяти Pentium II, у Merced она будет трехуровневая: встроенная кэш-память нулевого уровня (L0), большая первого уровня (L1) и еще большая второго уровня (L2). Производительность блока вычислений с плавающей точкой нового микропроцессора по трехмерной графике должна в 20 раз превосходить Pentium Pro и в три раза - аналогичный показатель перспективного микропроцессора с новой 32-разрядной архитектурой Tanner.

В корпорации Intel уверены, что в ближайшем будущем архитектура IA-64 будет доминировать на компьютерном рынке. Компании, производящие средства вычислительной техники, например такие, как Compaq, Dell, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, по прогнозам Intel, откажутся от собственных архитектурных решений, а предпочтут использовать IA-64. В течение ближайших двух лет Intel рассчитывает захватить 50 - 60% этого рынка.

Следом за Merced корпорация Intel собирается выпустить микропроцессор McKinley, который должен превысить производительность своего предшественника в два раза и работать на частоте 1000 МГц. За McKinley, примерно в 2002 г., последует выпуск кристалла Madison, в котором вместо алюминиевых соединений будут использованы медные. Для недорогих серверов и рабочих станций в 2003 г. появится микропроцессор Deerfield.

Что касается 32-разрядной архитектуры (IA-32), то корпорация Intel пока от нее не отказывается и собирается в дальнейшем выпускать микропроцессоры на ее основе. Более того, семейства Pentium II и Xeon в 2001 г. пополнятся микропроцессорами Willamete и Foster, имеющими обновленную 32-разрядную архитектуру.

В самом ближайшем будущем, а точнее, в I квартале следующего года, Intel представит новый микропроцессор Katmai с технологией MMX2, которая призвана ускорить обработку трехмерной графики и видео.

Компания Cyrix (www.cyrix.com), ставшая теперь подразделением корпорации National Semiconductor (www.national.com), анонсировала архитектуру перспективного микропроцессора Jalapeno, работающего на частоте 600 МГц. В отличие от кристаллов семейства 6х86 она включает 11-уровневый конвейер, полностью обновленный блок вычислений с плавающей точкой, блок обработки трехмерной графики и многочисленные улучшения, касающиеся управления памятью.

Встроенная 8-входовая ассоциативная кэш-память второго уровня (L2) объемом 256 Кб работает на частоте ядра микропроцессора. Благодаря конвейерной структуре ее производительность должна соответствовать встроенной кэш-памяти объемом 512 Кб. Графическая подсистема может использовать эту кэш-память для временного хранения текстур или как составной буфер. Благодаря своей организации встроенный контроллер памяти позволяет обеспечить довольно высокую скорость передачи данных - до 3,2 Гб/с.

Блок с плавающей точкой Jalapeno содержит два независимых конвейерных устройства - FPU и MMX, а также независимые сумматор (х87) и умножитель (х87). В графической подсистеме используется двухпотоковое устройство FPU, которое поддерживает выполнение MMX- и 3DNow!-инструкций.

Jalapeno будет производиться на фабрике National Semiconductor с соблюдением проектных норм 0,18 мкм. По имеющейся информации, площадь кристалла не превысит 120 кв. мм. Ядро нового микропроцессора будет использоваться в семействе подобных устройств М3, которые должны дебютировать в IV квартале следующего года. Ожидается, что они будут работать на тактовых частотах 600 - 800 МГц. По мнению создателей, Jalapeno найдет широкое применение в Windows-совместимых компьютерах общего назначения, отличающихся невысокой ценой и повышенной производительностью.

Компания Centaur Technology (www.winchip.com), являющаяся подразделением корпорации IDT (www.idt.com), представила на конференции свои планы по развитию семейства микропроцессоров WinChip. Новый кристалл WinChip 3, использующий ядро своего предшественника WinChip 2 и оснащенный встроенной кэш-памятью первого уровня (L1) объемом 128 Кб, будет работать на частотах 266 и 300 МГц. Производство этого микропроцессора начнется в I квартале следующего года. К концу 1999 г. должен появиться кристалл WinChip 4 с новой архитектурой ядра с улучшенным предсказанием переходов и полностью совместимый с микропроцессорами Pentium II. Он должен стать одним из наиболее дешевых микропроцессоров для компьютеров начального уровня. Первые версии кристалла будут производиться с соблюдением проектных норм 0,25 мкм и работать на частоте 500 МГц. С переходом на проектные нормы 0,18 мкм тактовая частота увеличится до 700 МГц. Произойдет это не раньше первой половины 2000 г.

Перспективные микропроцессоры ведущих компаний

На конференции дебютировала компания Rise Technology (www.rise.com). Она анонсировала свой первый микропроцессор mP6, выпуск которого должен начаться к концу этого года. По заявлению представителей компании, новый кристалл на 15% производительнее Pentium II, работающего с одинаковой тактовой частотой. Микропроцессор mP6 за один такт может выполнить три ММХ-команды, что невозможно в любом другом микропроцессоре данного класса. На кристалле mP6 встроена только кэш-память первого уровня (L1) объемом 16 Кб. Вторая версия микропроцессора - mP6 II. Она появится в первой половине следующего года и станет конкурировать с Intel Mendocino, поскольку объем встроенной кэш-памяти второго уровня (L2) у нее будет равен 256 Кб. Микропроцессоры семейства mP отличаются невысокой ценой и низким энергопотреблением. Они должны найти применение на рынке дешевых настольных ПК и ноутбуков.