В середине Января Transmeta (www.transmeta.com), самая загадочная компания Кремниевой долины, наконец-то анонсировала свой первый продукт, появление которого ожидали с большим нетерпением, - микросхемы серии Crusoe. Название дано в честь известного литературного героя Даниэля Дефо - Робинзона Крузо, и ассоциируется оно, конечно, с необитаемым островом, пальмами, человеком, одетым в звериную шкуру... Причем тут микросхема! Прямо Полиграф Полиграфович какой-то! Впрочем, не будем торопиться с выводами, но слова про “необитаемый остров” все же запомним.

Дела патентные

Так почему же компания загадочная? Да потому, что последнюю пару лет получить достоверную информацию о ее деятельности было весьма затруднительно, о ней ходило множество всяких слухов. Кроме того, руководство Transmeta принципиально практически не общалось с представителями средств массовой информации. Все выполняемые на фирме работы были окутаны завесой секретности. На Web-узле Transmeta красовалась, например, лаконичная надпись: “Web-страницы здесь еще нет”. Говорят, что таким образом сотрудники компании демонстрировали свое чувство юмора перед теми неудачливыми хакерами, которые пытались отыскать на сайте хоть какую-нибудь закрытую информацию. А ведь, как теперь выясняется, за время подготовки проекта компанией было подписано более 2000 соглашений с различными фирмами и организациями. Но вернемся немного назад.

Новые микросхемы Crusoe: ТМ3120 и ТМ5400

Итак, компания Transmeta была основана в 1995 г. в Санта-Кларе (шт. Калифорния). Среди ее учредителей значится такой небезызвестный в компьютерном бизнесе человек, как Поль Аллен, сооснователь корпорации Microsoft. Впрочем, в настоящее время на руководящих постах в Transmeta трудятся не менее известные персоны. Президент и исполнительный директор компании Дэвид Дитзель был в свое время одним из разработчиков первых микропроцессоров в лаборатории Bell Labs (AT&T), а затем директором лаборатории SPARC-процессов в корпорации Sun Microsystems. Финский инженер Линус Торвальдс, создатель операционной системы Linux, также сейчас в Transmeta. Для тех, кто неравнодушен к компьютерным играм фирмы ID Software, о многом говорит имя нынешнего сотрудника компании Дейва Тейлора.

Завеса секретности чуть приоткрылась, когда в сентябре прошлого года Transmeta получила два патента (датированных еще 1998 г.), из которых ясно следовало, что компания работает над новой микросхемой, эмулирующей кристалл Intel. По информации, полученной от независимых консультантов, связанных с патентной деятельностью, Transmeta в состоянии создать микросхему и предложить ее по более привлекательной цене, нежели Intel. При этом она может избежать не только судебного преследования за нарушение прав интеллектуальной собственности, но и позволить себе не платить лицензионных отчислений. Просто хрустальная мечта многих производителей клонов микропроцессоров.

О чем же говорится в патентах? Таинственность нагнетается уже одним из названий: “Memory Controller for Microprocessor for Detecting a Failure of Speculation on the Physical Nature Of Component Being Addressed”. Переводить на русский язык его бессмысленно, так как ясности это пока все равно не прибавит. Тем, кто занимался изобретательской деятельностью в советские времена, хорошо известно, что основную смысловую нагрузку в описании изобретения несет его формула, в которой, если она “грамотно” составлена, часто без обеда просто не разобраться.

Как сообщает один из независимых экспертов, в патенте № 5832205 предлагается микросхема, способная транслировать команды микропроцессора Intel в 128-разрядный формат, указанный как VLIW (Very Long Instruction Word). Известно, что в традиционной процессорной архитектуре с помощью VLIW можно прочесть группу инструкций и выполнить их одновременно. Обычно команды имеют фиксированную длину и в одном слове объединяются от четырех до шестнадцати кодов операций. Это позволяет вычислять текущий компьютерный код не только быстрее, но зачастую и эффективней. В отличие от RISC-архитектуры, где вся тяжесть по распараллеливанию операций ложится на аппаратные средства, во VLIW-архитектуре основной упор делается на программное обеспечение.

ПО, называемое в патенте морфингом кода (Code Morphing), помогает аппаратной части микросхемы транслировать инструкции “на лету” и запоминать их, чтобы при вторичном использовании не прибегать к относительно медленному процессу трансляции. Это ПО также управляет процессом “сшивания” команд во VLIW.

Кроме того, данный патент описывает технику сохранения процессорной информации во временных регистрах, откуда она может быть легко восстановлена, если в процессе работы кристалла случится непредвиденная ошибка (вот откуда столь странное, на первый взгляд, название этого документа).

“Моторы” для мультимедиа-ПК

Пожалуй, нет ни одного издания, не упомянувшего о представлении первого продукта Transmeta. Не зря же Поль Аллен является не только основателем компании, но и инвестором крупного электронного издательства CNET. Как это теперь принято, анонсирование продукта шло через Интернет. В течение двухчасового Web-кастинга можно было получить довольно много интересной информации.

Создатели Crusoe, в частности, заявили, что новые микросхемы позволяют теперь конструировать дешевые портативные компьютеры, которые смогут работать весь день без подзарядки аккумуляторов.

Собственно, анонсировано было два кристалла: TM3120 и TM5400. Первый из них тактируется частотами 333, 366 и 400 МГц и предназначен для рынка карманных устройств и мобильных Интернет-приставок стоимостью не выше 500 - 1000 долл., которые работают под управлением Mobile Linux, версии ОС, разработанной Transmeta. Кристалл TM3120, площадь которого равна 77 кв. мм, создается с соблюдением технологических норм 0,22 мкм. Объем кэш-памяти первого уровня не превышает 96 Кб. Стоимость этого типа микросхем оценивается в 65 - 89 долл. за штуку. Для их изготовления было заключено соответствующее соглашение с корпорацией IBM, имеющей необходимые производственные мощности.

В отличие от микросхемы TM3120, оптимизированной для 32-разрядных приложений, ТМ5400 больше ориентирована на 16-разрядные Windows-программы. Скорость работы кристалла может изменяться с дискретностью 33 МГц от 500 до 700 МГц. Он предназначен в основном для микроноутбуков весом около одного килограмма. Кроме первичной кэш-памяти объемом 128 Кб имеется также встроенная вторичная кэш-память емкостью 256 Кб. Одним из несомненных преимуществ TM5400 является возможность поддержки напрямую, минуя набор микросхем, одного из наиболее перспективных типов памяти - DDR SDRAM.

Кристалл имеет меньшую площадь (73 кв. мм), чем его предшественник, поскольку он будет выпускаться с соблюдением проектных норм 0,18 мкм. Его ориентировочная стоимость в настоящее время - 119 - 329 долл., в зависимости от тактовой частоты самого кристалла.

Начало массового производства новых микросхем запланировано на середину 2000 г.

Кстати, для демонстрации возможностей ТМ5400 на протяжении всей Интернет-трансляции Линус Торвальдс и Дейв Тейлор “резались” в Quake III на Linux- и Windows-машинах. По понятным причинам победил Тейлор, хотя исход игры никакого отношения к самим ОС, пожалуй, не имеет.

Технология LongRun

Микросхемы Crusoe не обременены аппаратными излишествами, например устройствами для переименований регистров, переназначения буферов и организации арифметического стека. Это позволяет уменьшить не только размеры кристалла, но и число транзисторов. Кроме того, при работе это устройство выделяет существенно меньше тепла, чем, например, обычные микропроцессоры Pentium III или Celeron. Напомним, что типичный Celeron потребляет от 4 до 10 Вт, в то время как ТМ3120 - всего около 1 Вт.

Такой параметр, как энергопотребление, очень важен для мобильных устройств. Чем больше мощности потребляет кристалл, тем быстрее разряжаются аккумуляторы и, соответственно, меньше времени остается на автономный серфинг в Интернет.

По оценкам сотрудников Transmeta, Crusoe сможет удвоить время работы от аккумуляторов. Немалую роль в этом должна сыграть новая технология энергосбережения, названная LongRun. В частности, в компании было проведено сравнение потребляемой мощности кристаллов Pentium III и Crusoe во время декодирования информации с DVD-диска. Поначалу Crusoe расходовал примерно треть мощности, необходимой Pentium III, однако буквально через десять секунд его потребление составило всего одну десятую от необходимого микропроцессору Intel. В Transmeta объясняют это “разумностью” нового кристалла, который якобы понимает, сколько и когда надо затратить энергии. Так как Crusoe может автоматически настраивать тактовую частоту с декрементом 33 МГц, он через какое-то определенное время находит ее минимум, достаточный для DVD-декодирования. Немаловажным фактором является и то, что для Crusoe не требуется охлаждающего вентилятора, который не только расходует много энергии, но и создает помехи.

Заметим также, что в режиме “глубокого сна” (deep sleep) новый микропроцессор потребляет всего 20 мВт. По мнению специалистов, это позволяет устройству впадать практически в “зимнюю спячку”, когда того требуют условия эксплуатации.

Первые области применения

Среди многих компаний, которые намерены использовать микросхемы Crusoe в своих изделиях, стоит особо отметить корпорацию NEC (www.nec.com), ведущего производителя портативных компьютеров.

Как подтвердили официальные лица Diamond Multimedia, подразделения корпорации S3 (www.s3.com), продукция Transmeta в самое ближайшее время найдет применение в новом миниатюрном устройстве для связи с Интернетом - Web-pad, управляемом с помощью пера. В новом бездисковом устройстве предустановлена ОС Mobile Linux, а как основной Интернет-браузер в нем собираются использовать Netscape Navigator. Подключение к Сети будет главным образом беспроводным или посредством соединения с домашней сетевой станцией, в качестве которой может выступить и ПК.

Стоит отметить, что созданием подобного рода миниатюрных Web-устройств и кристаллов для них заняты сейчас такие тяжеловесы компьютерной индустрии, как Intel, MIPS, National Semiconductor, Hitachi, Palm Computing. Вспоминая слова про “необитаемый остров”, можно отметить, что пока микросхема Crusoe действительно является Робинзоном в этой области. И еще многие вопросы для компании по-прежнему остаются нерешенными.

Одна из основных проблем, с которой придется столкнуться Tramnsmeta, - это производство. Так, по мнению бывших специалистов Cyrix, работающих теперь в корпорации VIA Technologies, именно при массовом выпуске кристаллов компанию ожидают многочисленные “подводные камни”, и самый опасный из них - цена. Стоит, видимо, напомнить, что корпорация Cyrix, как и Transmeta, также использовала в свое время производственные мощности IBM.