В конце февраля 2003 года в Сан-Хосе (Калифорния) состоялся традиционный Форум Intel для разработчиков (Intel Developer Forum или IDF), который многие уже окрестили Industry Developer Форумом, поскольку ведущие IT-специалисты всего мира собираются на него, чтобы представить свои достижения, обменяться мнениями и выработать концепции развития компьютерной индустрии.

Место встречи изменить сложно

Вот и на этот раз четырехдневный Форум в Сан-Хосе собрал более четырех тысяч участников из 50 стран, а на выставке в рамках IDF свои разработки демонстрировали более 100 ведущих IT-компаний. Расписание форума было настолько насыщено, что зачастую мы не успевали перебегать от одного интересного доклада к другому. Этот центральный форум открывает череду IDF, которые пройдут в этом году по всему миру: сначала в апреле в Токио, Тайпее, Пекине, Бангалоре и Берлине, а затем в сентябре опять в Сан-Хосе и в октябре в Тайпее, Мумбаи (Индия), Москве (уже во второй раз!) и Шензяне (Китай).

Зима в Сан-Хосе

Как обычно, на этом IDF было показано много новых продуктов и технологий, которые должны определить направление развития и конечные продукты отрасли не только на весь 2003 год, но и в перспективе на несколько лет вперед. Поэтому давайте на время перенесемся из заснеженной Москвы через бушевавший в Нью-Йорке буран в знойную Калифорнию, где даже зимой порой можно ходить в футболке и шортах и взглянем на наиболее интересные события прошедшего IDF.

Зима в Сан-Франциско

Конвергенция

Глобальным лейтмотивом всего Форума служила "конвергенция": о ней говорил и Крейг Барретт, нынешний глава Intel, - на открытии форума,

Крейг Барретт: взгляд в будущее индустрии.

 и Патрик Гелсингер, вице-президент и главный директор по технологиям корпорации, - на его закрытии,

Пэт Гелсингер: от микроконвергенции... к... макроконвергенции.

и ряд других ведущих докладчиков. Конвергенция (слияние) компьютеров и беспроводных коммуникаций,

Конвергенция по Intel

а также компьютеров и бытовых устройств меняет принципы и методы использования мобильных телефонов и карманных компьютеров, привносит новое качество ("истинная мобильность") в мобильные компьютеры (ноутбуки и пр.), выводит на принципиально иной уровень бытовую электронику.

Рост трафика в последние годы

Несмотря на недавний кризис, индустрия высоких технологий по прежнему сохраняет прочные позиции благодаря бурному развитию Интернета (более, чем 100 миллионов новых пользователей в мире ежегодно), лавинообразному росту объемов передачи данных, расцвету электронной коммерции, буму беспроводной связи, внедрению цифровых технологий в потребительскую электронику и взаимопроникновению вычислений и коммуникаций.

Продолжает действовать закон Меткалфа: использование сети равно квадрату количества пользователей, а это, в свою очередь, предъявляет пропорционально возрастающие требования к сетевой аппаратуре, серверам, пропускным способностям каналов связи, их доступности и распространенности, то есть требует адекватного ответа от полупроводниковой индустрии.

Так, по данным многих ведущих аналитических компаний (Gartner, IDC, Aberdeen, EITO) общий рост IT-рынка в 2003 году составит от 4 до 7%. Продолжится и действие закона Мура, например, в таких областях, как полупроводниковая память и микропроцессоры.

Новое дыхание закона Гордона Мура

Этому будет способствовать все та же конвергенция вычислительных и коммуникационных технологий и переход на более тонкие технологические нормы производства микросхем.

В частности, на Форуме было объявлено о намерении корпорации вложить 2 млрд долларов в модернизацию действующей фабрики Fab 12 в Чандлере (штат Аризона), которая станет пятым в мире предприятием Intel по изготовлению 300-миллиметровых полупроводниковых пластин. По завершении модернизации (в конце 2005 г.) на фабрике будет применяться сразу 65-нанометровый производственный процесс. А массовый перевод новых процессоров Intel на 90-нанометровый техпроцесс состоится уже в этом году с выходом процессоров Dothan (следующий Pentium M) и Prescott (следующий Pentium 4). В настоящее время 300-миллиметровые пластины изготавливаются на двух фабриках Intel: в Хиллсборо (шт. Орегон) и Рио-Ранчо (шт. Нью-Мексико). Еще две такие фабрики строятся в Орегоне (ввод в эксплуатацию намечен на конец текущего года) и в Ирландии (эта фабрика вступит в строй в первом полугодии 2004 г.).

Нанолитография

Более того, отдельный доклад на IDF был посвящен разработкам в Intel еще более тонких технологических процессов производства. При переходе на все более тонкие нормы производства микросхем сложность и стоимость масок для фотолитографии возрастает значительно быстрее, чем удельное число транзисторов. Например, для 90-нанометровой маски число пикселей экспозиции (маски рисуются электронным лучом) равно одному триллиону, а уровень дефектности маски не должен превышать размера, эквивалентного размеру баскетбольного мяча на площади штата Калифорния! Общее число слоев, создаваемых при помощи масок для 90-нанометровых микропроцессоров доходит до 25, что описывается файлом размером около 200 Гбайт, и стоимость разработки набора таких масок выражается девятизначными цифрами. Для "наноразмерных" масок применяется ряд специальных приемов: выступы на углах (чтобы минимизировать влияние угловой дифракции света), трехмерные структуры (фазосдвигающие маски, см. рис.) и пр. Маски для 65-нанометрового техпроцесса у Intel уже на стадии доводки. Они предназначены для использования ультрафиолета с длиной волны 193 нм.

Маски для более тонких техпроцессов 45 нм и 32 нм также разрабатываются в корпорации. Они предназначены для мощного и глубокого ультрафиолетового излучения (длина волны 13 нм) и отличаются от традиционных масок тем, что работают на отражение, а не на просвет.

Нанолитография при помощи глубокого ультрафиолета

Отражающее покрытие для такой маски cоcтоит из нескольких перемежающихся слоев кремния и молибдена толщиной по несколько нанометров на пластине кварца, а толщина специального фоторезиста на поверхности силиконовой пластины при такой литографии составляет всего несколько ангстрем. На прошедшем IDF корпорация впервые в мире продемонстрировала набор таких масок для создания 32-нанометровых кремниевых структур при помощи жесткого ультрафиолетового излучения.

Маски для 32-нанометровой литографии

На 2007 год намечено начало производства микросхем по техпроцессу 45 нм (длина канала транзистора составит около 30 нм), а в 2009 году появятся прототипы микросхем, изготовленных по технологии 32 нм с длиной канала всего 15 нм.

Прогресс нанолитографии

Как сказал в частной беседе доктор Fu-Chang Lo, зам. директора подразделения Components Research Intel, с приходом фотолитографии глубокого ультрафиолета рентгеновская литография полностью отмерла за ненадобностью. А теоретические пределы для малых размеров при использовании технологии с ультрафиолетовой литографией он оценил как ограниченные не возможностями литографии как таковой, а скорее исходя из физических лимитов самих кремниевых приборов (единицы нанометров).

Intel Centrino

Одним из самых значительных и ожидаемых на этом IDF было представление технологии Intel Centrino для мобильных ПК, ранее известной как Banias. Полное и официальное представление Intel Centrino состоится чуть позже - 12 марта, в день открытия выставки CeBIT 2003 в Ганновере, однако на состоявшемся Форуме корпорация сочла возможным приоткрыть информацию о производительности и технические подробности будущей технологии, посвятив этому несколько презентаций и экспозиций. Специально разработанная для обеспечения мобильных ПК возможностями беспроводной связи технология Intel Centrino обеспечивает высокую производительность при существенном уменьшенном энергопотреблении (увеличении времени автономной работы), позволяя создавать более тонкие и легкие ноутбуки и обеспечивая истинную мобильность. Как сказал Ананд Чандрасехер (Anand Chandrasekher), вицe-прeзидeнт и один из генеральных менеджеров подразделения Mobile Platforms Group корпорации Intel, новая технология Intel Centrino включает в себя три основных компонента: процессор Pentium M (ранее известный как Banias) с тактовыми частотами до 1,6 ГГц и новой микроархитектурой, унаследовавшей лучшие черты прежних Pentium III и Pentium 4, набор микросхем системной логики Intel 855 (Oden 855PM с шиной AGP 4x без графики и Montara 855GM с интегрированной графикой по типу чипсета 845G) и сетевой интерфейс Intel Pro/Wireless 2100.

Платформа Intel Centrino

Южный мост этих чипсетов, ICH4-M, будет иметь те же функции, что и прежний ICH4, с добавлением возможностей гибкого отключения периферии для режима экономии энергопотребления. Для платформы Intel Centrino разработан собственный логотип в виде двух лепестков в форме сердца.

Три источника и составные части Centrino

Поскольку о платформе и самом процессоре Banias мы уже достаточно подробно писали пол года назад в рамках репортажа с осеннего IDF, и пока (до 12 марта) более детальной информации по ним не появилось, мы отсылаем желающих к тем материалам (см. "КТ" #463 или на www.ferra.ru/online/system/20320). А здесь отметим лишь несколько дополнительных моментов. Процессор Pentium M, насчитывающий 77 млн. транзисторов (это заметно больше, чем в Pentium 4) и производимый по технологии 0,13 микрон, обладает кэш-памятью второго уровня объемом 1 Мбайт, системной шиной Power Optimized Quad Pumped Bus с частотой передачи данных 400 МГц (эта шина несовместима с шиной Pentium 4) и SSE2. Чипсеты серии 855 поддерживают одноканальную память DDR266 и беспроводной Ethernet на шине PCI с протоколами работы Wi-Fi 802.11b single band и 802.11a/b dual band (в ближайшем будущем, после утверждения спецификации 802.11g, планируется перейти и на него). Процессор, поддерживающий улучшенную технологию управления частотой и напряжением работы (Enhanced Speed Step, с использованием нового интеллектуального стабилизатора напряжения стандарта IMVP IV), будет выпускаться в нескольких модификациях - обычной с частотой до 1,6 ГГц, Low Voltage с частотой 1,1 и 1,0 ГГц и Ultra Low Voltage с частотой 900 и 800 МГц (напряжение питания этих моделей составит от 0,8 до 1,5 В). Прототипы ноутбуков с процессорами для штатных частот от 800 МГц (Toshiba Portege) до 1,5 ГГц демонстрировались сотрудниками Intel в рамках экспозиции на IDF, правда работа Speed Step в реальном времени при этом пока оставляла желать лучшего.

Судя по показанным на презентации Intel тестам на основе популярных приложений для персональных компьютеров (скрипт на Adobe Photoshop, видеокодированиe и др.), ноутбуки на базе технологии Centrino с тактовой частотой 1,6 ГГц демонстрируют более высокую производительность, чем Pentium 4-M 2,4 ГГц и Pentium III-M 1,2 ГГц, а также значительно лучшее время автономной работы (при прочих сходных компонентах).

Сравнение производительности трех мобильных платформ

Так, запущенная живьем во время презентации задача завершилась на Pentium M примерно раза в полтора быстрее, чем на Pentium III-M при почти одинаковом потреблении, тогда как на Pentium 4-M она "посчиталась" чуть медленнее, чем на Pentium M, но со значительными потерями энергии.

Одновременное выполнение задач на трех платформах - графики потребляемой мощности.

Кроме того, в режиме бездействия Centrino потребляет меньше остальных платформ, что особенно полезно для беспроводных применений.

Для поддержки технологии Intel Centrino и повышения удобства пользователей корпорация запустила глобальную программу создания во всем мире и валидации на совместимость с Centrino точек беспроводного доступа (hotspots или Wi-Fi ZONE).

Intel намерена всерьез взяться за горячие точки (hotspots).

Теперь если пользователь с ноутбуком на Intel Centrino не сможет подключиться к сертифицированной точке доступа, он вправе требовать судебного разбирательства. Кроме того, была решена проблема одновременной работы ноутбука с двумя сетями - 802.11b и Bluetooth (они работают в одном и том же диапазоне частоты 2,4 ГГц): теперь при одновременной передаче данных по этим сетям замедления работы одной из них не происходит.

На IDF были показаны прототипы ноутбуков на Intel Centrino от многих известных производителей, хотя выполнены они были, в основном, в корпусах средних размеров от уже известных моделей,

Выставка прототипов ноутбуков на Intel Centrino

и самыми компактными являлись Toshiba (в корпусе от Portege 2000) и Sony. Таких малюток, как, например, субноут ASUS S200 на Pentium III 800 ULV (ноутбук ASUS S200 был любезно предоставлен московской компанией "Пирит"), с которым я ходил по IDF, привлекая внимание окружающих и вынужденный отвечать: "Это не Banias", на глаза не попалось.

ASUS S200 - пока на Pentium III ULV.

Впрочем, главные анонсы ноутбуков еще впереди, а среди них Ананд произнес и заветное слово "ASUS". Попутно отмечу, что лаборатория "Компьютерры" уже протестировала ноутбук на Intel Centrino от одного из известных российских производителей, результаты оказались интригующими, и скоро мы вас с ними познакомим.

Касательно модельного ряда ноутбуков на Intel Centrino можно сказать, что он будет предельно широк - от массивных десктопозаменителей и "классических" ноутов среднего размера, до компактных мининоутбуков, ультратонких ноутбуков, субноутбуков и таблет-ПК.

Родмэп платформы Centrino

Кстати, применение Pentium M не ограничивается мобильными компьютерами. Например, такие руководители Intel, как Майкл Фистер

Майк Фистер

и Уильям Сью (Bill Siu)

Билл Сью

смотрят позитивно на использование Pentium M соответственно в экономичных блэйд-серверах и бесшумных настольных компьютерах (вплоть до barebone-систем).

Как сказал Ананд, конкуренции дешевых китайских десктопозаменителей на Pentium 4 (даже не мобильных) с поначалу дорогими продуктами аналогичного форм-фактора на Centrino не будет, поскольку они нацелены на разные сегменты рынка и обладают разными потребительскими свойствами, хотя в будущем возможно значительное снижение цен на последние. Вообще, ежегодный рост продаж ноутбуков по некоторым оценкам будет составлять около 16% (вплоть до 2006 года), причем главным образом за счет категорий тонких, легких и "долгоживущих" ноутбуков, оснащенных беспроводной сетью, где технология Centrino имеет наибольшие преимущества.

Dothan

Ближе к концу 2003 года Intel планирует начать массовый выпуск нового мобильного процессора Dothan, являющегося дальнейшим развитием ядра Banias. Dothan станет первым процессором, производимым по технологии 90 нм на 300-миллиметровых пластинах,

Ананд Чандрасехер демонстрирует 300-мм пластину с кристаллами Dothan, изготовленными по 90-нанометровой технологии.

что позволит не только повысить частоты, производительность и экономичность, но и на 30% снизить его себестоимость. Мобильный процессор второго поколения будет отличаться также рядом архитектурных усовершенствований, повышающих производительность системы. Существенно, что этот процессор будет полностью совместим с выходящими 12 марта компонентами Intel Centrino. Как сказал мне Ананд Чандрасехер в частной беседе, разглядывая свои фото в журнале "Компьютерра",

Ананд Чандрасехер рассматривает свои фотографии в журнале "Компьютерра" (статья о Banias на прошлом IDF).

использование технологии Hyper-Threading в будущих версиях мобильных процессоров рассматривается, но в Dothan пока решили обойтись без нее, чтобы не увеличивать энергопотребление. Интегрирование контроллера памяти в кристалл мобильного процессора разработчики тоже пока считают нецелесообразным, а вот мобильные чипсеты для двухканальной памяти DDR мы увидим уже в конце этого года (очевидно, разработанные на базе чипсетов Springdale), хотя поддержка памяти DDR400 в мобильных чипсетах пока не планируется. Из соображений экономичности работы Intel также пока не планирует существенно ускорять встроенное графическое ядро своих мобильных чипсетов - для большинства мобильных применений скорости работы графики в чипсете 855GM вполне достаточно.

Newport

Если смотреть в будущее чуть дальше, то на IDF была представлена новая концепция мобильного компьютера 2004 года - платформа Newport (Ньюпорт). Это новый форм-фактор исполнения мобильного ПК, позволяющий пользователю работать с ним либо как со стандартным "клавиатурным" ноутбуком, либо отсоединять экран от клавиатуры и носить его с собой как Tablet-PC.

Второй экран, имеющийся в этой платформе, позволяет быстро и удобно получить доступ к дополнительной информации. В концепцию Newport также входят отказ от устаревших стандартов и вентиляторов, LTPS-дисплей, более 6 часов работы от литий-полимерных батарей, винчестер форм-фактора 1,8 дюйма, детектор освещенности, суперконденсаторы, следующее поколение процессоров и чипсетов и, наконец, более широкие возможности беспроводной связи: к 802.11a/b добавлены GPRS и Bluetooth (то есть всего платформа оснащена четырьмя различными "радио"), технология "искусственный магнитный проводник", непрерывное подключение к сети по разным протоколам и другое. Принцип непрерывного подключение ноутбука к сети уже демонстрировался на одном из стендов экспозиции IDF: ноутбук был одновременно подключен к проводной Ethernet 10/100, беспроводной 802.11a и системе GPRS, запускалось проигрывание аудио с удаленного источника в Интернет, после чего оператором обрывалось одно из соединений, но компьютер автоматически переключался на одно из оставшихся, выбирая при этом наиболее быстрый вариант, и музыка продолжала литься из динамиков без задержек. Кроме того, в новую концепцию мобильной платформы входит новый формат карт расширения для ноутбуков под названием NEWCARD и Mini PCI Express на базе последовательной шины PCI Express, а также встраивание шины PCI Express внутрь ноутбука,

что позволит дополнительно минимизировать размеры и в перспективе улучшить производительность. Ананд также продемонстрировал прототип новой компактной топливной батареи (fuel cell от компании PolyFuel) с емкостью в три раза большей (150 Вт*ч), чем у типичных современных ноутбучных бетерей тех же габаритов, что позволит продлить автономную работы ноутбуков на целый день [25].

Ананд Чандрасехер демонстрирует протопип fuel cell

Окончание см. на следующей странице.