Как отмечают эксперты, по темпам роста российский серверный рынок значительно опережает общемировой и европейский сегменты ИТ-рынка. При этом, по мнению ведущих отечественных и мировых производителей серверных систем, разработчиков ПО, а также крупных корпоративных пользователей, выпуск двухъядерных процессоров семейства Intel Xeon с технологией Hyper-Threading, ориентированных на создание серверов с конфигурацией из двух, четырех и более процессоров, станет серьезным стимулом к развитию российской корпоративной ИТ-инфраструктуры. Новые процессоры Intel обеспечивают высокую производительность и хорошо подходят для выполнения многопоточных приложений, таких, как СУБД, системы управления цепочками поставок и финансовые приложения.

По данным аналитической компании IT Research (http://www.itresearch.ru), прирост поставок серверов на российском рынке в первой половине прошлого года по сравнению с аналогичным периодом 2004 г. превысил 20% (показатель роста мирового серверного сегмента примерно вдвое ниже). Согласно данным Gartner, рост нашего серверного рынка за период со II квартала 2004 г. по II квартал 2005 г. составил 22,4% в стоимостном выражении и 8,4% в штучных объемах поставок. При этом рынок серверов архитектуры х86 за тот же период вырос на 11,7% в стоимостном выражении и на 9,6% - в штучном.

Доля серверов на базе архитектуры Intel в России, по данным Gartner, в конце II квартала прошлого года составляла 89,4% (в штуках), или 61,5% (в стоимостном выражении). При этом доля серверов х86 на базе архитектуры Intel составила соответственно 95,2% и 93,7%, причем восемь из каждых 10 таких серверов поддерживали 64-разрядную технологию Intel EM64T.

Серверы для всех

В основу широкого диапазона серверных решений Intel, включающего двухпроцессорные и многопроцессорные системы, блейд-серверы, решения с высокой плотностью размещения компонентов, системы, устанавливаемые в стойку, серверы провайдерского уровня, серверы для центров данных и т. д., положены многие годы успешной разработки инновационных технологий и грамотных инвестиций. Все решения на базе технологий Intel стандартизованы, что стимулирует конкуренцию, расширяет для заказчиков возможности выбора и координирует разработку инновационных технологий в масштабе всей отрасли.

Корпорация предлагает сейчас две серверные архитектуры: Intel Xeon для выполнения приложений общего назначения и архитектуру Intel Itanium, которая отвечает всем требованиям приложений, используемых в корпоративных центрах данных.

Fig.1 Сервер на базе Intel Xeon.

За последние 10 лет было продано более 30 млн серверов на базе архитектуры Intel. До того, как осенью 1995 г. корпорация представила процессор Intel Pentium Pro, на рынке серверов доминировали производители закрытых платформ с архитектурой RISC, предлагавшие интегрированные вертикальные решения (т. е. включающие аппаратные средства, ПО и сервисы одной компании). Это делало серверы дорогими и сложными в управлении, и лишь немногие из малых и средних компаний могли позволить себе такую роскошь.

Некоторые компании малого бизнеса пытались снизить расходы на приобретение специализированных серверных систем, используя в качестве файловых серверов обычные ПК. Однако это трудно признать грамотным решением: необходимые уровни надежности, готовности, удобства обслуживания и совместимости может обеспечить только специально разработанная серверная архитектура.

Ставшее возможным благодаря серверным технологиям Intel быстрое увеличение числа компаний, использующих специализированные серверы, оказало огромное влияние на интеграцию технологий и бизнеса. Последнее десятилетие было отмечено проникновением сетевых технологий во все сферы деятельности компаний - от использования электронной почты и внутренних сетей до автоматизации многих важнейших бизнес-процессов (управление отношениями с клиентами, планирование ресурсов предприятия и т. д.). Стремительное распространение серверов на базе технологий Intel стало также главным фактором развития соответствующего сообщества пользователей. Подчеркнем, что в отсутствие недорогих высокопроизводительных стандартизованных серверов повсеместное распространение сетевых технологий в сфере бизнеса оказалось бы невозможным.

Успешное развитие серверных технологий, позволившее Intel стать лидером рынка серверов по числу продаваемых систем и по объему дохода, основано на комбинации рыночных факторов и сильных сторон этой корпорации. Сотрудничая со многими тысячами производителей ПО, OEM-производителей систем и провайдеров решений, Intel помогает разрабатывать, внедрять и тестировать стандартизованные решения во всех сферах отрасли корпоративных вычислительных систем, предоставляя множеству компаний самый широкий диапазон приложений.

Технологии для корпоративных платформ

Все больше внимания Intel уделяет сегодня разработке серверных технологий, способных сделать корпоративную инфраструктуру более эффективной, защищенной и управляемой. Подчеркивая, что производительность - это не просто тактовая частота, специалисты корпорации разрабатывают фундаментальные технологии и средства, делающие серверы на базе процессоров Intel более функциональными и привлекательными с экономической точки зрения.

Категорию технологий, предназначенных для расширения возможностей корпоративных серверов, а также настольных и мобильных ПК с учетом потребностей пользователей, инженеры Intel обозначают как *Ts, или Star Ts. Интегрированные в микропроцессоры и платформенные микросхемы, эти технологии олицетворяют собой эволюцию способов разработки и использования серверов. Они делают серверы более защищенными, повышают эффективность работы в многозадачном режиме, улучшают управляемость, надежность, гибкость, производительность и т. д. Это вовсе не означает, что Intel стала придавать меньшее значение "прямой" производительности процессоров. Просто компания расширила свой подход к разработке продукции, чтобы повысить эффективность процессоров и обеспечить дополнительные преимущества пользователям корпоративных серверов.

Intel Hyper-Threading

При использовании технологии Hyper-Threading (HT) один физический процессор воспринимается операционной системой как два виртуальных, что позволяет каждому процессору серверной платформы выполнять параллельно сразу два потока многопоточных серверных приложений. Данная технология перераспределяет ресурсы процессора между приложениями по мере изменения их потребностей.

Технология HT оптимизирует использование ресурсов процессора, повышает скорость обработки данных и общую производительность системы. Предоставляя двум потокам один набор исполняющих ресурсов, она позволяет второму потоку задействовать ресурсы, которые при выполнении только одного потока оставались бы неиспользованными. Это означает, что организации могут выполнять самые требовательные корпоративные приложения, сохраняя при этом малое время отклика систем.

Технология HT была представлена еще в 2002 г., и за прошедшее время было продано более 50 млн процессоров Intel для настольных ПК, ноутбуков и серверов с поддержкой технологии HT.

Многоядерные процессоры

Инженеры Intel постоянно совершенствуют процессорные технологии, интегрируя в процессоры все большее число транзисторов. Сегодня созданы процессоры с двумя и более ядрами на одном кристалле. При использовании соответствующего ПО многоядерная архитектура обеспечивает параллельное выполнение нескольких программных потоков.

Многоядерные процессоры обладают повышенной производительностью, потребляют меньше энергии и эффективнее выполняют сразу несколько задач. Высокая эффективность работы в многозадачном режиме способствует повышению продуктивности труда пользователей: например, они могут работать сразу с несколькими офисными приложениями, запустив при этом в фоновом режиме антивирусное сканирование. Серверы на базе двухъядерных процессоров Intel Xeon с кодовым названием Paxville появились на рынке в IV квартале 2005 г. В этом году корпорация представит двухъядерные процессоры Intel Itanium 2 с кодовым названием Montecito.

Fig.2 Paxville - это новый Xeon.

Extended Memory 64 Technology

Уже много лет 64-разрядные архитектуры используются при разработке корпоративных вычислительных систем высшего класса, однако на рынке серверов среднего класса и настольных ПК они довольно долго не получали широкого распространения. Несколько лет назад ситуация начала меняться: ресурсов 32-разрядной подсистемы памяти перестало хватать для эффективного выполнения новых корпоративных приложений, интенсивно работающих с данными.

Разработанная Intel 64-разрядная технология EM64T при наличии соответствующего ПО позволяет выполнять 64-разрядные приложения на серверах, рабочих станциях и настольных платформах Intel. Процессоры с технологией EM64T поддерживают 64-разрядные ОС Microsoft, Red Hat и SuSE Linux, обладая в то же время полной совместимостью с существующими 32-разрядными приложениями и ОС, т. е. предоставляя эффективный способ переноса приложений на 64-разрядную платформу. Технология EM64T обеспечивает доступ к расширенному объему памяти, что позволяет разработчикам ПО создавать приложения, отвечающие постоянно растущим требованиям центров данных.

Технология EM64T уже поддерживается процессорами Intel Xeon с системной шиной, работающей на частоте 800 МГц.

Virtualization Technology

Технология виртуализации позволяет выполнять на одном компьютере сразу несколько различных программ и даже ОС. Технология Intel Virtualization Technology (VT) обеспечивает аппаратную и платформенную поддержку виртуализации, делая ее более эффективной и безопасной. Технология VT распределяет ресурсы системы между несколькими разделами (партициями); при этом одна аппаратная платформа становится, по сути, несколькими "виртуальными" платформами. Обеспечивая аппаратную поддержку виртуализации, технология VT повышает быстродействие исключительно программных решений для виртуализации, снижая накладные расходы и предоставляя виртуализованным платформам более эффективный доступ к аппаратным компонентам системы. Технология VT улучшает управляемость корпоративных серверов, сокращает время их простоя и позволяет сотрудникам повысить продуктивность. Увеличивая отказоустойчивость платформы, технология VT придает ей более высокую надежность, эффективность и гибкость, облегчая консолидацию серверов, миграцию с унаследованных систем и обеспечение безопасности.

Технология VT уже реализована в процессорах Xeon и будет поддерживаться в процессорах Intel Itanium 2 (Montecito).

На потребительском рынке технология VT может решить некоторые распространенные проблемы искажения данных. Например, игры или чат через Интернет-пейджер могут работать в отдельном сегменте компьютера, и при отключении машины эта персональная информация уничтожится и не повлияет на другой сегмент. Работать с электронным банком тоже станет безопаснее: поскольку следы взаимодействия между отдельными сегментами после использования данных будут уничтожаться, функционирование некоторых шпионских программ станет малоэффективным.

Двухъядерный Xeon с аппаратной виртуализацией

Первый двухъядерный кристалл Intel Xeon для двухпроцессорных серверов появился в середине октября 2005 г. Первоначально производство двухъядерных процессоров Xeon предполагалось наладить в I квартале 2006 г., однако впоследствии в Intel перенесли дату запуска новых процессоров в производство. Отчасти это объясняется тем, что инженерам корпорации удалось создать двухъядерный процессор для настольных компьютеров, в основу которого положены те же принципы, что и у семейства Xeon 7000, в более короткие сроки, чем планировалось. В Xeon 7000 реализована аппаратная поддержка технологии виртуализации, однако практическое применение эти возможности найдут не раньше, чем появятся соответствующие обновления BIOS.

В решениях Intel негативным образом ощущается зависимость от фронтальной шины FSB и внешнего контроллера памяти, координирующего перемещение данных от процессора к памяти. Скорость этой магистрали играет ключевую роль в общей производительности системы. В данном случае два или более процессоров должны делить между собой единственный канал, связывающий их с остальными компонентами набора микросхем, а контроллер памяти располагается вне процессора.

На момент выпуска производителям компьютеров были доступны четыре модели Xeon 7000. Процессор Xeon 7041 работает на частоте 3 ГГц, использует шину FSB с тактовой частотой 800 МГц и содержит два банка кэш-памяти 2-го уровня объемом 2 Мбайт каждый. Xeon 7040 имеет аналогичные характеристики за исключением того, что рассчитан на шину FSB с частотой 667 МГц. Xeon 7020 содержит два независимых банка кэш-памяти 2-го уровня объемом 1 Мбайт каждый. Он работает на тактовой частоте 2,66 ГГц и рассчитан на шину FSB 667 МГц. И, наконец, Xeon 7030 имеет два банка кэш-памяти 2-го уровня по 1 Мбайт, тактовую частоту 2,8 ГГц и шину FSB 800 МГц.

Во второй половине 2006 г. корпорация Intel планирует выпустить процессор с кодовым названием Tulsa (двухъядерный Intel Xeon MP с общей кэш-памятью 3-го уровня объемом 16 Мбайт, производимый с использованием 65-нм технологии и ориентированный на создание серверов на базе четырех и более процессоров). Процессор Tulsa будет совместим с представленными сегодня двухъядерными процессорами Intel Xeon серии 7000, а получить его с целью предварительной оценки заказчики корпорации Intel могли еще до конца прошлого года.

В октябре 2005 г. корпорация внесла уточнения в график разработки платформ на базе процессоров Intel Xeon MP, дополнив его новой платформой с кодовым названием Caneland, которая, вероятнее всего, появится в 2007 г. и будет включать четырехъядерный процессор с кодовым названием Tigerton, разработанный на базе микроархитектуры Intel следующего поколения. Платформа Caneland обеспечит еще более высокую производительность за счет непосредственного соединения каждого процессора с набором микросхем. Кроме того, инженеры Intel собираются реализовать в этой платформе инновационную технологию памяти Fully-Buffered Dual In-Line Memory Module (FB-DIMM) и четыре межсоединения подсистемы памяти, использующих преимущества данной технологии.

Active Management Technology

Intel Active Management Technology (iAMT) - это платформенная технология, позволяющая сотрудникам ИТ-отделов удаленно обращаться ко всем подключенным к сети системам (даже к выключенным и к тем, на которых нарушена работоспособность ОС или жесткого диска). Таким образом, iAMT улучшает проактивное управление системами, повышает их готовность, позволяет защитить системы от программных атак и обеспечить более надежную защиту информации. Вообще говоря, новая технология удовлетворяет три насущных потребности сотрудников ИТ-отделов: она снижает число визитов к клиентам, повышает эффективность управления активами и сокращает время простоя систем. Технология iAMT облегчает удаленный мониторинг подключенных к сети платформ, уничтожение вирусов, устранение брешей в системе защиты и учет активов, поддерживая в то же время конфиденциальность пользовательской информации и предоставляя возможность выбора.

iAMT создает для сотрудников ИТ-отделов эффективное средство управления системами, позволяющее снизить операционные расходы и повысить продуктивность работы. Благодаря ей специалист службы поддержки может централизованно управлять всей сетью, не посещая удаленные рабочие места в случае нарушения работоспособности серверов. Кроме того, технология iAMT поддерживает управление разными платформами, позволяя оперировать серверами, настольными ПК и другими системами при помощи одной консоли управления.

I/O Acceleration Technology

Успех современных компаний во многом зависит от быстроты передачи и обработки данных, так что низкая эффективность передачи данных между приложениями и сетевой подсистемой сервера стала для них серьезным препятствием. Чтобы помочь решить эту проблему, Intel разработала платформенную технологию I/O Acceleration (I/OAT).

Технология I/OAT повышает эффективность взаимодействия клиентских систем с серверными приложениями, уменьшая объем вычислительных ресурсов процессора, необходимых для обслуживания сетевой подсистемы. Это достигается за счет распределения обработки данных между всеми компонентами платформы: процессором, набором микросхем, сетевым контроллером и ПО.

Технология I/OAT снижает нагрузку на процессор, значительно ускоряя при этом обработку данных (выигрыш может составить до 30%). Пользователям эта технология выгодна тем, что она обеспечивает рост производительности, особенно заметный при работе с системами Интернет-коммерции, электронными банковскими системами и другими приложениями, выполняющими большое число транзакций. Компании же благодаря этой технологии могут снизить совокупную стоимость владения и сделать среду более масштабируемой.

Технология Foxton

Foxton - это кодовое наименование технологии, которая будет регулировать частоту ядра процессоров семейства Intel Itanium 2 во время работы, что поможет повысить быстродействие приложений и максимально эффективно использовать электроэнергию. Данная технология постоянно "следит" за энергопотреблением процессора, изменяя соответствующим образом его частоту. Если при решении какой-то задачи энергопотребление процессора оказывается ниже порогового уровня, технология Foxton повышает тактовую частоту процессора примерно на 1% до тех пор, пока не будут достигнуты пороговый уровень энергопотребления или максимальная частота процессора. Если же при выполнении какой-то задачи энергопотребление превышает допустимый уровень, то технология Foxton снижает тактовую частоту процессора, пока энергопотребление не снизится до приемлемого уровня или пока частота не достигнет базовой отметки.

Из сказанного выше следует, что при выполнении энергоемких операций (например, вычислений с плавающей запятой) процессор, как правило, будет работать на базовой частоте, тогда как при решении менее энергоемких задач - например, при выполнении операций над целыми числами - частота процессора будет выше. Таким образом, технология Foxton позволяет максимально эффективно выполнять корпоративные приложения с учетом потребляемой энергии.

Технология Pellston

Pellston - кодовое обозначение технологии, способной повысить надежность кэш-памяти. Эта технология обнаруживает в кэш-памяти 3-го уровня ошибки (очень редкие дефекты микросхем, которые могут привести к нарушению работоспособности систем) и не позволяет им вызвать сбои в работе системы. Как только подобная ошибка обнаружена, Pellston удаляет ее из кэш-памяти 3-го уровня, блокируя строку. Технология Pellston значительно повышает надежность и готовность серверов на базе процессоров Intel Itanium 2 за счет уменьшения числа ошибок в кэш-памяти. Данная технология будет реализована в процессоре Intel Itanium 2 (Montecito).

Процессоры Intel Xeon для серверных систем

Ориентированная на выполнение деловых приложений общего назначения, платформа на базе двухъядерных процессоров Intel Xeon обладает хорошей масштабируемостью. На ее основе создаются как двухпроцессорные серверы, работающие в отделениях компаний, так и огромные серверные кластеры, занимающие высокие места в списке пятисот самых высокопроизводительных суперкомпьютеров в мире (http://www.top500.org). В настоящее время микросхемы семейства Intel Xeon - самые востребованные серверные процессоры в мире. Они обеспечивают проверенную временем надежность корпоративного класса и поддерживают как 32-разрядные, так и 64-разрядные приложения. При этом новые двухъядерные процессоры Intel Xeon отличаются высокой производительностью, обладают хорошим запасом ресурсов и обеспечивают высокую степень защиты инвестиций.

Двухпроцессорные платформы рассчитаны на такие сферы применения, как решения для высокопроизводительных вычислений, серверы приложений и Web-серверы, решения для рабочих групп, приложения электронного бизнеса, порталы, системы межсетевого экранирования/обеспечения безопасности, приложения для рабочих станций. Области приложения многопроцессорных платформ - управление цепочками поставок, планирование ресурсов предприятия, интеллектуальный анализ данных, управление отношениями с клиентами и СУБД.

Paxville DP

Недавно выпущенный двухъядерный процессор Intel (представлен 10 октября 2005 г.), изготовленный по 90-нм производственной технологии и предназначенный для двухпроцессорных серверов на базе Intel Xeon. В процессоре Paxville DP реализована технология HT, позволяющая одновременно выполнять четыре потока команд на каждом процессоре. Эти процессоры предназначены для серверов на базе наборов микросхем Lindenhurst (Intel E7520).

Fig.3 Кристалл микропроцессора Paxville.

Paxville MP

Двухъядерный процессор, изготовленный по 90-нм производственной технологии для многопроцессорных (четыре и более процессоров) серверов на базе Intel Xeon МР. Был представлен 1 ноября 2005 г. В процессоре Paxville MP также реализована технология HT, позволяющая одновременно выполнять четыре потока команд на каждом процессоре. Paxville MP используется в серверах на базе платформы Truland.

Tulsa

Двухъядерный процессор Intel, изготовленный по 65-нм производственной технологии для серверов с многопроцессорной конфигурацией (четыре или более процессоров). Следующая модель после Paxville MP, выпуск для платформы Truland начнется в 2006 г. В процессоре Tulsa также реализована технология HT, позволяющая одновременно выполнять четыре потока команд на каждом процессоре. Объем совместно используемой кэш-памяти 3-го уровня составит 16 Мбайт. Кроме того, в процессоре Tulsa будут реализованы технологии Intel Virtualization Technology и Pellston, которые обеспечат максимальное время безотказной работы для жизненно важных вычислительных сред благодаря использованию многоядерных процессоров с кэш-памятью большого объема.

Tigerton

Процессор Intel, изготовленный по 65-нм производственной технологии для многопроцессорных серверов на базе платформы Caneland. Начало поставок планируется в 2007 г. Tigerton - многоядерный процессор с поддержкой четырех исполнительных ядер.

Dunnington

Многоядерный процессор Intel для многопроцессорных серверов. Начало поставок предполагается в 2008 г. Dunnington - модель, следующая за Tigerton.

Dempsey

Процессор Intel, изготовленный по 65-нм производственной технологии для двухпроцессорных серверов и рабочих станций на базе процессоров Intel Xeon. Начало поставок запланировано на I квартал 2006 г. В процессоре Dempsey реализована технология HT, позволяющая одновременно выполнять четыре потока команд на каждом процессоре.

Sossaman

Двухъядерный процессор Intel, предназначенный для двухпроцессорных серверов. Sossaman использует два исполнительных ядра Yonah, потребляет около 31 Вт электроэнергии и ориентирован на серверы с низким энергопотреблением. Начало поставок процессора Sossaman планируется в первом полугодии 2006 г. Эти процессоры будут использоваться в двухпроцессорных серверах на базе наборов микросхем Lindenhurst (Intel E7520).

Woodcrest

Двухъядерный процессор Intel нового поколения, предназначенный для двухпроцессорных серверов и рабочих станций, построенный на базе микроархитектуры нового поколения с низким энергопотреблением, высокой производительностью и масштабируемостью. Начало поставок планируется на вторую половину 2006 г.

Разработка ПО

Когда в 2002 г. в продуктах Intel была внедрена технология Hyper-Threading, это привело к появлению многопоточных ОС уровня предприятия и тысяч приложений, оптимизированных для многопоточной обработки. В настоящее время эта работа продолжается: тысячи специалистов корпорации Intel сегодня создают широкий набор приложений и услуг, а также инструментов и продукции для разработчиков, которые должны помочь отрасли перейти на многопоточные вычисления. Кроме того, корпорация Intel недавно объявила о начале широкомасштабной программы оценки, поставив тысячи корпоративных платформ на базе двухъядерных процессоров Intel разработчикам ПО и корпоративным клиентам во всем мире.

Производственные технологии

На протяжении трех последних десятилетий Intel внедряла новые поколения производственных технологий практически каждые два года, удваивая число транзисторов на одном кристалле, повышая производительность процессоров и в то же время вдвое снижая стоимость процессоров в расчете на один транзистор. Достаточно сказать, что процессор Intel Pentium Pro содержал 5,5 млн транзисторов, а в процессорах Intel Itanium 2 следующего поколения их будет более 1,7 млрд. Совершенствуя технологии, корпорация ежегодно повышает производительность процессоров семейства Intel Xeon на 30-50%.

По мере того, как полупроводниковая отрасль движется в направлении выпуска многоядерной продукции, на первое место выходят производственные технологии и мощности. Чтобы нарастить производственные мощности, с 2000 г. Intel инвестировала более 40 млрд долл. в средства производства и научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. На сегодня корпорация располагает 14 фабриками по производству микросхем в странах Северной Америки, Европы и Азии. Пять из них выпускают продукцию на базе 300-мм подложек. Intel поставляет десятки миллионов процессоров, выпущенных по 90-нм производственной технологии, и уже начала поставки микросхем, созданных с помощью 65-нм техпроцесса. Производство 300-мм подложек расширяет возможности выпуска более дешевых полупроводников по сравнению с более распространенными пока 200-мм подложками. Общая площадь полупроводниковых элементов на 300-мм подложках на 225% (т. е. более чем в два раза) выше, чем на 200-мм подложках, вследствие чего на них умещается на 240% больше микросхем. Кроме того, увеличение размера подложек сокращает себестоимость производства каждой микросхемы и оптимизирует использование ресурсов.

В конце прошлого года Intel ввела в строй реконструированный завод Fab 12 (в г. Чандлер, шт. Аризона). Он стал пятым по счету заводом Intel, где налажен массовый выпуск 300-мм подложек, и вторым, где используется 65-нм производственный процесс. Сочетание этих двух технологий делает Fab 12 самым совершенным в мировой индустрии заводом для массового производства многоядерных процессоров. Кроме того, Fab 12 стал первым в истории микропроцессоростроения заводом, подвергшимся столь радикальной реконструкции (до этого там выпускались 200-мм подложки). Модернизация его началась в 2004 г., длилась почти 18 месяцев и обошлась Intel примерно в 2 млрд долл. Для освоения новейшего оборудования и технологии выпуска 300-мм подложек в рамках проекта модернизации более 800 сотрудников Fab 12 были командированы на введенные ранее в строй аналогичные предприятия Intel в Ирландии, Орегоне и Нью-Мексико. В итоге на сегодня корпорация располагает самой большой в мировой индустрии сетью производств 300-мм подложек (они выпускаются также на заводах Fab 11X в штате Нью-Мексико, D1D и D1C в Орегоне и Fab 24 в Ирландии).

Intel также объявила о намерении инвестировать 650 млн долл. в расширение производства 300-мм подложек на заводе Fab 11X в Рио-Ранчо (штат Нью-Мексико). Строительство и установка нового оборудования будут идти в течение этого года, и уже в начале 2007 г. новые производственные мощности на Fab 11X предполагается ввести в строй. Тем самым будет сделан еще один шаг к достижению стратегической цели корпорации Intel - увеличить производство 300-мм подложек для выпуска продукции с нормой проектирования 90 и 65 нм, а также для будущих технологий производства микросхем.

Fig.4 Полупроводниковая фабрика Intel.

Процессор-миллиардер

В конце 2005 г. процессор нового поколения Itanium 2 (Montecito) был предоставлен нескольким клиентам Intel. Он стал одним из первых двухъядерных процессоров корпорации, в котором два дублирующих друг друга процессорных ядра размещаются на одном кристалле, что позволяет увеличить производительность, хотя при этом ядра работают с более низкой тактовой частотой. Массовое производство двухъядерных Itanium (наряду с двухъядерными Xeon, предназначенными для серверов среднего класса) запущено в начале этого года. Напомним, что специалисты Intel говорят о возможности преодоления барьера в 1 млрд транзисторов с 2002 г., когда корпорация продемонстрировала версию своего процессора Itanium 2 с названием Madison, содержащую 500 млн транзисторов.

Рост производительности процессора обусловлен не только тем, что Itanium 2 имеет самое большое число транзисторов, но и переходом на двухъядерную технологию. Кроме того, предполагается, что процессор будет содержать кэш-память объемом 26,5 Мбайт.

Каждое ядро имеет свою собственную кэш-память. С технической точки зрения ядра могут использовать общий кэш, но такой подход создает серьезные трудности для проектировщиков. Для того чтобы скомпоновать все вышеперечисленное в одном процессоре, потребовался массивный кристалл площадью около 580 мм2. Для сравнения: процессоры Itanium второго поколения, созданные в 2002 г., размещались на кристалле площадью 400-450 мм2, и в то время это был самый большой из выпускаемых процессоров.

С тех пор Intel перешла от производственного процесса с нормой проектирования 180 нм к 90-нм процессу. Это позволяет уменьшить геометрические размеры компонентов процессора, устанавливать транзисторы с большей плотностью, а в итоге процессор стал работать более эффективно и выделять меньше тепла.

Последние 20 лет Intel постепенно увеличивает число транзисторов на своих процессорах. Процессор 386, выпущенный в 1985 г., имел всего 275 тыс. транзисторов, а отметка в 1 млн транзисторов была преодолена только в 1989 г. с выпуском процессора 486. Процессор Pentium, производство которого началось в 1993 г., содержал уже свыше 3 млн транзисторов, а его преемник, Pentium 4, в 2001 г. достиг нового уровня сложности - 42 млн транзисторов. Первоначальная модель Itanium 2, выпущенная в 2002 г., состояла из 220 млн транзисторов.

Ближайшие планы

Корпорация Intel не только постоянно разрабатывает и совершенствует серверные технологии, но и предлагает на их базе широкий диапазон систем и решений. По прогнозам Intel, к концу этого года многоядерные процессоры будут составлять 85% от всех ее серверных процессоров. В настоящее время корпорация занимается разработкой более десятка двухъядерных и многоядерных процессоров, служащих основой для построения платформ для высокопроизводительных серверов, массовых серверов, рабочих станций, настольных ПК, мобильных и сетевых устройств. Кроме того, Intel подтвердила свои планы довести к концу 2007 г. долю многоядерных процессоров для настольных и мобильных систем до 90%, а для серверов - до 100%.

Intel также огласила подробности своей микроархитектуры нового поколения, которая отличается высокой производительностью, масштабируемостью и низким энергопотреблением и станет основой для многоядерных процессоров нового поколения, включая Merom, Conroe, Woodcrest и Tigerton. Поставки продукции на ее базе начнутся во второй половине текущего года. Микроархитектура нового поколения будет сочетать основные преимущества нынешних микроархитектур Intel (NetBurst и Banias) со множеством инноваций, цель которых - обеспечить низкое энергопотребление, высокую производительность и масштабируемость процессоров для мобильных, настольных систем и серверов, производство которых начнется во второй половине 2006 г. Среди ее основных возможностей можно назвать высокопроизводительный механизм функционирования в режиме Out-Of-Order, улучшенные показатели электропотребления, модернизированные кэш-память и систему доступа к ней.

Помимо процессоров, платформы Intel включают наборы микросхем, элементы беспроводной связи, процессоры ввода-вывода, ПО и другую инновационную продукцию. Расширенные возможности платформ Intel предназначены для повышения степени виртуализации, управляемости, безопасности систем на их основе, для внедрения 64-разрядных вычислений, ускорения работы сетей и многого другого.

Новые транзисторы

В декабре 2005 г. Intel объявила о создании прототипа нового сверхбыстрого и притом очень экономичного транзистора. Этого удалось добиться за счет использования новых материалов, которые во второй половине следующего десятилетия могут стать основой усовершенствованных микропроцессоров и других логических схем. Инженеры компаний Intel и QinetiQ продемонстрировали работающий в режиме обогащения транзистор, в котором в качестве токопроводящего материала используется антимонид индия (химическое обозначение InSb). Представленный прототип транзистора работает гораздо быстрее и потребляет меньше энергии, чем современные транзисторы. Инженеры Intel рассчитывают, что новый материал прекрасно дополнит достоинства полупроводников, что, в свою очередь, продлит срок действия закона Мура.

Антимонид индия относится к так называемым композиционным полупроводникам III-V, которые в настоящее время используются в различных автономных и интегрированных системах, таких, как высокочастотные усилители, микроволновые устройства и полупроводниковые лазеры.

Транзисторы с каналами из антимонида индия ранее уже анонсировались инженерами Intel и QinetiQ. Новые транзисторы с длиной затвора 85 нм отличаются от них еще меньшими размерами (более чем в два раза). При этом транзисторы, работающие в режиме обогащения, были продемонстрированы впервые. Полупроводниковые приборы этого типа наиболее распространены и используются в микропроцессорах и других логических схемах. Новые транзисторы способны работать при напряжении около 0,5 В (это примерно вдвое меньше, чем у транзисторов современных процессоров), благодаря чему можно существенно снизить энергопотребление процессоров.

Значительное снижение энергопотребления на уровне транзисторов в сочетании с существенным повышением производительности сыграет важную роль в дальнейшем развитии вычислительных платформ, позволив реализовать в них дополнительные функции и возможности - например, для создания более компактных и в то же время более мощных систем.