IDF 2005: Intel chladný a tichý

Loňské podzimní IDF bylo tak trochu předzvěstí toho letošního. Intel začal
vážně hovořit o tvorbě platforem po vzoru Centrina, připustil, že

mikroarchitektura P4

nemá příliš růžovou budoucnost, a šuškalo se o tom,

že budoucí desktopové procesory nejspíše převezmou klíčové prvky architektury

Pentia M.



A jak se spekulovalo, tak se také stalo. Mezi klíčové novinky totiž patří

ohlášení nové architektury pro mobilní, stolní a serverové procesory, která –

světe div se – do značné míry vychází z mobilních procesorů pohánějících

platformu Centrino. Nová mikroarchitektura (Intel prozatím neuvedl žádné

oficiální ani kódové označení) je podle Intelu mixem Pentia M (Banias) a Pentia

4/Pentia D/Xeon (Netburst). Skutečnost je ale spíše taková že se jedná o

modernizované jádro mobilní architektury doplněné o různá „Téčka“ a

technologie, které doposud Intel protlačoval ve stolním a serverovém segmentu

tedy HT (Hyper-Threading), VT (virtualizace), LT (La Grande), EM64T (64 bitů),

rychlá sběrnice a dvouči vícejádrová architektura. Pro Intel poměrně nové je

také pojetí architektury jako energeticky optimalizované – o MHz a frekvenci

již pochopitelně není řeč, namísto toho se Intel soustředí na pojem výkonu na

watt spotřebované energie. Nám se v souvislosti s tím chce zvolat: KONEČNĚ!

Tepelné emise posledních generací Pentia 4 byly totiž naprosto neúnosné a

spotřeba, produkce tepla a s tím související rozměrné a hlučné systémy chlazení

představovaly pro stolní PC a jejich majitele v posledních letech doslova muka.

Stolní PC s procesory Intel tak konečně také budou chladná a tichá :-).



Trojjediná architektura

Nová architektura bude rozdělena do tří platforem. Procesory pro mobilní

platformu jsou označovány kódovým názvem Merom – počítá se u nich se dvěma

jádry (budou ale patrně existovat i levnější verze s jedním jádrem) a sdílenou

L2 cache pamětí. Rodina stolních procesorů nese kódové označení Conroe a počítá

se u ní se dvěma jádry (respektive jedním u levných variant) a různými

kapacitami sdílené L2 cache. Konečně serverové procesory nesou prozatím

označení Woodcrest a Whitefield – budou vyráběny ve verzích se dvěma

(Woodcrest) či čtyřmi jádry (Whitefield) a širokou škálou velikostí L2 cache.

Soudě podle uveřejněných informací budou čtyřjádrové procesory v podstatě jen

dvěma dvoujádrovými čipy v jednom pouzdře (tak trochu ve stylu Pentia D). Intel

uvádí též srovnání budoucích procesorů co do „tepelné efektivity“ (výkon na

watt) se současnými – ta by měla být u jednotlivých skupin procesorů zhruba

3–5krát vyšší. V případě stolních procesorů je cílovou hodnotou TDP 65W, což je

2krát méně než u současných hi-end procesorů (Conroe ale zároveň nabídne vyšší

výkon), u serverových procesorů by měla být TDP o 40 % nižší. V případě

mobilních Meromů zůstanou hodnoty TDP zachovány, výkon by měl ale výrazně

narůst. Všechny čipy budou vyráběny technologií 65 nm.



Čas zkrátit potrubí

Vedle výrazně vyšší energetické efektivity jsou dalšími důležitými novinkami

zejména výkoné „OOO“ (out of order) jádro, které je postaveno na kratším (a

tedy efektivnějším) instrukčním potrubí se čtrnácti kroky (původní architektura

NetBurst měla 20 kroků, procesory Prescott dokonce 30!). Jádro je zároveň

„širší“ (může zpracovat paralelně 4 běhy instrukcí) a má rozšířené buffery.

Dalším významným krokem vpřed je sdílená L2 cache a s ní související změny

dvoujádrové architektury – procesory budou komunikovat v rámci čipu a nebudou k

tomu, na rozdíl od Pentia D, využívat vnější sběrnici, která je ve srovnání s

procesorovými jádry velmi pomalá. Nové procesory by se měly objevit v prodeji

ve druhém pololetí příštího roku – nejprve půjde o mobilní Merom, stolní Conroe

a serverové Woodcrest. Konečně čtyřjádrové procesory Whitefield jsou plánovány

až na rok 2007.



Yonah – na půl cesty

Ještě před uvedením nové mikroarchitektury ale Intel plánuje jednu zajímavou

novinku: třetí generaci mobilní platformy Centrino označovanou jako „Napa“.

Její součástí budou jednak dvoujádrové procesory Pentium M „Yonah“, ale také

nová mobilní varianta čipsetu Intel 945 Express „Callistoga“ s výkonnějším

grafickým jádrem a konečně i inovovaný Wi-Fi modul Intel Pro 3945ABG. V případě

procesorů Yonah je ale podstatné, že s ním Intel počítá nejen pro mobilní, ale

i pro stolní a zejména multimediální PC pro domácnost – trvalo to víc než dva

roky, než Intel vyslyšel volání po oficiální podpoře Pentia M ve stolních

počítačích. V souvislosti s novými mobilními procesory a čipsety se Intel v

rámci IDF zmínil i probíhajícím výzkumu a vývoji v oblasti baterií – díky novým

modelům baterií Panasonic by měla kapacita akumulátorů narůst v příštím roce o

30 % až na 2,9 Ah. Intel nadále věří, že se podaří splnit plán „8 v \08“, tedy

osmihodinovou výdrž baterie u přenosných počítačů coby standard již v roce

2008. Snaha je to jistě chvályhodná, nezbývá ale než připomenout, že s uvedením

druhé generace Centrina „Sonoma“ se výdrž baterií vzhledem k předchozímu

čipsetu spíše razantně snížila.



Benchmarky namísto frekvence

V souvislosti s novou mikroarchitekturou vyvstává jedna bolestivá otázka: Jak

jednoduše porovnávat budoucí procesory mezi sebou? Již dnes ostatně nehraje

roli jen frekvence, ale také počet jader, šířka a frekvence paměťové sběrnice a

velikost cache. Zejména při prodeji koncovým zákazníkům je přitom možnost

snadného srovnání výkonu doslova klíčová. Intel se rozhodl pro řešení formou

speciální sady benchmarků a testů označované jako Digital Home Capability

Assesment Tool, kterou firma plánuje uveřejnit během letošního podzimu. Jedná

se v podstatě o sadu benchmarků, které měří výkon PC sestavy s ohledem na

využití v domácnosti (tedy přehrávání či streamování HD videa, hry, kódování

videa a hudby apod.). V případě audio-video testů aplikace ověřuje, nakolik je

PC k podobnému účelu vhodné, v případě her se pak jedná o sadu testů, která

měří průběžně rychlost (snímky za vteřinu) a zhodnocuje nejen průměrné, ale i

minimální hodnoty. Podstatné je, že tyto testy by patrně v budoucnu měly

fungovat jako nástroj pro porovnávání výkonu procesorů a sestav – například i

při prodeji PC. Není pochyb o tom, že testy byly vybrány s ohledem na procesory

Intel a nebudou patrně vhodné pro srovnání s konkurenčními CPU (podobně jako

stařičký iComp index) – jedná se ale o krok správným směrem, který umožní

uživatelům při nákupu smysluplně porovnat kupříkladu plnohodnotné CPU typu

Pentium 4 s procesory Celeron, pracujícími na podobné frekvenci. Nezbývá než

doufat, že výrobci procesorů nebo výrobci sestav se časem dohodnou na

univerzálním způsobu, jak porovnávat označovat výkon bez ohledu na použitý typ

procesoru. Ten bude sice nutné s ohledem na vývoj hardwaru a aplikací čas od

času modernizovat – byl by to ale nejspravedlivější způsob srovnávání

konkurenčních CPU i celých sestav.



Intel VIIV

Centrino je fenomén, který vedení Intelu nedá spát. V době, kdy se vlastní

novinky ve stolním a serverovém segmentu příliš nedařily (ano máme na mysli

Prescott) a konkurence naopak útočila tu cenou, tam výkonem a vše završila

geniálním 64bitovým marketingovým tahem na branku, byla mobilní platforma

Centrino lázněmi, ba přímo oázou klidu, kam se rozmrzelý management Intelu mohl

uchýlit za účelem zotavení. Intelu mobilní trh patří – o tom nemůže být pochyb.

A stejně tak nemůže být pochyb o tom, že úspěch Centrina nebyl dán jen geniální

architekturou, ale také brilantním nápadem stvořit platformu – hardwarový (a

vlastně i trochu softwarový) balíček označený modro-červeným logem, které

zaručuje výkon, funkčnost, kompatibilitu a stabilitu. Své odhodlání aplikovat v

budoucnu podobný postup jako v případě Centrina: tedy navrhovat platformy

namísto samostatných procesorů a čipsetů i v dalších segmentech IT deklaroval

Intel již před rokem. Na letošním IDF se tehdejší plány zhmotnily v podobě

duhového loga, které vizuálně možná až příliš připomíná spotřební IT brand Sony

Vaio a jehož výslovnost je pro našince zcela nepochopitelná: Intel VIIV [:vájv].

V případě VIIV jde ale Intel o poznání dál než u Centrina. Zatímco specifikace

Centrina zahrnují prakticky výhradně hardware (procesor, čipset, síťové a Wi-Fi

rozhraní plus příslušné ovladače), VIIV zahrnuje specifikace hardwaru,

periferií a softwaru, a diktuje tak výrobcům domácích PC poměrně přesně, co

mohou a nemohou. Důvody jsou ale zřejmé: VIIV směřuje zejména do oblasti zábavy

a spotřební elektroniky, kde jsou kvalitní standardy velmi důležité, neméně

důležitou roli zde ale hraje též cena a snadná dostupnost (zdá se, že na to

Intel občas pozapomíná). Hardwarové specifikace VIIV zahrnují pět

položek: ;dvoujádrový procesor Pentium D, Pentium Extreme či Pentium M (Yonah v

budoucnu ale možná budou zahrnuty i některé procesory s jedním jádrem), dále

síťový adaptér Intel (nikoliv však Wi-Fi), Intel HD Audio spolu s dostatečným

počtem výstupů a konečně dálkový ovladač podporující Windows XP Media Center

Edition a pracující s Media Center rozhraním. Softwarové požadavky pak zahrnují

vedle originálních ovladačů Intelu operační systém Windows XP Media Center (PC

musí plně podporovat všechny funkce systému včetně TV tuneru), síťový software

Intel pro práci s VIIV síťovými zařízeními a konečně software Intel Integrated

Media Server. Zajímavá je povinná podpora funkce Instant on/off – tedy

okamžitého „vypnutí“ pomocí dálkového ovladače, při kterém se vypnou pouze

indikační diody a displej, nikoliv PC samotné – to nadále normálně pracuje.

Podobně jako Centrino ani VIIV není produkt, ale obchodní značka – její

životnost tak daleko přesahuje životnost procesorů, čipsetů či síťových

adaptérů, které jsou její součástí. Podobně jako se Centrino dočkalo omlazení

ve formě hardwarové platformy Sonoma, i VIIV bude v budoucnu omlazováno či

rozšiřováno o nové specifikace. Koneckonců Intel již na počátku devadesátých

let pochopil význam úspěšné obchodní značky „Pentium“, která už dávno nemá nic

společného s pátou generací x86 procesorů, pro niž byla původně vybrána (v

tomto směru se ostatně poučilo i AMD a zachovává úspěšný Athlon). Uvedení

platformy VIIV je dobře promyšleným krokem, který může na jednu stranu pomoci

standardizovat multimediální PC pro domácnost (a usnadnit tak jeho rozšíření),

zároveň se ale jedná o velkou hrozbu pro konkurenci Intelu. VIIV je obchodní

značkou, a pokud se jej Intelu podaří marketingově prosadit, tak jako se tomu

stalo u Centrina, budou procesory jiných výrobců (či spíše jiného výrobce)

doslova „mimo hru“. Zákazníci totiž budou chtít VIIV, nikoliv multimediální PC

- a VIIV může být osazeno pouze procesorem Intelu. Geniálně jednoduché,

jednoduše geniální.



Navrch huj, uvnitř fuj

V souvislosti se specifikací VIIV máme ale subjektivní pocit, že Intel jde

možná přece jen za hranici toho, co je jako definice platformy přijatelné či

vítané – a riskuje tak efekt „zpětného zášlehu“. S ohledem na požadavky použití

Intel HD Audio či Integrated Media Server se spíše než o model jedná o

diktaturu, kterou nepřijmou zejména příznivci špičkové a věrné reprodukce.

Kvalita reprodukce a resamplingu u HDA má daleko k dokonalosti a software IMS

obsahuje bezpečnostní prvky DLNA, které automaticky konvertují audio a video z

původních „populárních“ formátů, jako je CDDA či MP3, do DLNA formátu, který

umožňuje data „bezpečně“ přenášet do kapesních zařízení či po domácí sítí.

Spíše než o bezpečnost uživatele ale v tomto případě jde o ochranu tučných kont

asociací RIAA a MPAA – tedy o omezení nakládání s digitálními audio a video

záznamy (duplikace, šíření). VIIV je tak trochu navrch huj a uvnitř fuj,

nedivili bychom se ale, kdyby se Intelu a Microsoftu podařilo DLNA prosadit –

pro běžné uživatele je to totiž technologie do značné míry transparentní a

umožňuje jim použít digitalizovanou hudbu a video, které už mají, zároveň ale

omezí či zpomalí jejich další šíření.



Mithosis a další drobnosti

Podzimní IDF odhalilo pochopitelně i množství dalších více i méně významných

technologických střípků a konceptů. Mezi diskutované technologie patřil

pochopitelně WiMax, další zlepšování funkčnosti Wi-Fi (Intel v této oblasti

nově spolupracuje se společností Cisto) či virtualizační technologie a

automatizovaná správa systémů. Za pozornost stojí jistě i projekt Mithosis,

který by mohl umožnit efektivnější využití dvoujádrových procesorů pomocí

několika spekulativních vláken (threads), vytvořených z kódu, který je původně

určen pro zpracování jedním vláknem. Za pozornost stojí i plány Intelu

integrovat do jediného BGA pouzdra vedle mobilních procesorů též northbridge

čip a CMOS napěťový regulátor, který díky rychlejší odezvě umožní nižší

ztrátové emise tepla v procesoru a prodlouží výdrž baterie. Překvapivě ticho

bylo kolem nového standardu pro PC skříně – BTX je u výrobců a integrátorů

podle všeho obzvláště nepopulární a Intel se podle všeho nesnaží jej za každou

cenu prosazovat. Stalo se už tradicí předvádět i nové praktické způsoby využití

výkonných mikroprocesorů – tentokrát byl předveden Diamond Project – softwarový

systém pro interaktivní prohledávání dat, který je kupříkladu schopen třídit či

vyhledávat v mezi stovkami fotografií na základě společných obrazových prvků.