Az idei év döntő jelentőségű mindkét vezető PC processzorgyártó számára a 64 bites piac meghódításának szemszögéből. Az Intel az Itanium után hamarosan kiadja első valóban ütőképes 64 bites megoldását, a McKinley-t, a rivális AMD pedig bevezeti saját 64/32 bites Hammer termékcsaládját.

A két óriáscég 64 bites megoldásai azonban egyszerre két csatát is vívnak egymással. A tét ugyanis nem csupán az, hogy az Intel és az AMD cégek közül melyik gyártó tudja majd hamarabb megvetni a lábát a 64 bites mikroprocesszorok szegmensében, de a két, egymástól merőben eltérő architektúra, illetve piaci stratégia közül is feltehetően csak az egyik marad hosszútávon is életképes.

Mint ismeretes, a világ legnagyobb chipgyártójaként ismert, Santa Clara-i (Kalifornia) központú Intel Corp. úgy döntött, leszámol a jelenlegi x86-alapú mikroprocesszor architektúrával, és egy teljesen új, az idejétmúlt x86 hibáitól és korlátaitól mentes, tisztán 64 bites környezetet alkot meg. Ez azonban az esetlegesen, újonnan létrehozott hibák, hiányosságok, és gyenge pontok mellett jelentős áldozatokat is követel, amelyek közül talán a legszembetűnőbb a jelenlegi, x86-alapú 32 bites alkalmazásokkal való inkompatibilitás.

A közelmúltban még úgy tűnt, az Intel jelentős lépéselőnyben van a rivális Advanced Micro Devices-zel (AMD) szemben a 64 bites processzorok fejlesztése, illetve piaci bevezetése terén, utóbb azonban kiderült, hogy ebből a lépésből sokkal inkább egy jókora botlás lett. A kiadása óta az "Itanic" gúnynevet is kiérdemlő első generációs IA-64 processzor, az Itanium, évekkel elkésett a korábban tervezett megjelenési időponthoz képest. Az Intel, illetve partnere, a Hewlett-Packard még 1994 közepén jelentették be a Merced kódnéven futó 64 bites processzor fejlesztését. A fejlesztési munkálatok ekkor azonban már mintegy két-három éve folytak. 1994-ben az Intel vezetői úgy nyilatkoztak, az Itanium (Merced) nem jelenik meg 1998 előtt, és mint később kiderült, teljes mértékben igazuk is volt.

Tíz évvel, és mintegy 325 millió tranzisztorral a fejlesztések megkezdése után végülis megjelent az IA-64 első képviselője, az Itanium processzor. Igaz, az 1998-ból végül 2001 közepe lett, mindez nem megbocsáthatatlan bűn tekintve azt, hogy az Itanium az Intel első 64 bites processzora, amely ráadásul teljesen különbözik a társaság összes korábbi megoldásától.

Komoly problémát jelent viszont a társaság számára, hogy az Itanium a sorozatos késések miatt tavaly májusi megjelenésekor már korántsem számított olyan űtőképes megoldásnak, amely könnyedén meghódítja a piacot. A legtöbb szakértő korábban arra számított, a világ vezető processzorgyártója olyan 64 bites chippel jelenik meg a piacon, amely rövid idő alatt elsöpri a konkurenciát, és a társaság vezető pozícióhoz jut a 64 bites szegmensben is. A meglehetősen drága, több ezer dollárba kerülő Itanium chipek azonban nem tudtak kimagasló teljesítményt nyújtani a jelenleg is piacon lévő rivális megoldásokhoz képest, ráadásul a platform elterjedését a kiadást követően felmerült kisebb hibák is hátráltatták.


Bár az Intel már jóval az Itanium-alapú rendszerek megjelenése előtt biztosította az új platformot a nagyobb szoftverfejlesztőknek, a megoldás elterjedését gyakorlatilag teljesen lehetetlenné tette a megfelelő alkalmazások hiánya. Itt érdemes megjegyezni, hogy az Intel stratégiájának következményeképp az Itanium nem kompatibilis natívan az x86-alapú 32 bites alkalmazásokkal, az emuláció pedig őszintén megvallva kissé nevetségesre sikeredett, és nagyjából egy Pentium 100-as processzor teljesítményét eredményezte.

Az Itanium-alapú szoftverek jelenlegi hiánya elsősorban annak tudható be, hogy a szoftverfejlesztők számos szakértővel ellenben nem bíztak a processzor gyors térhódításában, és egyelőre túlzottan kockázatosnak vélték az IA-64-alapú alkalmazások fejlesztését. Bár az Intel hivatalosan mindig is tagadta, egyes belső hírforrások szerint a társaság maga sem számított az Itanium chipek jelentős elterjedésére, és sokkal inkább csak egy utolsó tesztnek tekintette a megoldást a jóval erőteljesebb McKinley modellek kiadása előtt. Mindezen hírek később tovább erősítették a szoftverfejlesztők és felhasználók azon véleményét, hogy célszerűbb az Itaniumot kihagyni, és megvárni a jóval erőteljesebb McKinley-alapú megoldásokat.

Tesztprocesszor vagy sem, az Itanium egyértelműen elbukott, amelyre bizonyíték, hogy még a Dell, amely az Intel egyik legnagyobb szövetségese, is leállította az Itanium-alapú rendszerek forgalmazását. Az Intel, valamint az IA-64 processzorok kifejlesztésében segédkező Hewlett-Packard azonban nem ezzel foglalkozik, hanem inkább a második generációs, McKinley kódnevű IA-64 chipek, minél előbbi kiadásán dolgozik. Az Intel szerint az év közepén megjelenő, majd a jövő év elejétől általánosan elérhetővé váló McKinley processzorok, illetve a rájuk épülő rendszerek sokkalta ütőképesebbek, és egyáltalán nem mellékes módon jóval olcsóbbak lesznek az Itanium-alapú megoldásoknál. A McKinley chipek számos területen jelentős újítást fognak hozni az Itaniumhoz képest. Ezek elsősorban a teljesítmény növelését, illetve az előállítási költségek csökkentését célozzák. Az Itanium processzorokat rejtő nagyméretű cardridge-ek már önmagukban is meglehetősen költségesek, és a helyzetet csak tovább rontja a bennük található öt chip. Ezek egyike maga a processzor, amelyet négy darab 1 MByte-os SRAM (Statikus RAM) chip kísér, mint a 4 MByte L3 cache megtestesítői.

A chipóriás Intel mindenképpen szeretné elérni, hogy a második generációs Itanium chipek, vagyis a McKinley modellek előállítási költsége jelentősen lecsökkenjen. A társaság ezért 4 MByte-osról 3 MByte-osra csökkentette a harmadszintű (L3) cache méretét, amely immár azonban a processzor szilíciumlapkájára került, és nem külön chipekben kapott helyett.

Az Itanium cardridge-ek mintegy 325 millió tranzisztort tartalmaznak, amelyből 25 milliót maga a processzor tesz ki, a négy 1 MByte-os SRAM pedig egyenként 75 millió tranzisztort jelent. A McKinley esetében az L1 cache nem változik, az L2 cache azonban 96 KByte-ról 256 Kbyte-ra nő. Ezzel, valamint a 3 Mbyte-os L3 cache-sel együttesen a McKinley 221 millió tranzisztort fog tartalmazni, aminek a jelenlegi 180 nm-es csíkszélességű gyártástechnológiával 450 négyzetmilliméter hely szükséges a lapkán.


A McKinley a megváltoztatott cache konfiguráción kívül azonban még számos módosítást tartalmaz. A chip belső felépítése jelentősen megváltozott, és a processzor többek között új rendszerbuszt is kapott. Az Itanium 133 MHz-es, 64 bites DDR rendszerbuszához képest a McKinley 200 MHz-es, 128 bit széles, DDR rendszerbuszt alkalmaz. A processzor ezzel mintegy háromszor nagyobb sebességgel (6,4 GByte/s) kapcsolódik a külvilághoz, mint elődje, az Itanium.

A McKinley processzor utódja a Madison kódnevű változat lesz, amelynek pontos megjelenési ideje egyelőre ismeretlen. A chip a hírek szerint mindössze abban fog eltérni a McKinley-től, hogy már az új, 130 nm-es technológiával fog készülni. A Deerfield kódnevű chip már belső módosításokat is tartalmazni fog. A szintén 130 nm-es technológiával készülő processzor a McKinley költséghatékony változata lesz mindössze 1 MByte L3 cache-sel.

Az Intel legfőbb riválisa, az Advanced Micro Devices (AMD) merőben más irányvonalat követ a 64 bites processzorok világába való belépéshez. Amíg az IA-64 egy teljesen új, 64 bites környezet, az AMD-féle x86-64 az ősrégi x86 architektúra 64 bites üzemmóddal kibővített változata.

Az AMD első 64 bites megoldásai, a Clawhammer és Sledgehammer processzorok tulajdonképpen nem mások, mint az x86-alapú, 32 bites Athlon chipek továbbfejlesztett változatai. A Hammer sorozat az Intel-féle IA-64 processzorokkal ellenben nem büszkélkedhet teljesen új architektúrával, az AMD ehelyett inkább az x86 architektúrát bővítette egy lépéssel tovább. Egyes szakértők szerint a Hammer processzorok olyannyira az előd Athlonokra épülnek, hogy bizonyos területeken nem is jelentenek akkora előrelépést, mint amekkora az Athlon volt a K6 sorozathoz képest.

A Hammer processzorokat jelenleg két változatban tervezi kiadni az AMD. A kisebb testvér Clawhammer, amely várhatóan az idei év végén jelenik meg a piacon, feltehetően már a hannoveri (Németország) CeBIT-en is látható lesz működés közben, március közepén. Az elsőként várhatóan 3400+ modelljelzéssel forgalomba kerülő Clawhammer processzor kétcsatornás integrált memóriavezérlőt fog tartalmazni, amely a DDR1600, DDR2100, és DDR2700 szabványú SDRAM modulokat fogja támogatni, egyszerre legfeljebb nyolc darabot. A memóriavezérlő maximális adatátviteli sebessége 128 bites (kétcsatornás) konfiguráció, illetve DDR333 SDRAM-ok (PC2700) alkalmazása esetén 5,4 GByte/s lesz. A Clawhammer chipekben alkalmazott integrált memóriavezérlő a meglehetősen nagy sávszélesség mellett lehetővé teszi az elérés késleltetésének (latency) csökkentését, amely igen jó hatással lesz a teljesítményre. A Hammer processzorok egyik legnagyobb erőssége a rendszerbusz lesz. Az AMD-féle HyperTransport busz igen tisztességes adatátviteli sávszélességet fog biztosítani a processzor számára, és a többprocesszoros működést is megkönnyíti. Az egy- és kétutas (processzoros) rendszerekbe szánt Clawhammer processzor egyetlen HyperTransport vonalat fog tartalmazni, amelyen keresztül a chip a külvilággal, illetve az esetleges másik ClawHammer processzorral tud majd kapcsolatot teremteni. A ClawHammer nagytestvére, a SledgeHammer chip azonban már több, egészen pontosan három HyperTransport vonalat fog tartalmazni, amely megfelelő konfiguráció esetén nyolc processzor egyszerű és hatékony összekapcsolását teszi majd lehetővé.

A processzorba zsúfolt képességek ellenére a Hammer egy kisméretű, olcsón előállítható chip lesz. A Clawhammer processzor 64 Kbyte elsőszintű (L1), illetve 256 KByte másodszintű (L2) cache-sel mindössze 104 négyzetmilliméter helyet fog elfoglalni a szilíciumlapkán, a bevezetéskor alkalmazott 130 nm-es eljárással készítve. A valamivel később megjelenő Sledgehammer L2 cache mérete 1 MByte lesz, a chip azonban még így is sokkalta kisebb magmérettel fog rendelkezni, mint az Intel-féle McKinley.

Az x86-64 -alapú Hammer processzorok x86 alapjaiknak köszönhetően natívan támogatják a 32 bites alkalmazásokat. Mindez lehetővé teszi, hogy ezek a processzorok kiemelkedő teljesítményt nyújtsanak a jelenlegi x86 alkalmazások futtatása közben is. A 64 bites kód futtatásához a Hammer processzoroknak át kell váltaniuk 64 bites üzemmódba. Mindez meglehetősen egyszerűen, két vezérlőbit segítségével történik. Az első vezérlőbit globálisan engedélyezi a 64 bites üzemmódot, a másik bit pedig az adott kódszegmens 32 illetőleg 64 bites voltát jelöli.

Az AMD az Intellel szemben csak hibrid processzorokkal tudja elképzelni a 32-ről 64 bitre váltást. A chipóriás ellenben úgy véli, az efféle megoldásokra semmi szükség, és csakis egy teljesen új, tisztán 64 bites architektúra lehet alkalmas az x86-alapú 32 bites megoldások leváltására.

Az idei év végére tehát mindkét vezető PC processzorgyártó rendelkezni fog piacon lévő 64 bites processzorral. A legfontosabb kérdés jelenleg az, hogy a PC piac melyik platformot fogja elfogadni. Az AMD, amely hosszú évek óta az Intel árnyékában kullog, a 64 bites piacon lehetőséget kap, hogy magához ragadja a vezető szerepet. Az x86-64, illetve a Hammer processzorok ugyanakkor óriási bukást is jelenthetnek a társaság számára.


Mint ismeretes, az Intel-féle IA-64, illetve az AMD által kifejlesztett x86-64 64 bites kódok teljesen inkompatibilisek egymással. Jelenleg lehetetlen megmondani, hogy a piac az elkövetkezendő években felszáll az Intel vonatjára, és áttér az IA-64 platformra, vagy inkább a jelenlegi processzorokkal visszafelé továbbra is kompatibilis x86-64 platformot, illetve az AMD Hammer processzorait részesíti előnyben.

Amennyiben az ipar általánosan áttér az Intel IA-64 platformjára, az AMD igen nehéz helyzetbe kerül, mivel a társaságnak rá kellene vennie a szoftverfejlesztőket, hogy megoldásaikat az x86-64 platformra is adják ki. Hogy az Intel támogatása azonban korántsem biztos, arra a legjobb példa talán a PS/2 esete, amikor -évekkel ezelőtt- az ipar elfordult az IBM-től, és inkább az IBM PC klónok elterjedését támogatta.

Amennyiben a piacon sikeresebbek lesznek az x86-64 -alapú hibrid processzorok, az Intel kerülhet kellemetlen helyzetbe. A társaság egyes, meg nem erősített hírek szerint a Yamhill projekt keretében fejleszt egy, az AMD Hammer megoldásaihoz hasonló hibrid 32/64 bites processzort. A chipóriás minderről azonban nem beszél, mivel nem szeretné azt az érzést kelteni a felhasználókban, hogy nem bízik az IA-64 sikerében. A szoftverfeljesztők az elkövetkezendő években pedig első alkalommal immár kénytelenek lesznek választani, hogy az Intelt, az AMD-t, vagy esetleg mindkettőt támogatják.