Angel

Az Intel chipek jövője



Az Intel hosszútávon gondolkozik, nem rövid időszakokra tervez. Mint minden cégnek, az Intel-nek is voltak rossz időszakai, amikor nem ment úgy a szekér, ahogy szerette volna. Ennek ellenére soha nem buktak meg, nem mentek csődbe, mindig visszatértek valami újdonsággal még a nehéz pillanatokban is.

Gyakran akadályok merültek fel, ezek miatt nem az Intel-nek voltak a leggyorsabb processzorai, természetesen akkor még a piacot sem tudták uralni, de később változott a helyzet. Egyértelműen az Intel processzorjai bizonyultak a legjobbnak, egyre kimagaslóbb szintet értek el, hamarosan az egész világ megismerte őket. Mindig lépésenként haladtak, így tudták elérni azt a célt, amit kitűztek maguknak, de rendszeresen becsúsztak apróbb bakik. A legutóbbi melléfogás az volt, amikor bevonták a Pentium III 1. 13GHz-es processzort, mert annak működése nem volt tökéletes. A processzor tervezésekor előre nem látott nehézségek merültek fel, ugyanis alkalmazták a még nem teljesen kidolgozott 0.18-mikronos technológiát.

Mostanában elkapkodtak dolgokat, nem tudni miért, hisz' nem volt rá okuk, ez pedig határozottan nem tett jót a cég hírnevének. A fölényük néhány hónapja még megkérdőjelezhető volt az AMD-vel szemben, az utóbbi időben azonban kezdenek visszatérni a megszokott kerékvágásba. Az Intel nyomás alatt van, ezért nehéz időket él át, kétségbeesetten adták ki a Pentium 4-et, talán ha határozottabban és pontosabban dolgoznának, akkor most jobb lenne a helyzetük. A 0.13-micronos technológiát még nagyobb figyelemmel kell kifejleszteniük, csak úgy, mint a 0.10 és a 0.07-micronos eljárásokat. Ez várható a közeljövőben, ha nem rukkolnak elő valami újdonsággal, könnyen lehet, hogy az AMD mögé kerülnek.

Az Intel múltja

A Pentium 4 sikeréhez két tulajdonság szükséges. Az első, hogy az új szoftverek kihasználják az SSE2 utasításkészlet nyújtotta előnyöket, a második az órajel minnél gyorsabb megnövelése. A kezdetektől fogva minden egyes CPU-nak voltak egyaránt jó és rossz tulajdonságai, nézzünk rá néhány példát:

Emlékeztek az első Pentium processzorra? Az első a P60 volt, borsos ára miatt őrültség lett volna megvenni, hiszen ott volt az olcsóbb AMD 486-os processzor. Nem volt rá nagy a kereslet, mert aki megvette, annak alaplapot is kellett cserélnie. Akkoriban még nagyon újnak számított az új CPU és nem akartak az emberek váltani, mivel ez volt az első kísérlet az Intel-től. De végül kihaltak a 486-os processzorok, így utat törhetett magának a cég, bebizonyította, hogy el tudják érni az akkoriban még elképesztőnek számító 200 MHz-et. Mi volt a helyzet a Pentium Pro-val és P6-os magjával? A PPro bukott, mert míg a felhasználók még 16 bites alkalmazásokat használtak, addig a processzor ezeket igen gyengén futatta, és inkább a 32 bites alkalmazásoknál jeleskedett. Ezután már az Intel is lemondott a gyenge Pro-ról, ezért 1997-ben kiadták a Pentuim II-őt, ami 1998-ra világszerte ismertté vált. Előnye szintén a magas órajel volt: 1998 végére az Intel elérte a 450 MHz-et, ez nyitotta meg számukra a siker kapuját, és ettől kezdve a világ egyik legnagyobb és legsikeresebb processzor gyártói lettek. Az órajel

Minden processzort más-más alkalmazásra terveznek, ettől is függ az órajel nagysága. Ha egy cég nem tud olyan terméket előállítani, amire a piacon szükség van, akkor az valószínűleg meg fog bukni, ilyen volt például a Pentium Pro. Mit tudnak a CPU gyártók annak érdekében tenni, hogy a processzoraik sikeresek legyenek? Az átlagos felhasználó főként az órajel nagysága alapján dönti el mit választ, ezért ennek radikális növelése lett a fő cél.

Az a kérdés, hogy miért nem emelkedik az órajelenkénti kezelhető utasítások száma és az órajel egyszerre. Ha nagyobb az utasításszám és kisebb az órajel, akkor több hátránya van a processzornak. A megoldás az, hogy csökkenteni kellene az utasítások mennyiségét a nagyobb órajel elérése érdekében. A Pentium 4 a Hyper Pipeline technológiát használja, amivel magasabb órajelet tud elérni, mint eddig. Az órajel nagysága nagymértékben függ a fejlettségi szinttől, ez alatt azt értem, hogy ma nem lehetne gyártani egy 3 GHz-es processzort, mert még nem olyan fejlett a technológia, hogy ez megvalósítható legyen.

A tranzisztort 1948-ben találták fel a Bell Laboratóriumban, amely lehetővé tette, hogy a nagyon nagy és bonyolult számítógépek lényegesen kisebbek legyenek. Később megjelentek az integrált áramkörök, majd az első mikroprocesszor, a 4004, az Intel jóvoltából. Napjaink processzorai, mint a Pentium 4 és az Athlon is ugyanezen a technológián alapulnak, de ezek már bonyolult utódai a 4004-nek. A méretek állandó csökkenése együtt jár a fejlődéssel. A Pentium 4 0.18-micronos eljárással készült, a jövőben egyre kisebb és kisebb micronszámúak lesznek a processzorok.

Minél bonyolultabb egy CPU, annál több tranzisztort építenek bele. Ha az idők folyamán nem változtak volna a tranzisztorok méretei, akkor ma már centiméterben mérnénk a processzorok nagyságát, nem pedig milliméterben. A fejlődéssel kisebb lesz a tranzisztor mérete, összetettebbek és gyorsabbak lesznek a processzorok.


A Pentium 4 magja és egy pénzérme

Az első x86-os processzor, a 8088-ban 29,000 tranzisztor volt egy 3 micron csíkszélességű, 33 négyzetmilliméteres magban, ma pedig a Pentium 4-ben 42 millió tranzisztor 0.18 micronos gyártási eljárással készül, a processzor mérete pedig 217 négyzetmilliméter. A Pentium 4-ben levő mag csupán hatszor nagyobb, mint a 8088-é, viszont a tranzisztorok száma 1400-szor több. El tudjátok képzelni milyen nagy lenne a Pentium 4, ha 3-micronos technológiával készült volna? Az Intel következő célja

Jelenleg az Intel processzorjai 0.18-micronos eljárással készülnek. Előreláthatóan - az Intel szerint - még 2001 első felében kiadják az első 0.13-micronos processzoraikat. Valószínűleg a második negyedévre fog tolódni, és mint mindig, most is a mobilprocesszorokban jelenik meg az új technológia először. Az Intel a jövőben amennyire csak lehet, csökkenteni szeretné a micronméretet, de most nézzük meg, hogyan is érik el a 0. 13-micron-t. Ennek a kifejlesztésére az Intel a legtöbbet hozza ki magából, a Technológiai- és a Gyártási Csoportban (TMG) jelenleg 4000 ember dolgozik.

Ha az Intel hamarabb kifejleszti a 0. 13-micronos eljárást, mint az AMD, akkor szinte biztos, hogy az Intel felülkerekedik versenytársán. A TMG előrejelzése szerint a tranzisztor mérete 30%-al csökkenni fog minden 2. évben. Az eredmény itt látható a táblázatban:

A jövő gyártási eljárása - előrejelzés
Jelenlegi
Előrejelzés
Kódneve
P852
P854
P856
P858
P860
P1262
P1264
Gyártás éve
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
Csíkszélesség
0.50µm
0.35µm
0.25µm
0.18µm
0.13µm
0.10µm
0.07µm
Kapuhosszúság
0.50µm
0.35µm
0.20µm
0.13µm
0.07µm
0.05µm
0.03µm


Az illusztráció azt mutatja, hogy milyen kicsi 0. 07-micron, az összehasonlítás végett az Intel a tranzisztort használta, amely olyan kicsi, mint a DNS.



Itt egy kép a 0. 01-micronról (10nm), egy arany elemi részecskét rögzítettek egy antitesthez.



Ez meg egy tranzisztor 30nm-es hosszal (0. 03-micron), csak 3-szor nagyobb, mint a fenti képen látható elemi részecske, amelyet egy Z-DNS antitesthez rögzítettek.

A Pentium 4 0.13-micronon

Az Intel egy új Pentium 4 chip kiadására készül 2001 utolsó negyedévében, 2GHz-es vagy nagyobb órajellel, amelynek a neve Northwood lesz. A Northwood a Willamette 0.13-micronos változata, a magméret (mely most 217 négyzetmilliéter) hozzávetőlegesen felére fog csökkenni. Ezáltal nemcsak a termelékenység nő, hanem olcsóbb is lesz előállítása is, mivel egy szilicíumlapkából több chipet tudnak gyártani.



A Northwood 1.3 volton fog futni, ellentétben a mostani Pentium 4-gyel, ami 1.7 volton működik, és hőmérséklete is jelentősen kisebb lesz, mint a Willamette-é. (A 2GHz-es Northwood kevesebb hőt termel mint a 1. 5GHz-es Pentium 4). Ez megnyitja a sikerhez vezető utat a Pentium 4 és az Intel számára. 2005-ben 10GHz 1 voltnál alacsonyabb feszültségen

A P6 micro-architektúrát először a Pentium Pro-ban láthattuk 1995-ben, és napjainkban a Pentium III 1GHz-ben is jelen van. Mivel az órajelkülönbség köztük közel kilencszeres, ha már elavult is, skálázhatósága kiválónak mondható. A NetBurst alapú processzorok akár 8-10GHz-esek is lehetnek, melyeket az Intel az elkövetkezendő 5 év folyamán tervez elérni. A 2GHz elérése nem lesz mérföldkő, és a 10 GHz is egyre inkább közel van a beteljesüléshez. Ezek a processzorok 0.07-micronos eljárással készülnek majd és 2005-ben fognak megjelenni, már kevesebb, mint 1 volton működnek, a becslés szerint 0.85V körül.

Ez felhozza a nyilvánvaló kérdést, mit lehet ezekkel a processzorokkal kezdeni?

Microsoft Word és Excel számára - a dokumentumok bonyolultságától függetlenül - biztosan nem kell ekkora számítási teljesítmény, tehát a hagyományos területeket kizárhatjuk. De rengeteg ma még kihasználatlan lehetőség nyilhat meg előttünk. A számítógép felismerheti az irásunkat, és lehet, hogy elég lesz csak mondani a szöveget, és a számítógép leírja helyettünk. Képzeld el, hogy úgy beszélsz a számítógépeddel, mint egy emberrel. Akkor már nem lesz titkárnő, akinek jegyzetelnie kellene, hanem ott lesz egy gép, aki azt gépeli le, amit mondasz. Pár év múlva már nem jelszóval lépsz be a számítógépedbe, hanem elé ülsz, és ő felismeri az arcodat, azután köszönt téged.

Az Intel szerint 2005-re már mindenki számára elérhetőek lesznek a magasabb órajelű processzorok. A cég keményen dolgozik a valósághű szoftvereken, amelyek a jövőben lehetővé teszik a kommunikációt a computerekkel. Csak gondolj bele, mi történt az elmúlt 5 évben. A jövő felülmúl minden képzeletet, hiszen nagyon gyorsan történnek a dolgok. Összegzésképpen 9 pont, milyen lesz az Intel szerint a processzorok és a tranzisztorok világa 2005-ben:

1. A tranzisztorok 0.03-micron szélesek lesznek, vastagságuk megegyezik 3 atoméval.
2. Ezek a tranzisztorok 10 billiószor kapcsolhatóak ki- és be másodpercenként.
3. Az ezekből a tranzisztorokból felépülő processzorok 10-szer bonyolultabbak, mint a napjaink legfejletebbjének számító Pentium 4. A jövőben a processzorok 10GHz-en futnak, 400 millió vagy több tranzisztorból fognak állni és kevesebb, mint 1 volton működnek. Napjainkban a Pentium 4 1. 5GHz-en fut, 42 millió tranzisztorból áll és 1.7 volttal működik.
4. Gyorsabb lesz, mint egy puskagolyó: A 10GHz-es processzor 20 millió műveletet lesz képes elvégezni, amíg egy lövedék megtesz 30 centit, illetve 2 millió számítást végez el néhány centis utazás alatt.
5. A 10GHz-es processzor gyorsabb lesz, mint egy pislantás. Amíg pislantasz (kb. a másodperc 1/50-ed része alatt), a processzor 400 millió műveletet tud elvégezni.
6. Képzeld el, hogy egy köröm nagyságú chipben 400 millió alkotrész van. A rio de janeiroi Marcana stadionba - mely a világ legnagyobb atlétikai stadionja - csupán 200,000 néző fér.
7. A processzorok 1 vagy annál kevesebb volton működnek 2005-re, lényegesen kevesebb energiát fognak fogyasztani, mint napjaink processzorai. Ezáltal könnyedén felhasználhatók akkumulátoros készülékekben, mint a laptop és a kézi számítógép is.
8. A chipek gyártási eljárása 0.07 micronra csökken, mely szélesség harmada a jelenleg használt 0.18 micronnak. Összehasonlításképpen 1993-ban az első Pentium processzor 66MHz-en futott, 0.35-micronos eljárással készült és 5 volton működött.
9. A 0. 07-micronos (70 nanometer) technológia az Extreme Ultra Violet (EUV) eljáráson alapul, mely következő generációs technológia a még kisebb gyártást is lehetővé teszi.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • denes123s #78
    Vicces, hogy amit 7-8 éve még lehetetlennek hittek(70nm), annak mára a fele is könnyen elérhetővé vált:D
  • nyunyu #67
    Integer tipusu SIMD az csak az MMX
    Az SSE a floating SIMD.

    MPEG-hez meg miert kene integer? Lehet lebegoponttal is szamolni, aztan a vegen lecsapjuk a tizedeseket... Legalabbis szerintem.
    Arra nem emlekszem, hogy a matrixmuveletek, amiket az MPEG hasznal, az alapbol integeren ertelmezettek, vagy sem.
    Hiaba, ebbol meg nem vizsgaztam :-)
  • ixyon #48
    én amd fan vagyk, de ha tárhgyilagosa kellene megítélnem azt mondanám, hogy 1ik sem jobb mnt a másik...

    a pentium pro nem bukott meg, mert elég sok elkelt belóőle, mert szervereke jó volt.

    most pedig az amd vezet az általad elérhtő teljesítéményben, mert a P4 nem elérhően dréga, a K7 magy gyorsabb, mint a PIII. Persze szerintem ennek a fő oka, hogy az intel 4.éve késik az itaniummal, 2 olyan technológia, ami közé 4 évet szántak, 1 évben fog megjelenni.

    Nekem ezen felül 1 ilyen késés után kicsit furán hat, hogy 5 év múlva már a 10Ghzt akarják kenni, és szerintük "nem lesz késés" (bár a ferkvencianvelés megy mind a 2 gyártónak, merz a K7-es mag óta 1edül ez fejlődött, a magok nem)
  • Q #47
    yo volt donteni ;-)
  • Q #46
    nem bukott meg a pentium pro
  • Piquet #44
    XXX: te azt mondod fehér én meg azt, hogy fekete. A PPro esetében elmaradt az elvárt üzleti siker, tehát megbukott. Bizonyítsd az ellenkezőjét!
  • Piquet #41
    "XXX": mikor téged olvaslak néha olyan "vak vezet világtalant" érzésem van. Te legalább részben elolvasod a hozzászólásokat és a cikkeket, és ez is valami :))))

    Sehol nincs sztem leírva, hogy Dos-ra tervezték volna, viszont az szentigaz, hogy mikor megjelent még nem WinME-vel nyomult az átlag júzer, hanem Dossal. Ezért az átlag júzernek hasznavehetetlen volt. Ezt írja a cikk is sztem, bár lehet hogy átírták azóta :)))
  • Piquet #39
    PPro 32 bites rendszereken jó volt, de saját korában DOS alatt egy nagy nulla. Kár ezen vitázni, mert temérdek teszt/újságcikk/elemzés jelent meg anno róla, csak el kellett volna olvasni.

    Q: fórum arra való ja, de már tele van a tököm a sok hülyegyerekkel aki "csakazértis AMD" vagy "csakazértis INTEL". Az ilyen vitáknak semmi értelme, nem értem miért jó, ha érzelmi alapokon döntjük el a kérdést... Használja mindenki azt ami teccik neki, és nem kell vallásháborút csinálni belőle. Volt valami Pentium hibáról szóló cikk ahol valami köcsög beírta, hogy "AMD rulez, kva anyátok" vagy valami hasonlót. Nos, sztem ezek nemigazán kellenek, én személyszerint elvárnám, hogy valaki takarítsa ki, mert egymás felmenőinek a szidásával nem lehet nyomatékosítani az intel vagy amd előnyeit.....
  • Q #37
    forum nem arra valo hogy mindenki kifejtse a maga velemenyet amit utana megvitatunk? kapjak be a gecza amd-sek akkor is :-)

    rohadt cenzura, rosszabbak vagytok mint a kormany :-P
  • nyunyu #36
    Nem hinnem, Egy-ket elvetemult jatekos vett anno ilyet, persze jo dragan, hiszen volt ra patch Quake-hez, es akkor sokkal gyorsabb volt...