О новизне процессоров Intel Core i3/i5/i7. Часть 2*


PDF версия

Компьютер-на-модуле в конструктиве COM Express Basic (Kontron ETXexpress-AI)

Коротко продукт Kontron ETXexpress-AI можно охарактеризовать как компьютер-на-модуле формата COM Express Basic, обладающий расширенными графическими возможностями, повышенной производительностью, конфигурируемой шиной PCI Express и надежной двухканальной памятью с функцией коррекции ошибок ECC. Этот продукт призван обеспечивать высокую производительность вычислений и графики в задачах класса High End (см. рис. 4).

Рис. 4. Компьютер-на-модуле Kontron ETXexpress-AI (конструктив COM Express Basic) поддерживает различные процессоры серий Intel Core i5 и Intel Core i7 и обеспечивает многократный прирост производительности в графических приложениях

Интегрированный видеоконтроллер обеспечивает для Kontron ETXexpress-AI поддержку интерфейса DisplayPort, стандарта OpenGL 2.1 и аппаратное ускорение функций DirectX 10, что позволяет организовать на основе данного изделия быструю высококачественную визуализацию. Графическая производительность данного компьютера-на-модуле более чем в 2,5 раза превышает графическую производительность решений на базе мобильных чипсетов Intel GM45 и Intel GS45. Для использования в ответственных задачах продукт Kontron ETXexpress-AI оснащается ECC-памятью объемом до 8 Гбайт и опциональным защитным модулем TPM (Trusted Platform Module). Изделие Kontron ETXexpress-AI доступно в версиях с процессорами Intel Core i7-620UE (тактовая частота 1,06 ГГц), Intel Core i7-620LE (частота 2,00 ГГц), Intel Core i5-520E (2,40 ГГц) и Intel Core i7-610E (2,53 ГГц, самый быстрый вариант). Все модификации поддерживают до двух модулей двухканальной памяти DDR3 SO-DIMM с функцией ECC объемом до 4 Гбайт каждый и имеют разъем COM Express COM.0 Type 2, куда выведено множество различных интерфейсов: порт PCI Express Graphics второй версии (может быть сконфигурирован как 2 порта
PCI Express x8), 6 портов PCI Express x1, 4 канала Serial ATA, канал ATA, 8 портов USB 2.0, порт Gigabit Ethernet, двухканальный интерфейс LVDS, выход VGA и входы/выходы звуковой подсистемы Intel HDA (High Definition Audio). Наличие интегрированных интерфейсов PCI 2.3 позволяет включать в состав системы старые компоненты, не поддерживающие шину PCI Express.

Благодаря ЦП нового поколения, способствующих более эффективному использованию электроэнергии и увеличению пропускной способности, модуль Kontron ETXexpress-AI поднимает планку производительности на высоту, недоступную аналогичным решениям на базе встраиваемых процессоров Intel Core 2 Duo. Новый компьютер-на-модуле может быть очень полезен OEM-производителям, работающим на рынках игрового оборудования, решений типа digital signage (технология представления информации с помощью дисплеев, проекционных систем и т.д.), сетевых и телекоммуникационных систем, медицинской техники и средств промышленной автоматизации, а также в оборонном, аэрокосмическом и правительственном сегментах. Для COM-модуля Kontron ETXexpress-AI предлагаются пакеты поддержки на базе операционных систем Windows 7, Windows XP, Linux (включая Red Hat Enterprise, SuSE, Red Flag и Wind River Linux) и VxWorks.

Плата в конструктиве CompactPCI 6U (Kontron CP6002)

В отличие от рассмотренных выше изделий, продукт Kontron CP6002 позволяет использовать преимущества процессоров Intel Core i5/i7 на классической платформе CompactPCI. Данная плата высоты 6U удовлетворяет спецификации PICMG 2.16 и может использоваться для построения мощных конфигураций с быстрыми внутрисистемными соединениями Gigabit Ethernet. Процессор Intel Core i7 и современный экономичный чипсет мобильной серии обеспечивают для этого изделия уникальное сочетание высокой вычислительной и графической производительности с низким энергопотреблением и богатой мультимедийной функциональностью.

Довольствуясь пассивным охлаждением, плата Kontron CP6002 может нести до 8 Гбайт запаянной памяти DDR3 (частота 1066 МГц) с функцией ECC, имеет разъем CompactFlash для установки высоконадежных флэш-накопителей соответствующего формата и доступна в трех классах исполнения: R1, R2 и R3. Первая версия предназначена для стандартных приложений с воздушным охлаждением. Версия R2 может эксплуатироваться в расширенном температурном диапазоне –40…70°C и отвечает требованиям VITA 47 EAC3/EAC6 по ударам и вибрации. Плата Kontron CP6002 в исполнении R3 имеет полностью кондуктивное охлаждение и удовлетворяет спецификации VITA 47 ECC4.

Благодаря процессорам Intel Core i7-610E (тактовая частота 2,53 ГГц) и Intel Core i7-620LE (2,0 ГГц), изделие Kontron CP6002 демонстрирует высочайшую производительность на ватт потребляемой мощности. Плата построена на контроллере-концентраторе ввода-вывода Intel Mobile QM57 и предоставляет для подключения дисплеев фронтальный разъем VGA плюс два дополнительных тыльных интерфейса. В наличии имеется бортовой контроллер HDA. Развитая коммуникационная подсистема включает также 4 порта Gigabit Ethernet, 4 тыльных канала Serial ATA с поддержкой массивов RAID 0/1/5/10, наплатные разъемы для подключения жестких дисков и флэш-накопителей с интерфейсом Serial ATA, 6 портов USB 2.0 и 2 последовательных порта. Кроме того, возможна установка одного мезонина PMC/XMC и бортового жесткого диска формата 2,5 дюйма с интерфейсом Serial ATA. Для приложений с высокой интенсивностью ввода-вывода доступны версии Kontron CP6002 с двумя сокетами PMC/XMC.

Совокупность характеристик платы Kontron CP6002 позволяет рекомендовать ее для сверхнадежных систем, где требуются комплектующие с высокой устойчивостью к ударно-вибрационным нагрузкам и память с коррекцией ошибок ECC. Дополнительную надежность данному продукту придают защитный модуль TPM (Trusted Platform Module) 1.2, продублированный концентратор встроенного кода и интерфейс интеллектуального управления IPMI (Intelligent Platform Management Interface, спецификация PICMG 2.9 R1.0). Кроме того, поскольку изделие Kontron CP6002 базируется на компонентах из семейства Intel Embedded Roadmap, оно характеризуется увеличенным жизненным циклом. Все перечисленные характеристики делают данную плату топовым CompactPCI-продуктом высшей производительности, рассчитанным на жесткие условия эксплуатации и ориентированным на рынки спецприменений.

Особенности развития

В настоящей статье мы попытались дать оценку такому неоднозначному рыночному явлению как Intel Core i3/i5/i7 и помочь читателям выработать собственное адекватное отношение к новому семейству процессоров Intel. А оно, как видно, подразумевает довольно широкий спектр отношений. Появление полупроводниковых изделий серии Intel Core i3/i5/i7 можно воспринимать как абсолютно естественное предсказуемое событие, о котором компания Intel предупреждала достаточно давно и которое диктуется самой логикой развития современной индустрии микропроцессоров. Горизонт планирования в этой отрасли составляет два года (см. рис. 5), и потому все, кто хочет подготовиться к появлению новых процессоров на основе информации из открытых источников, такую возможность имеют и активно ею пользуются. Кроме того, хорошо известно, что, невзирая на экономические кризисы, корпорация Intel в своей деятельности неукоснительно следует принципу «тик-так»: существующее ядро переводится, например, с 65 нм на 45 нм, т.е. на технологический процесс с более высоким разрешением (тик), затем специально под этот техпроцесс разрабатывается новое ядро (так), после чего оно переводится на техпроцесс с еще более высоким разрешением (тик) и т.д. (см. рис. 5)2. Знание данного принципа теоретически позволяет даже заглянуть за горизонт планирования Intel и спрогнозировать для себя характеристики будущих процессоров до того, как они будут анонсированы под самым первым рабочим названием.

Платформа Intel Core i3/i5/i7 демонстрирует не только рост количественных показателей, но и признаки перехода количества в качество. Развитие по такому важнейшему эксплуатационному показателю как производительность на ватт потребляемой мощности вывело процессоры Intel Core i3/i5/i7 на принципиально новый уровень, который позволяет, в частности, всерьез говорить о конкуренции между x86-совместимыми чипами и чипами с микроархитектурой AltiVec в традиционных AltiVec-приложениях (см. ниже). Платформа Intel Core i3/i5/i7, таким образом, является сущностью глубоко диалектичной, содержащей в себе изначальное противоречие между претензиями на революционную новизну и фактической эволюционностью, огромной важностью процессоров Intel Core i3/i5/i7 для рынка Embedded как лучших на сегодняшний день ЦП с системой команд x86 и отсутствием каких-либо концептуальных или же архитектурных прорывов.

С профессиональной точки зрения, процессоры Intel Core i3/i5/i7 — это вершина инженерной, научной и производственной мысли, это объективно лучшие серийные микропроцессоры для абсолютно всех рынков, включая рынок Embedded. Но появилась платформа Intel Core i3/i5/i7 не в результате революции, а как очередной этап быстро протекающего эволюционного процесса. Поэтому, уважаемые читатели, если кто-либо будет рекомендовать вам процессоры Intel Core i3/i5/i7 как принципиально новые революционные продукты — не верьте разнузданной рекламе. В платформе Intel Core i3/i5/i7 заключена новизна особого свойства. Это новизна эволюционного толка, полностью лишенная эффекта неожиданности, но вместе с тем весьма масштабная по широте охвата встраиваемых платформ и приложений. Это новизна, закрепляющая и усиливающая существующий многоядерный тренд и даже осмеливающаяся угрожать самому факту существования таких важнейших альтернативных технологий как PowerPC (см. следующий раздел). Высокопроизводительные x86-совместимые процессоры сегодня можно найти в 19-дюймовых платформах, на слотовых платах PICMG 1.x, на модулях типа COM, в оборудовании стандартов CompactPCI, VME, VPX, MicroTCA/AdvancedMC, AdvancedTCA и др. Число конечных систем на базе таких ЦП постоянно растет. Ясно, что с течением времени данный перечень будет лишь расширяться. В частности, процессоры Intel Core
i3/i5/i7 обязаны появиться на модулях PC/104 и разнообразных совместимых с PC/104 форматов. Это неизбежно: коль скоро ЦП серии Intel Core i3/i5/i7 идут на смену чипам Intel Core 2, они будут использоваться как минимум во всех тех задачах, где сегодня используются процессоры Intel Core/Intel Core 2, а также в тех задачах, где потребность в высокопроизводительных ЦП начинает подвигать разработчиков к реальным действиям. Платформу Intel Core i3/i5/i7 во встраиваемых приложениях ждет не просто успех, а настоящий триумф. Но если бы мы назвали этот грядущий триумф революцией, мы погрешили бы против истины.

Конкурентная борьба

А каких новостей в связи со всем сказанным следует ждать из лагеря конкурентов Intel? Прежде всего, там, как и прежде, не будет единства, поскольку у входящих в этот лагерь компаний очень мало точек соприкосновения. Компания AMD выпускает процессоры с архитектурой x86, ориентируясь в первую очередь на массовый рынок; компания Freescale — процессоры с архитектурой PowerPC, находящие спрос почти исключительно во встраиваемых сегментах. Объединяет их лишь наличие общего конкурента, с которым они не могут ничего поделать ни вместе, ни поодиночке. И если AMD, по крайней мере, способна выдерживать задаваемый корпорацией Intel темп, то Freescale, увлекшаяся интеграционными играми, явно теряет инициативу: отставание от Intel по такому банальному, но от того не менее важному показателю как нанометры, грозит стать катастрофическим. А ведь нанометры, точнее, выраженное в нанометрах разрешение технологического процесса, определяет энергопотребление конечной системы в гораздо большей степени, чем степень интеграции входящих в нее полупроводниковых устройств. Уже сегодня ничто не мешает реализовать в микросхеме центрального процессора весь чипсет и память в придачу, но если такая система-на-кристалле будет изготавливаться по нанометровым нормам 10-летней давности, покупателей на нее не найдется, поскольку ее энергопотребление окажется существенно выше, чем у решения традиционной компоновки с энергоэффективным 32-нм процессором, чипсетом и ОЗУ в виде отдельных микросхем и модулей.

Преимущества процессоров x86 по сравнению с процессорами PowerPC очевидны: это и теснейшая связь с миром массовых систем, автоматически означающая низкую стоимость совместимых базовых аппаратных и программных средств, и доступность гигантского количества готового ПО, и наличие огромного множества квалифицированных специалистов. Благодаря увеличению числа ядер в одном корпусе и переходу на технологические процессы со все более высоким разрешением, современные x86-совместимые ЦП уже не уступают устройствам PowerPC по удельному быстродействию, а по абсолютной производительности даже обгоняют их. В контексте оборонных и аэрокосмических приложений, которыми сегодня во многом ограничивается сфера применимости процессоров PowerPC компании Freescale, недостаток у x86-оборудования ровно один: консервативность соответствующего рынка. Впрочем, благодаря своим высочайшим потребительским качествам, ЦП марки Intel теснят микроархитектуру PowerPC даже там, где она безраздельно властвовала на протяжении десятилетий, и где перемены не очень-то приветствуются.

Заметим, что в связи с бурным прогрессом в секторе x86-совместимых устройств будущее компании Freescale и всей индустрии PowerPC становится весьма благодатной темой для спекуляций. Даже представители Intel, обычно ведущие себя по отношению к конкурентам вполне корректно, позволяют себе публично ставить под сомнение перспективы технологии AltiVec, на которой базируются все высокопроизводительные решения марки Freescale. Пожалуй, корпорацию Intel можно понять: в отличие от карманной конкурентки AMD, играющей на одном с Intel поле и постоянно проигрывающей, компания Freescale является для нее чужаком. Конкурентная борьба между Freescale и Intel, по сути, только началась и идет лишь в одном сегменте — спецприменений. Случись с Freescale что-нибудь плохое, американское антимонопольное ведомство и бровью не поведет, поскольку на рынке высокопроизводительных ЦП для оборонных и аэрокосмических приложений формально останутся еще целых два поставщика: Intel и AMD.

Тем не менее, на наш взгляд, конкурентам Freescale еще рано радоваться. Оборонные и аэрокосмические приложения — рынок очень специфический, и продукция Freescale пользуется на нем огромным уважением. Хотя x86-совместимые процессоры применяются в задачах данного типа все шире, зависимость рынка спецприменений от микроархитектуры PowerPC сильна настолько, что полное ее вытеснение, если оно когда-нибудь все же произойдет, представляется делом весьма отдаленного будущего.

А вот о судьбе AMD можно высказаться гораздо более определенно: несмотря на явное техническое и маркетинговое отставание от лидера, этой компании ничего не угрожает. Гарантией тому — все то же антимонопольное ведомство США, которое в случае исчезновения AMD немедленно обрушит свой гнев на Intel как на единственного оставшегося в живых поставщика высокопроизводительных процессоров для персональных компьютеров, серверов и ноутбуков, а также многих классов встраиваемых приложений. Поскольку наличие хотя бы одного конкурента для корпорации Intel жизненно необходимо, можно с уверенностью утверждать, что альтернативные источники поставок на рынке x86-совместимых процессоров будут существовать всегда.

Правильное восприятие

По нашему мнению, восприятие процессоров Intel Core i3/i5/i7 как обновленных или принципиально новых, эволюционных либо революционных неизбежно страдает однобокостью. Гораздо правильнее видеть в них реальные продукты, подходящие либо неподходящие для решения конкретных задач. И тогда все немедленно становится на свои места. Если вам нужны по-настоящему высокопроизводительные встраиваемые решения, совместимые с максимально широким спектром аппаратных и программных средств, существующих или будущих, вашей разработки или покупных, вы непременно выберете продукты на базе Intel Core i3/i5/i7, поскольку на сегодняшний день указанные качества выражены в них в максимально возможной степени.

Хотелось бы выразить надежду, что нам удалось в достаточной мере раскрыть эту мысль, показав «масштабы бедствия» под названием Intel Core i3/i5/i7. Не добавляя ничего принципиально нового к сделанному своими великими предшественницами, платформа Intel Core i3/i5/i7 развивает достигнутый ими успех на всех направлениях как официально утвержденная продолжательница их дела, объективно достойная данного статуса по своим техническим и эксплуатационным параметрам. А посему вопрос перевода высокопроизводительных решений на рельсы Intel Core i3/i5/i7 является в настоящее время весьма злободневным не только для поставщиков базовых аппаратных средств, но и для их клиентов.

 


*Начало см. в ЭК5.

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *