Сражение между большими серверами стало главным событием конференции Hot Chips – на ежегодном мероприятии самых крупных в отрасли разработчиков микропроцессоров.
Этот небольшой обзор открывает несколько фотографий самых новых процессоров для серверов – Power 8 от IBM и M6 от Oracle. В настоящее время эти кристаллы проходят испытания, после которых намечена передача их в производство.
Компании Intel и AMD рассказали на конференции об уже поставляемых на рынке процессорах Haswell, Kabini и Richland. Ключевые докладчики этого мероприятия не смогли обойти традиционные темы подобных встреч – исчерпания потенциала КМОП-технологий и увеличения исков о нарушениях патентных прав.
Кроме того, на конференции состоялось несколько забавных выступлений. На одном из них инженер из Broadcom рассказал об умном устройстве Pebble Watch, которое не только служит часами, но и отображает смс с мобильного телефона, а также предоставляет ID через Bluetooth.
Участник конференции Брайан Холден (Brian Holden) рассказал о малоизвестной начинающей компании Kandou Bus, в которой работает около года. Эта компания разрабатывает алгоритмы для трехпроводных межсоединений, которые обеспечат реализацию новых функций и возможностей объединительных плат со скоростью передачи данных 400 Гбит/с.
Теперь, когда стандарт PCI Express Gen 3 получил достаточно широкое применение в центральных процессорах следующего поколения, предыдущая работа Холдена в качестве руководителя консорциума Hypertransport практически завершилась, что позволило ему заняться продвижением технологии Kandou в комитетах IEEE 802 и Ethernet.
Патрик О’Коннор (Patrick O’Connor) (см. фото), инженерно-технический руководитель, занимавшийся разработкой сенсора Kinect для приставок Xbox One от Microsoft, рассказал о своем участии в конкурсе, который был организован этой компанией между сторонними группами разработчиков нескольких моделей датчиков.
Патрик О’Коннор – разработчик сенсора Kinect для игровых приставок Microsoft
Датчик с матрицей из 512×424 пикселов, изготовленный по 130-нм процессу TSMC и имеющий диагональный угол обзора 90°, стал частью проекта по разработке игрового контроллера Kinect следующего поколения.
По словам О’Коннора, этот датчик позволяет разглядеть руку ребенка или его запястье, даже если ребенок находится очень далеко от камеры, – в этом случае задействуется всего несколько пикселов. Таким образом, датчик делает игру намного более точной и привлекательной. Другой инженер из Microsoft рассказал о конкурсе, который компания провела, чтобы определить лучшее ядро для ЦП в игровой консоли. В этом конкурсе участвовали очень разные проекты, в т.ч. разработки наборов команд от штатных сотрудников. В итоге были выбраны вычислительные ядра с архитектурой Jaguar от AMD.
«Голубой гигант» воспользовался 22-нм процессом SOI
Компания IBM установила в один кристалл 12 усовершенствованных ядер Power с использованием 22-нм технологии FD-SOI (полностью обедненный кремний-на-изоляторе) и 15-ти слоев металлизации (см. фото). Каждое из ядер имеет собственный интегрированный стабилизатор напряжения и доступ к общей памяти L3 eDRAM объемом 96 Мбайт на кристалле площадью 650 кв.мм. По словам Джеффа Стучелли (Jeff Stuecheli), разработчика оборудования IBM, этот кристалл потребляет столько же энергии, что и предыдущий, и работает на той же частоте 4,5 ГГц. При этом производительность усовершенствованного кристалла в режиме одного потока на 60% выше прежнего показателя (см. диаграмму).
Джефф Стучелли демонстрирует кристалл компании IBM
Производительность усовершенствованного кристалла в режиме одного потока на 60% выше прежнего показателя
Компания IBM использовала в процессоре Power 8 ранее созданную технологию внешнего кэша L4, задействовав при этом 128-Мбайт eDRAM. По словам Стучелли, в настоящее время в лабораторных условиях испытываются блоки на основе этих устройств.
Кристалл реализован с помощью межсоединений PCI Express Gen 3 и нового интерфейса CAPI (Coherent Accelerator Processor Interface). Сторонние разработчики получат соответствующие протоколы в рамках программы Power Open, что позволит им проектировать ПЛИС и ASIC, напрямую связанные с ЦП. В отличие от шины Quick Path Interconnect от Intel, интерфейсу CAPI не требуется передавать информацию о когерентности памяти, поскольку все эти данные обрабатываются блоком в процессоре Power 8.
IBM: меньше DIMM большего объема
Все центральные серверные процессоры от компаний IBM, Fujitsu и Oracle (см. фото), анонсированные на конференции Hot Chips, оснащены памятью 1 Тбайт из расчета на один разъем. Для максимально возможного объема DIMM-памяти IBM использует новые кристаллы Centaur Memory Buffer. В результате число модулей DIMM в больших серверах сокращается, что повышает их надежность.
IBM использует новые кристаллы в DIMM-памяти, позволяющие увеличить ее объем
Oracle идет вширь
Компания Oracle по-прежнему использует метод горизонтального масштабирования для построения больших серверов. Новые процессоры M6 этой компании состоят из 12-ти ядер (см. фото), на каждое из которых приходится восемь потоков. При этом задействуются только 48 Мбайт кэша L3, а L4 не используется. Как и в процессорах IBM, в этих устройствах Oracle применяются каналы PCI Express Gen 3, а объем памяти на разъем достигает 1 Тбайт.
г |
Новые микропроцессоры от Oracle состоят из 12 ядер
Восемь кристаллов M6 имеют возможность взаимодействовать друг с другом в одной системе. Инженеры Oracle создали отдельный управляющий кристалл для кэша L3 под названием Bixby, На основе 12-ти таких кристаллов строится связь в системе между 96-ю процессорами M6.
В свою очередь, представитель компании Fujitsu описал серверные ЦП следующего поколения – Sparc 64 X+ (см. фото). Одной из наиболее интересных особенностей этих устройств является их усовершенствованный блок логики для работы с базами данных, шифрованием и десятичными операциями, т.е. с теми приложениями, где первопроходцем была IBM.
Схема построения процессора Sparc M6
Функциональные блоки M6
Процессоры Haswell от Intel
Пер Хаммарлунд (Per Hammarlund), главный архитектор Haswell, подробно рассказал о новой микроархитектуре для 22-нм процесса (см. фото). Среди множества инновационных решений – 20-кратное сокращение потребления в режиме простоя.
Выступление Пера Хаммарлунда, главного архитектора Haswell, компания Intel
По словам Хаммарлунда, центральный процессор входит и выходит из очень глубокого сна так, что этого не замечает операционная система, считая, что он всегда был в активном состоянии.
Процессоры AMD для планшетов
Дэн Бувье (Dan Bouvier), ведущий архитектор отдела клиентских ЦП, представил ODM-проект для Kabini (см. фото) – первого четырехъядерного кристалла x86 для клиентов начального уровня. В настоящее время ведутся поставки этого ЦП и микропроцессора Richland.
Дэн Бувье, представитель AMD, показывает планшет с микропроцессором Kabini
По мнению Бувье, спрос на новые смартфоны с интерфейсами ввода-вывода типа MIPI (Mobile Industry Processor Interface) увеличивается, поскольку они обеспечивают выбор разных устройств памяти, начиная с DDR с малым потреблением и заканчивая памятью с вертикальной архитектурой и на фазовых переходах (см. фото).
Иски о нарушениях патентных прав
Майкл Броди (Michael Brody), вице-председатель группы по IP при Winston & Strawn, рассказал об истории возникновения интеллектуальной собственности (см. фото) и перспективах развития ее защиты. Эта тема очень волнует многих поставщиков кристаллов.
По его словам, за последние 10 лет в электронной промышленности произошло немало изменений, которые самым непосредственным образом отразились на финансовой деятельности компаний. Кроме того, значительные изменения произошли в области патентов.
Патентное бюро США наводнило такое количество патентов в области электроники, которого не было даже в период промышленной революции. На долю полупроводниковой отрасли в настоящее время приходятся 25% из общего числа поданных патентов. Характер патентных споров изменился в очень значительной мере, начиная с 1994 г.
В отличие от исков, поданных прямыми конкурентами, увеличивается количество исков от непрактикующих лиц (т.е. владельцев патентов, которые продают лицензии или преследуют в судебном порядке нарушителей патентного права, фактически не занимаясь созидательной деятельностью). В некоторых случаях доля этих исков превышает 60% от всех рассматриваемых случаев нарушения патентного права. Главное контрольно-финансовое управление США придерживается более скромного показателя – 40% (см. фото).
По данным Главного контрольно-финансового управления США, доля исков прямых конкурентов сократилась с 76 до 59% за период 2007–2011 гг.
Исследования показывают, что крупные компании преследуются чаще других, но больше всего страдают малые компании (см. фото внизу). Объем вознаграждений за юридические услуги и помощь в ликвидации споров составляет 13,7 млн долл.
В большей мере от судебных исков страдают малые компании – их доля убытков составила 62%
Надеваем волшебные очки
Бабак Парвиз (Babak Parviz), руководитель программы Project Glass компании Google, выступил с докладом об интерактивных очках дополненной реальности. По его словам, это первое электронное устройство компании, которое потребители будут носить на себе ежедневно.
Парвиз уделил слишком большое внимание истории развития компьютерных вычислений и связи для такой продвинутой, но вежливой аудитории как разработчики микропроцессоров. Однако после доклада Парвиза окружило несколько человек с вопросами (см. фото).
Рассказ Парвиза об очках дополненной реальности привлек внимание разработчиков микропроцессоров
По словам Парвиза, в очки не будет устанавливаться ни модем для сотовой связи, ни GPS-приемник. Отвечая на вопрос о возможности вторжения обладателей очков в сферу личной жизни, Парвиз заметил, что потребуется некоторое время на выработку соответствующих правил поведения тех пользователей, которые ведут видео- и фотосъемку в общественных местах. В свое время, например, такие правила появились после массового распространения фотоаппаратов.
Источник: EE Times
Читайте также:
AMD обновляет стратегический план развития на 2014–2015 гг.
ARM и Oracle расширяют совместную разработку 64-битных процессоров
Техпроцесс FD-SOI от ST: спасение европейской микроэлектроники?
Intel представила новые поколения 22-нм процессоров и «наночип» для LTE