Главная страница Visual 2000 · Общий список статей
Куда пойдет дальше компьютерная индустрия.Андрей Колесов
© 1998, Андрей Колесов Становление и первые годы развития...
Что нас ждет впереди
Процессоры
Архитектурные новшества
Становление и первые годы развития...
Становление и первые годы развития индустрии персональных компьютеров в 80-х годах происходило в целом достаточно понятным образом. Была большая компания IBM, которая в целом единолично занималась не только разработкой архитектуры ПК, но и подбирала для их реализации соответствующих партнеров, довольно решительно указывая кому и что нужно делать для участия в этом проекте. Ситуация решительным образом изменилась на рубеже 90-х годов, когда как-то незаметно из названия "IBM PC compatible" исчезло первое слово. Это в целом отражало тот факт, что основываясь на глубокой и разветвленной системе разделения труда, развитие индустрии далее шло на базе некоторой внутренней самоорганизации огромного числа независимых разработчиков и производителей. Впрочем, идеологические лидеры отрасли (свято место пусто не бывает) определились довольно быстро — Microsoft и Intel, но реализация их руководящей роли уже серьезно отличалась от того, что было еще лет десять назад. Однако здесь следует отметить, что при многих весьма похожих методах работы на рынке позиции партнеров по коалиции Wintel в отрасли имеют и целый ряд существенных отличий. Лидерство Microsoft в значительной степени было достигнуто благодаря ее доминирующему положению в области операционных систем. Но при этом компания Билла Гейтса стремительно расширяет свое присутствие в различных сегментах рынка ПО — сначала это были офисные пакеты, потом серверные системы и т.д. В частности, еще несколько лет назад основная доля доходов корпорации стала приходится на прикладные программы. Таким образом, весьма критичное общественное мнение по отношению Microsoft в значительной степени определяется тем, что она постоянно вступает в прямую конкуренцию с многими другими участниками рынка (с довольно очевидным исходом этой борьбы). Intel же фактически продолжает оставаться сегодня производителем монопродукта — микропроцессоров, реализация которых составляет примерно 70- 80% доходов корпорации. Разумеется, за последние 10 лет Intel серьезно расширила области своей деятельности — производство системных плат, сетевое оборудование, Internet-технологии, сборка системных платформ и даже разработка ПО. И тем не менее, складывается впечатление, что вся эта работа носит скорее вспомогательный характер и ведется ради главной цели — продвижения своих микропроцессоров. Таким образом, оставаясь в своей рыночной нише Intel фактически не конфликтует с соседями по индустрии. Более того, экспансию по расширению сферы применения своей продукции (в частности проникновение в сегмент техники high-end) корпорация реализует не сама, а за спиной своих партнеров, например производителей ПК. Здесь следует также отметить, что роль микропроцессора в формировании архитектуры компьютера безусловно очень велика, но все же не настолько, как это представляется сегодня в массовом общественном сознании (не без помощи активной просветительской деятельности Intel). Понимание своих реальных возможностей воздействия на развитие технологий заставляет Intel использовать гораздо более мягкие методы продвижения своих архитектурных идей по сравнению с той же Microsoft. Основная идея здесь заключается не в жестком навязывании своих стандартов и технологий, а в достаточно настойчивом убеждении коллег по рынку идти нужным для корпорации путем. (В этом плане другие, не процессорные, разработки Intel зачастую напоминают скорее не коммерческие продукты, а опытные образцы того, что предлагается отрасли освоить потом в серийном производстве.) Такое понимание бизнес-стратегии компании укрепилось у меня еще сильнее после участия в конференции Intel Developer Forum (IDF), которая прошла в середине сентября в небольшом городе Palm Springs на юге Калифорнии.
Подобные мероприятия для разработчиков технических и программных средств Intel проводит два раза в год, и они регулярно собирают более тысячи специалистов со всего мира (к сожалению, представителей России среди участников обнаружить не удалось). Программа конференции весьма напряженная: в течение трех дней ее работа начиналась в 8 утра с часовой общей презентации, после которой далее шли доклады в пяти параллельных секциях и четырех аудиториях для практических занятий. А вечером с шести до девяти часов в четырех залах шли дискуссии и сессии вопросов и ответов. Одновременно в одном из залов огромного конгресс-центра была развернута выставка продуктов и технологий третьих фирм. Зачем специалисты приезжают на IDF, тратя на это время и деньги? Вопрос представляется не столь тривиальным, учитывая высокую подготовку слушателей и в общем-то отсутствие на конференции каких-либо технических откровений со стороны Intel. Ведь партнеры Intel и так получают заблаговременно достаточно много конфиденциальной информации, к тому же по всему миру действует региональная система обучения и информирования разработчиков (в том числе и в России). И вот здесь-то и нужно сделать акцент — в центре внимания IDF стоят не только (вернее не столько) продукты и технологии корпорации, сколько изложения ее взглядов на перспективы развития компьютеров Intel-архитектуры (IA) в самом широком аспекте данной проблемы. (Термин ПК уже явно не походит для определения этого класса компьютеров).
Рассказать о всех темах конференции в рамках одной статьи представляется совершенно нереальным, и мы предполагаем подробнее рассмотреть некоторые их этих вопросов в следующих номерах еженедельника. А сейчас попробуем конспективно изложить круг основных вопросов IDF. Развитие процессоров Intel сейчас определяется реализацией трех основных технологий — прогрессом полупроводникового производства, совершенствованием процедуры тестирования изделий и изменениями собственно их архитектуры. По планам Intel внедрение новой производственной технология O,18 мкм должно начаться в первой половине следующего года и концу 2000 года полностью завершиться. То есть срок замены технологических норм сократится до двух лет (для технологии 0,25 мкм он составил 3 года). Напомним, что совершенствование производства является основой повышения быстродействия и расширения архитектурных возможностей микропроцессоров. Подготовка к переходу в будущем на технологию 13 мкм уже началась. В ходе своей презентации старший вице-президент Intel Альберт Ю продемонстрировал работу ПК на базе опытного образца Pentium II с частотой 800 МГц. Напомним, что между аналогичным показом процессора с частотой 400 МГц и его серийным выпуском прошло менее полутора лет. В условиях такого резкого ускорения производственной модернизации при одновременном повышении сложности внутренней архитектуры процессора особое значение имеет совершенствование технологии проверки работоспособности изделия (в английском языке это обозначается термином validation). В данном случае речь идет о широком круге проблем, связанных с оценкой соответствия процессора заданным спецификациям на всех этапах его проектирования и отработки производства. Примерно аналогичные проблемы при разработке ПО решаются на этапе его отладки, но при создании аппаратных средств есть очень много своих специфических моментов. (Здесь полезно вспомнить о том, что отладка является более широким понятием, чем тестирование. В частности, отладка предполагает разработку систему тестов, а также не только поиск, но и устранение ошибок.)
Ключевым направлением развития архитектуры процессоров в 1999 г. станет полный переход на новый набор команд, имеющий сегодня рабочее название Katmai. Повышение производительности в этих процессорах будет достигаться не только за счет появления инструкций для параллельной обработки данных в формате плавающей запятой (SIMD-FP), но и команд более тонкого управления памятью. В частности, у программиста впервые будет возможность напрямую контролировать использование кэш-памяти. Для реализации SIMD-FP будет создан собственный блок 128-разрядных регистров, что обеспечит возможность смешанного применения любых команд процессора (для MXX требуется дополнительное время на переключение между командами для сохранения данных в оперативной памяти). Очевидно, что применение архитектуры Katmai будет связано в первую очередь с обработкой 3D-графики, именно поэтому на IDF повышенное внимание уделялось вопросам оптимизации AGP шины для данного процессора. О будущих процессорах Merced на IDF практически не говорилось — фактически было только подтверждено, что первая модель семейства IA-64 появится в середине 2000 года, а следующая, под названием McKinley — во второй половине 2001 года. О последней было заявлено, что ее производительность будет в два раза выше, чем у Merced. При этом было еще раз подчеркнуто, что с появлением процессоров IA-64 семейство IA-32 будет продолжать развиваться по собственной программе. На IDF Intel решительно заявила о намерении серьезно заняться сегментом ручных компьютеров и других приборов со встроенными процессорам на основе семейства SrtongARM, права на которое Intel получила в результате прошлогодней сделки с Digital. Эти процессоры сегодня представлены моделями 1100 и 1500, которые далее будут развиваться уже силами самой Intel.
Одним из главных направлений развития архитектуры самого компьютера Intel видит в отказе от некоторых рудиментов ПК, в первую очередь шины ISA. По мнению Intel компьютерная индустрия уже готова к такому переходу с учетом обеспечения решения проблемы "наследства" технических средств. Быстродействующие внешние устройства уже используют PCI и AGP, другие (клавиатура, мышь, серийные и параллельные порты и др.) начали переходить на USB. Для DVD-устройств планируется применять быстродействующую последовательную шину IEEE 1394, а для функций модема и аудио-устройств предлагается использовать слот Audio Modem Riser. Представители корпорации считают, реально массовые поставки компьютеров без слотов ISA начнутся во второй половине 1999 г. Кроме всего прочего, это должно привести к относительному снижению стоимости систем. Повышение производительности ПК связано с увеличением скорости оперативной памяти. Сейчас прогресс здесь определяется переходом на модули SDRAM с частотой 100 Мгц. Однако более существенный шаг должен быть сделан в 2000 г., когда в производство пойдут технологии Direct RDRAM с частотой до 800 МГц и скоростью передачи данных до 1,6 Гб/с. Любопытно, что еще полгода назад представители Intel относились весьма настороженно к идее применения Direct RDRAN, считая нужным проведение дополнительных исследований. Еще одно направление развитие ПК — поддержка на аппаратном уровне функций безопасности, управления потреблением мощности и администрирования, в том числе удаленного. Здесь Intel предложила целый ряд решений, которые наиболее четко сформулированы в виде спецификаций Wired for Management 2.0. На IDF в качестве отдельного вопроса была выделена проблема создания домашних сетей (Home Networking). В частности подчеркивалось, что подход к их созданию зачастую принципиально отличается от корпоративных решений хотя бы из-за наличия огромного числа весьма разнообразных внешних устройств, которые было бы неплохо увязать в единую сеть. В качестве одного из первых шагов следует в ближайшее время разработать соответствующие стандарты для бытовых электронных приборов. На IDF Intel анонсировала свой новый контроллер 21145 Phoneline/Ethernet LAN, ориентированный именно для домашних сетевых решений.