Все смешалось в мире x86

Мир микросхем, образующих основу компьютеров архитектуры x86, претерпевает в последнее время глубокие изменения. Границы традиционных ролей центрального процессора, чипсета и графического сопроцессора заметно размываются по мере того, как меняются их функции и возникают новые роли.

Начало многим из этих изменений положено при активном участии Advanced Micro Devices. В компании намерены и в дальнейшем добиваться преимущества перед конкурентами за счет новаторства.

AMD стала первой, объединившей контроллер памяти (традиционно входивший в состав чипсета) с центральным процессором, что позволило увеличить производительность за счет сокращения задержки на кристалле. Кроме того, AMD опередила Intel, первой выпустив двухъядерный процессор в архитектуре x86. Эти помогло AMD значительно нарастить свою долю рынка, но позже компания заметно утратила позиции из-за задержки с выпуском четырехъядерных процессоров Opteron и пока еще не полностью оправилась от этого.

AMD не единственная компания, которая постоянно предлагает принципиально новые идеи внутреннего устройства персонального компьютера. Корпорация Intel тоже выпускает многоядерные процессоры и намерена объединить контроллер памяти с процессором в новой серии микросхем Nehalem, которая должна появиться в этом году. И nVidia, выпускающая серию мощных графических процессоров и чипсетов, рассчитывает усилить роль процессора в этих чипах.

«Отрасль движется к реализации концепции гетерогенных ядер, предполагающей наличие различных видов ядер, выполняющих различные виды задач», — считает Патрик Мурхед, вице-президент AMD по маркетингу передовых решений.

Это означает, в частности, что графические процессоры, имеющие десятки ядер для одновременного, или параллельного, выполнения операций, возьмут на себя некоторые функции центрального процессора, и наоборот.

«Есть задачи, для которых характерна обработка с массовым параллелизмом, а есть в большей степени ориентированные на последовательные операции», — подчеркнул Мурхед.

«Роль центрального процессора и графических процессоров одинаково важна. Это стало одной из причин, по которым мы приобрели ATI», — сказал он.

Несмотря на то что, как полагает большинство экспертов, AMD заплатила слишком большую цену за ATI, компания по-прежнему рассчитывает на то, что приобретенные ею графические технологии помогут ей превзойти Intel. Проект, получивший название Fusion, предусматривает интеграцию графических ядер в кристалл, уже содержащий ядра центрального процессора и контроллер памяти. Такое изменение архитектуры должно привести к снижению задержки и сокращению уровня энергопотребления.

Первые интегрированные микросхемы Fusion должны появиться в 2009 году.

AMD надеется эффективно использовать растущую производительность графических микросхем, которая увеличивается быстрее, чем производительность центрального процессора. Но аппаратное обеспечение — это лишь часть более общей картины. Программные приложения придется переписать для того, чтобы можно было в полной мере использовать весь потенциал нескольких процессорных ядер и возможности параллельных вычислений графических ядер.

«Вычислительные компоненты совершенствуются, и мы пытаемся создать в них еще один уровень, чтобы максимально защитить разработчика от неизбежных в этом случае сложностей, — подчеркнул Мурхед. — Программное обеспечение развивается не столь быстро, как аппаратное, поэтому мы начали с аппаратного обеспечения.

Программное обеспечение, предназначенное для научных исследований и таких отраслей, как разведка нефти, станет первым, в котором используется этот потенциал, поскольку здесь создание программ, ‘более близких’ к аппаратному обеспечению, экономически оправданно».

«Многие из моделей использования высокоуровневых вычислительных систем начинают воплощаться при решении задач, требующих высокопроизводительной обработки, а затем уже распространяются на массовые решения», — пояснил Мурхед.

Для потребителей этот переход окажется не столь быстрым. Первым приложением, которое будет использовать преимущества измененной архитектуры ПК, станет кодирование видео, которое может выполняться графическим процессором, а не ядрами центрального процессора. Но, как заметил Мурхед, в дальнейшем появятся и другие приложения.