В конечном счете руководство из нового превратилось в старое, не свершился по меньшей мере еще десяток обещанных концов света, а вот журнал как радовал своих читателей чем-то новым и интересным, так и продолжает и прекращать не собирается как минимум до начала следующего тысячелетия. А ведь поначалу многим казалось, что еще одному компьютерному изданию будет тяжело пробить дорогу в массы. В то время на рынке информационно-технологической прессы отнюдь не наблюдалось глубокого вакуума: о компьютерах писали, и писали много, местами правильно, а местами даже интересно.
И писать, надо заметить, было о чем. Наверное, лишь самым юным читателям нашего журнала может казаться, что девять лет назад компьютеры строились на базе электронных ламп, охлаждались в масляных ваннах, а габаритами могли поспорить с Большим адронным коллайдером. На самом же деле к моменту наступления миллениума уже в том или ином виде существовали практически все разработки, с которыми приходится иметь дело современным айтишникам, а ПК тех лет принципиально ничем не отличались от нынешних.
Я вам скажу больше, многих пользователей и сегодня вполне устраивает тот уровень развития, на который вышла компьютерная индустрия к двухтысячному году, и они не спешат апгрейдить свои приобретшие благородный кремовый оттенок машины. И не нужно обзывать этих людей некрофилами, ибо для решения многих задач действительно хватает вычислительной мощности компов, заставших конец второго тысячелетия.
В пресловутом 2000 году совершенно не считалось зазорным использовать компьютер только для запуска нескольких специфических программ, работы в офисных приложениях и выхода в интернет (боже, теперь мне приходится говорить об этом как о чем-то нетипичном!), а для прослушивания музыки, просмотра фильмов и игр применять специально заточенные под это устройства.
Это лишь в последние годы появилась тенденция к превращению компа в единый трудоразвлекательный центр, отсюда и растущие непомерными темпами объемы винчестеров, и постоянная погоня за мегагерцами и мегабайтами в секунду, и даже внешнее «огламуривание» умных коробочек. Вобрав в себя черты игровой приставки, проигрывателя, телефона, телевизора и радиоприемника, современный ПК превратился в эдакий электронный швейцарский ножик, способный предоставить своему владельцу инструменты для реализации самых смелых идей, которые только взбредут ему в голову. К чему же мы придем в конце концов? К коробке с кнопочкой, на которую нужно будет нажать, чтобы всем стало хорошо? Вполне возможно.
Но пока все-таки давайте перенесемся на девять лет назад, в дремучие времена, когда ваш покорный слуга еще декламировал басни Крылова на уроках литературы, а досточтимый Remo только начинал радовать читателей «Апа» своими эдиториалами. Что изменилось с тех пор на рынке компьютерных комплектующих, какие знаменательные события будоражили умы железячников не столь отдаленного прошлого – эти вопросы мы постараемся прояснить в сегодняшней ретроспективе. Первая глава нашего повествования будет посвящена положению дел на рынке процессоров.
Holy Wars, эпизод (N-1)-й
Дорога в новое тысячелетие для компаний Intel и AMD была выложена камнями Pentium III и Athlon. И так уж совпало, что именно к 2000 году завершился великий переворот на рынке CPU: «Продвинутые микродевайсы» (Advanced Micro Devices), ранее лишь догонявшие Intel, внезапно перешли к выпуску более дорогих (что еще за пару лет до того было бы нонсенсом), но вместе с тем и более производительных решений! На смену откровенно позорным AMD K5 и невразумительным K6 пришли CPU с кардинально переработанной архитектурой K7, которые заставили серьезно поволноваться конкурентов, уже отлежавших бока на устланной лаврами постели.
Но наиболее сокрушительный удар был нанесен Великому каменотесу и его почитателям 6 марта 2000 года, когда AMD преодолела важнейший психологический барьер, выпустив процессор Athlon с тактовой частотой 1 ГГц. Проиграть в погоне за миллиардным герцем для интеловцев значило все равно что уступить первенство в освоении космоса, поэтому спустя всего два (!) дня после демонстрации камня-«тысячника» от «бело-зеленых» Intel анонсировала Pentium III на ядре Coppermine, работающий на аналогичной частоте, лихо пропустив все ранее заявленные младшие модели.
Примерно в то же самое время стала активно передаваться из уст в уста информация о том, что процессоры AMD горят и взрываются, а их кристаллы обладают твердостью гипса и нерушимостью песочного замка. До определенной степени это была чистая правда – камни Athlon действительно оказались заметно более горячими, чем Pentium III, а кремниевое ядро их повредить было легче. Но вот активность, с которой муссировались эти сплетни, многих заставляла задуматься о том, что не иначе как кто-то подогревает ее извне, а кандидатов на эту роль, сами понимаете, было немного :).
Но, несмотря на происки конкурентов, на процессорном рынке наблюдался устойчивый рост доли AMD, что сопровождалось небывалым (чуть ли не шестикратным!) подъемом курса акций компании. Хотя, конечно, передышки в «войне камней» сотрудникам фирмы никто давать не собирался. В кузнях Intel давно готовилось куда более перспективное, чем Pentium III, «оружие возмездия», имя которому – NetBurst.
Процессоры этой архитектуры не являлись преемниками «третьих пней», представляя собой совершенно иную ветвь развития полупроводниковых «мозгов», и именно поэтому от них ждали чего-то особенного. И, что называется, дождались. Большим сюрпризом для многих стало то, что при равной тактовой частоте первые образчики Pentium 4 с «метеоритным» ядром Willamette заметно уступали как камням конкурентов, так и собственным предшественникам (особенно на ядре Tualatin).
Именно поэтому Intel сделала ставку на тактовую частоту, благо архитектура NetBurst с ее крайне длинным конвейером позволяла процессорам исправно функционировать при весьма интенсивном тактовом сигнале. Началась знаменитая «погоня за большим мегагерцем», в которую активно ввязались покупатели, наивно полагая, что наиболее эффективным является тот CPU, на котором указано самое большое количество герц.
На смену «небесным камням» Willamette, сошедшим с дистанции уже на отметке 1800 МГц, спешили новые CPU, на этот раз получившие «лесное» имя Northwood. Они окончательно сделали достоянием истории переходный 423-й сокет, который был крайне нелюбим пользователями, обзавелись вдвое более вместительным кэшем L2 (512 Кбайт), а также «пересели» на техпроцесс 130 нм. Диапазон частот этих процев со временем достиг верхнего предела в 3,4 ГГц, что сделало «норты» серьезными конкурентами появившихся незадолго до них Athlon XP.
«Атлоны»
Давайте же вспомним, каким оно было – продолжение крайне удачной серии процессоров AMD. Первые камни с двумя новыми литерами в названии были основаны на ядре Palomino, являвшем собою, по сути, модернизированное ядро Thunderbird «обычных» Athlon. Из основных нововведений стоит отметить поддержку набора инструкций 3DNow! Professional, аналогичного SSE и наличие механизма аппаратной предвыборки данных. Максимальная штатная частота составила 1800 МГц, имела место и определенная разгонябельность. Следующее ядро – Thoroughbred – принесло Athlon XP 130-нанометровый техпроцесс и, как того и следовало ожидать, улучшение частотных характеристик, пусть и не столь существенное, как хотелось бы. Однако даже оно было получено путем огромных усилий, и доля AMD на рынке процессоров успела заметно снизиться за то время, пока в лабораториях компании доводили до ума новые CPU.
Последние Athlon XP, основанные уже на ядре Barton, выпускались по старой технологии, зато обзавелись 512 Кбайт кэш-памяти. Однако преодолеть потолок частот, доставшийся от «ториков», в этих процессорах инженерам так и не удалось. Как я уже говорил, рядовой пользователь, искавший простую количественную характеристику, при помощи которой он мог бы сравнивать различные камни между собой, избрал в качестве оной тактовую частоту, чем сыграл на руку Intel и не слишком обрадовал AMD. В отчаянии глядя на то, как активно раскупаются камни архитектуры NetBurst, компания решила прибегнуть к старой хитрости – ввести для процессоров индексы производительности, превосходящие реальную тактовую частоту. «Почему «старой»?» – спросите вы. А потому, что однажды AMD уже занималась сотворением цифр из ничего, а именно в эпоху K5, когда каждый CPU снабжался явно взятым с потолка рейтингом производительности (PR).
Введенные в 2001 году индексы, по официальной версии, означали частоту старых Athlon, на которой те должны были бы работать, чтобы встать в одном ряду с новыми Athlon XP, но, как говорится, слепому было видно, с какими процессорами на самом деле производилось сравнение. В отличие от PR, числа со знаком «+» не демонстрировали столь же нездорового оптимизма маркетологов и более-менее объективно отражали, «сколько пней в «Атлоне».
В конце концов на рынке установился негласный закон: «умно-жадные» покупали продукцию AMD, а остальные, по тем или иным причинам не желавшие ставить в свои машины «альтернативные» процессоры, продолжали словом и кошельком голосовать за Intel. К числу же тех самых причин могло относиться не только злобное науськивание «кулхацкеров», пугавших простых смертных появлением двухметрового кратера на месте машины с процессором AMD, но и вполне трезвое желание получить большую предельную производительность, пусть и без оглядки на ее соотношение с ценой.
Несмотря на относительно успешное конкурирование с Intel, курс акций AMD вновь стал падать, как это случалось почти каждый раз после того, как проходила первая эйфория от выпуска удачного продукта. Ценные же бумаги процессорного гиганта, неспешно снижавшиеся в цене в течение почти двух лет, столь же размеренно и неторопливо начали расти. В существенной мере этому поспособствовало появление 14 ноября 2002 года камней, которые были оснащены технологией Hyper-Threading, позволявшей инструкциям выполняться в два потока и имитировавшей тем самым двухъядерность.
Преподнесенная в лучших традициях Intel как дар Божий, мультипоточность не могла обеспечить сверхъестественного прироста производительности, но на 5-15%, в зависимости от приложения, работу все-таки убыстряла. AMD давно готовилась к чему-то подобному и потому форсировала ведущуюся еще с 1999 года разработку архитектуры K8, чтобы 23 сентября 2003 года представить публике первые образцы процессоров, получивших имя Athlon 64. Цифра в названии означала разрядность CPU, и именно на нее делалась основная ставка.
Рекламная кампания, в рамках которой покупателей научили любить и желать 64-битность, удалась, и процессоры стали довольно активно раскупаться. В Athlon 64 имелись и другие существенные нововведения, к примеру интегрированный контроллер памяти, работавший на частоте ядра, скоростная шина HyperTransport, поддержка расширений SSE2, технология Cool`n`Quiet, помогающая разгрузить электростанции планеты, а спустя какое-то время производство камня было переведено и на более тонкий техпроцесс.
«Скотт», тот, что под «прессом»
Акции «Микродевайсов», ощутимо упавшие в цене после того, как Athlon XP стали изживать себя, вновь стали высоко котироваться на биржах, однако и Intel в то же самое время активно пошла в рост. Причиной этого послужил выпуск нового ядра с архитектурой NetBurst – Prescott, что произошло 2 февраля 2004 года, после весьма и весьма продолжительных попыток выжать последние соки из «северных лесов».
Архитектура Prescott была существенно переработана: конвейер удлинился с 20 до 31 стадии, что позволило поднять частотный потолок процессоров; был удвоен объем кэшей первого и второго уровней, появилась поддержка набора инструкций SSE3 и более совершенный механизм предсказания ветвлений, а техпроцесс был заменен на 90-нанометровый. Но, несмотря на «скукоживание» ядра, выделять меньше тепла оно не стало, а наоборот, принесло Prescott`ам сомнительное по почетности звание «калорифер года».
Позднее «печки» (так до появления GeForce 8800 GTX звали Prescott) обзавелись уже 2 Мбайт кэша второго уровня и, что наиболее примечательно, переехали из старого «бунгало на сваях» FC-mPGA2 в новый «домик» FC-LGA4 (LGA 775), более просторный и с гладким «фундаментом». Соседями обновленных Prescott`ов стали «мозги» типа DDR2 и новый интерфейс PCI Express.
AMD же тем временем, чтобы не потерять покупателя, продолжала отливать новые ядра для Athlon 64, одно за другим. На смену изначальному Clawhammer в апреле пришло незначительно доработанное Newcastle (положившее, кстати говоря, начало традиции называть процессорные ядра в честь городов), следом за ним последовало Winchester, заметно отличавшееся от предыдущего только техпроцессом (90 нм). Очередным городом, обретшим побратима в виде процессорного ядра, стал Сан-Диего. Камни, получившие это имя, обзавелись поддержкой набора расширений SSE3, усовершенствованным контроллером памяти, а также, в массе своей, мегабайтным кэшем. Не заставила себя ждать и следующая разработка – Venice, в которой объем кэша снова сократился до 512 Кбайт, зато улучшилась разгоняемость и смягчился температурный режим.
Два лучше, чем один
Глядя на то, как AMD с остервенением штампует новые камни, Intel решила нанести конкуренту двойной удар и весной 2005 года продемонстрировала на IDF свои первые двухъядерные процессоры Pentium D. Нельзя сказать, что принцип «одна голова хорошо, а две лучше» впервые был применен в процессоростроении именно Intel: к примеру, IBM к тому моменту уже выпускала PowerPC-970MP (G5), да и AMD незадолго до того представила публике первые двухъядерные Opteron`ы. Однако знакомство рядовых пользователей с физической, а не виртуальной «двухголовостью» началось именно с Pentium D.
Первоначально выпустили ядро Smithfield, представлявшее собой два 90-нанометровых Prescott, объединенных в единый кристалл. Выход годных CPU получался невысоким, ведь, если хоть одно ядро содержало дефект, под нож шел весь процессор. Из-за огромного тепловыделения пришлось ограничить тактовую частоту отметкой в 3,2 ГГц, что привело к заметному снижению производительности. А если добавить сюда еще и весьма низкую степень оптимизации тогдашнего софта под двухъядерность, то напрашивается явный вывод: первый блин получился комом, вернее даже двумя :).
У AMD тем временем с многоядерностью все складывалось лучше. Уже 1 июня 2005 года компания начала продажи Athlon 64, получивших приставку «X2». Небольшой набор логики связывал воедино два ядра типа San Diego или Venice, для которых были нехарактерны недостатки Prescott, благодаря чему «двухголовый отпрыск» от AMD получился куда более удачным, чем ранние Pentium D. Акции компании, к радости ее сотрудников и поклонников, едва вновь не достигли исторического максимума.
Intel тем временем тоже не теряла времени даром, и в январе 2006-го друг за другом выкатила на рынок одноядерные Cedar Mill (Prescott, произведенные по 65-нанометровому техпроцессу) и двухъядерные Presler, представлявшие собой два физически раздельных кристалла Cedar Mill, спрятанных под одной крышкой.
Intel Core
В том же январе 2006 года произошло другое, куда более значимое, событие – анонс мобильных процессоров Pentium M на ядре Yonah, вскорости окрещенных «ребрендинговым» именем Intel Core. Слово «Core» стало проклятием для AMD: с выходом этих камней акции компании начали свое затяжное падение, длящееся, в общем-то, и по сей день. Процессоры Core Duo и Core Solo окончательно возродили из небытия архитектуру P6, развитие которой было прервано с появлением NetBurst и возобновилось лишь в марте 2003 года с выходом на рынок первого Pentium M.
Ноутбучные «корки» демонстрировали очень высокую энергоэффективность и хорошую производительность, но они фактически являли собой лишь переходное решение на пути к поистине великолепным по совокупности параметров процессорам Intel Core 2. Первые CPU этой серии были официально представлены 27 июля 2006 года и сразу же завоевали огромную популярность. Интернет был переполнен тестами и обзорами, в которых новые «корки» рвали на атомы как старые Pentium архитектуры NetBurst, так и процессоры AMD, обладая при этом вполне умеренным тепловыделением и, как скоро выяснилось, отличной разгоняемостью.
Поскольку мы с вами живем в эпоху Core 2, наверное, нет смысла подробно описывать особенности всех выпущенных версий процессоров. Напомню лишь, что спустя совсем немного времени компанию двухъядерным Core 2 на ядрах Conroe и Allendale составили четырехъядерные CPU Kentsfield, полученные путем удвоения числа кристаллов под теплораспределительной крышкой, а примерно через год все семейство Core 2 перешло на новый техпроцесс, что ознаменовало наступление эпохи Penryn. Новые 45-нанометровые кристаллы с двумя и четырьмя ядрами получили имена Wolfdale и Yorkfield соответственно и обзавелись в полтора раза более вместительным кэшем L2.
Компания AMD пыталась противостоять натиску архитектуры Core, но безуспешно, и конкурентоспособность ее CPU снижалась практически день ото дня. И это неудивительно, учитывая то, что архитектура K8 создавалась в противовес уже ушедшей со сцены старушке NetBurst и при всем желании не могла на равных бороться с сильным и дерзким новичком. Принципиальное обновление модельного ряда AMD началось лишь в конце 2006 года, когда в продаже появились первые процессоры с архитектурой K10 – серверные камни, выпущенные под кодовым именем Barcelona.
Затем ветер перемен почувствовался и в настольном сегменте, когда увидели свет CPU AMD Phenom на ядрах Agena и Toliman. Но стать спасителями компании им было не суждено – неплохие в общем-то архитектурные возможности уперлись в низкий частотный потолок, а потом еще, как на зло, вылезла ошибка TLB… Intel же, не обращая внимания на безуспешные попытки конкурента выбраться из финансовой ямы, продолжала разрабатывать новые процессоры.
Немного мыслей
Ныне на дворе стоят последние деньки 2008-го, а это значит, что недавно мы стали свидетелями рождения нового поколения CPU от Intel. История процессоров, окрещенных Core i7, вершится в настоящий момент, и есть все основания полагать, что лет через пять-десять будущие читатели UPgrade прочитают весьма теплый и положительный некролог о камнях этой архитектуры. То же самое, надеемся, можно будет сказать про новые Phenom II, которые обещают быть куда удачнее своих предшественников. Продолжение следует…
Игорь Мельниченко suomi-47@yandex.ru
BootSector bootsect@yandex.ru
