Еще на заре эры персональных компьютеров началась гонка за цифрами, символом и знаменем которой стал закон Мура: даешь удвоение производительности каждые полтора года!
Тактовая частота процессоров возросла в 10, 100, 200 раз; где-то на рубеже Pentium 100 был незаметно пройден уровень производительности отечественных мэйнфреймов ЕС 1066, стоявших в 1970-е гг. в вычислительных центрах крупных отраслевых институтов. Потом пришли Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4.
В какой-то момент погоня за экспонентой стала самодостаточной. На начальном этапе развития процессорной технологии потребность в наращивании тактовой частоты можно было объяснить конкуренцией между Intel и производителями «клонов» архитектуры х86 — AMD, Cyrixи другими. Но в какой-то момент преследователи выдохлись (не без участия Intel, которая выпустила Celeron), но этот же процессор, следуя как тень за Pentium II, а потом и за Pentium III, заставлял ее вновь и вновь наращивать их тактовую частоту.
Потом откуда-то сбоку появились отдохнувшая и набравшаяся новых сил AMD со своим Athlon, Transmeta с новыми идеями, и гонка возобновилась с новой силой.
Бремя лидера
Главный виновник нынешнего сумбурного состояния процессорного рынка — конечно, Intel. В своем стремлении диверсифицироваться и охватить все ниши компьютерного рынка компания стала конкурентом самой себе, и ей становится все труднее объяснять пользователям преимущества Pentium 4 перед Pentium III (или Itanium и просто Хеоп перед Репtium III Хеоп). Последний аргумент — производительность в ее чистом виде.
Вот лишь одна цитата с сайта intel.ru:
«Сейчас Вам следует покупать как можно более высокопроизводительную и универсальную систему , которая будет отвечать требованиям завтрашнего дня. Только в этом случае Вы можете быть уверены в том, что Ваша система на несколько лет сохранит свою функциональность».
В обыденной жизни в качестве символа производительности выступает тактовая частота, и Intel неустанно выпускает процессоры со все большей и большей частотой. Однако жизнь заставляет пользователей обращать больше внимания на ценовые характеристики компьютеров, делая неутешительный для производителя вывод, что процессор полугодовой или годичной давности — совсем неплохое решение для домашнего или офисного компьютера.
Наглядный пример — судьба Pentium 4. Судя по прогнозам аналитиков, Intel удастся сбыть в нынешнем году 10-15 млн своих новейших процессоров для настольных ПК (на 25 — 50% меньше запланированного объема).
Аналитики компании Mercury Research отмечают, что практически любое современное приложение будет прекрасно работать на современном ПК даже если он оснащен не самым быстрым процессором. Сложилась парадоксальная ситуация: если пару лет назад можно было рассчитывать, что приобретение компьютера с более быстродействующим процессором позволит ускорить работу приложений, сегодня большинство пользователей просто не сталкиваются с приложениями, которые могли бы в полной мере загрузить современный компьютер.
В результате, хотя Intel уже выпустила Pentium 4 с тактовой частотой 1,7 ГГц, a AMD — Athlon на 1,4 ГГц, большинство корпоративных и индивидуальных покупателей выбирает значительно более скромные машины с частотой процессора 800 МГц—1,1 ГТц и ценой от 800 до $1200.
Еще один фактор, тормозящий распространение Pentium 4, изменения архитектуры, вызванные в немалой степени, по всей видимости, тоже стремлением повысить тактовую частоту. В результате из-за очень большой длины конвейера (20 шагов) Pentium 4 способен работать в полную силу лишь в очень специфических приложениях, например при обработке мультимедиа,а в среднестатистических задачах 1,5-ГГц Pentium 4 сравним со значительно более дешевым 1-ГГц Pentium III.
Туманные перспективы имеет и долгожданный 64-разрядный Itanium. Хотя все крупнейшие производители компьютеров уже выпустили или выпускают модели на базе нового процессора в различных секторах — от рабочих станций до серверов уровня предприятия — применять их особенно негде. Несмотря на обратную совместимость с существующими 32-разрядными приложениями, потенциальные преимущества нового процессора могут проявиться лишь в программах, специально скомпилированных для него.
На уровне настольного ПК Itanium ничем не лучше обычных 32-разрядных процессоров класса Pentium, если только вы не выполняете большие объемы вычислений с плавающей точкой, где будут эффективно работать 128 регистров Itanium (у Pentium регистров с плавающей точкой всего 8). На уровне серверов низшего и среднего класса переход на Itanium также не дает никаких преимуществ (исключая задачи, требующие широкого применения алгоритмов шифрования).
В сегменте серверов корпоративного класса Itanium мог бы найти применение для работы с большими базами данных благодаря большой величине адресуемой оперативной памяти — тысячи терабайт вместо 4 Гбайт, но здесь уже есть устоявшиеся лидеры, такие как Sun и IBM, а заказчики редки и достаточно консервативны, так что убедить их перейти на новую архитектуру будет непросто.
Кроме того, серверам на Itanium и созданным для них операционным системам еще придется подтвердить свою надежность, именно поэтому Intel так дорожит партнерством с Hewlett-Packard, которая перенесла на платформу IA-64 свою ОС HPUX. В любом случае Itanium рассматривается всеми участниками рынка скорее как «черновик», чем как полноценный процессор,и Intel скорее всего не удастся сделать в этом секторе заметных успехов до появления следующей 64-разрядной модели.
По горячему следу
Между тем AMD, которой уже фактически удалось закрепить в массовом сознании представление о превосходстве Athlon над Pentium III, начала осваивать серверный рынок, представив первую двухпроцессорную платформу на базе Athlon. Платформа AMD-760MP на базе одноименного чипсета и процессоров Athlon MP с усовершенствованной архитектурой кэш-памяти, новым блоком вычислений с плавающей точкой и дополнительным набором команд для обработки мультимедийных данных, может стать серьезной угрозой для Intel в сегменте рабочих станций и серверов начального уровня.
Среди прочего это вызвано тем, что платформа рассчитана на рабо-ту с памятью DDR SDRAM, в то время как новые серверные процессоры Intel Хеоп пока работают только со значительно более дорогой RDRAM. Хотя компания Rambus обещает выпустить в ближайшие годы более быстродействующие версии своих чипов и благодаря этому сбить цены на существующие, дороговизна RDRAM и приверженность Intel этому типу памяти начинает вызывать раздражение клиентов. По крайней мере, Intel обещает выпустить в III квартале нынешнего года чипсет 845, который позволит процессорам с архитектурой Pentium 4 работать с памятью DDR SDRAM, но это будет лишь на руку AMD.
В ожидании «тигров»
Между тем за спиной AMD неожиданно обнаружился еще один персонаж процессорного рынка. Тайваньская VIA Technologies, построившая свой бизнес на производстве чипсетов для Pentium, т. е. фактически вскормленная «крошками» со стола Intel, в последние годы стала вести себя все более независимо, выпуская чипсеты без лицензии Intel, а теперь реанимировала сразу две процессорные архитектуры, конкурировавшие с Intel в стародавние времена, приобретя подразделение Cyrix у компании National Semiconductor и группу Centaur у IDT.
Процессоры, которые в конце концов получили название VIA СЗ, отличаются исключительно низким энергопотреблением, что позволяет ориентировать их не только на настольные ПК но и на мобильные устройства, компактностью (для изготовления применяется наиболее передовая на сегодня 0,13-мкм технология) и низкой ценой. Если даже VIA не удастся создать себе имя на западных рынках, ценовой фактор может открыть ей дорогу на необъятные рынки Азиатского региона, где ее процессорам могут простить и некоторые недостатки в производительности.
При этом VIA обещает уже к ноябрю преодолеть рубеж в 1 ГГц, так что о недостаточной производительности ее продукции можно будет говорить лишь весьма условно.
Наконец, на той же выставке Computex на Тайване, где был продемонстрирован процессор VIA СЗ, произошло еще одно событие, которое может иметь серьезные последствия для процессорного рынка. Компания nVidia, ставшая в последние годы лидером верхнего сегмента рынка графических ускорителей, представила интегрированный набор микросхем, включающий в себя графическое ядро GeForce и все функции чипсета материнской платы.
Рынок графических ускорителей долгое время развивался отдельно от остальной компьютерной отрасли в очень жестких условиях — графический процессор значительно дешевле центрального процессора ПК а по сложности и соответственно себестоимости производства зачастую не уступает ему. Поэтому можно ожидать, что nVidia, вышедшая победителем в жестокой схватке, которая разыгрывалась в этой клетке, может оказаться очень эффективным игроком и в новом сегменте.
Имея в своем распоряжении хороших проектировщиков, налаженные связи с производителями и прочную репутацию, nVidia вполне могла бы рискнуть сделать последний шаг .и добавить к чипсету процессорное ядро, получив «однокристальный компьютер», способный удовлетворить потребности значительной части пользователей ПК во всем мире, тем более что за спиной nVidia — поддержка Microsoft, которая использует вариант нового чипсета компании в своей игровой консоли Хbох.
В любом случае появление в составе чипсета интегрированного процессора такой мощности, как GeForce, может стать началом возврата к аппаратной обработке мультимедиа, которая сделает ненужными мультимедийные «навороты» центральных процессоров типа Pentium 4.
Слава Microsoft!
Гигагерц есть, а счастья как не было, так и нет. Время загрузки современного ПК под Windows 98 мало отличается от времени загрузки компьютера восьмилетней давности под DOS. Скорость работы стандартных для своего времени офисных приложений также мало меняется с годами.
Приходится признать, что разработчики ПО, если дать им достаточно времени, способны занять все предоставленные им аппаратные ресурсы —в крайнем случае, если не удается придумать новых функций, можно немного украсить интерфейс. Реальных приложений, которые по-прежнему нуждаются в наращивании производительности процессоров, осталось не так много, в основном в классе профессионального ПО — трехмерное моделирование, обработка видео, САПР, инженерные и научные расчеты. Так что главная надежда производителей процессоров, как ни странно,— разработчики программного обеспечения.
Только они (и в первую очередь вездесущая Microsoft) способны задействовать неожиданно оказавшиеся «не при деле» ресурсы. Пока аналитики ожидают выхода Windows ХР, непомерный аппетит которой к аппаратным ресурсам может подхлестнуть спрос на Pentium 4 и другие процессоры «сверхгигагерцевого» класса.