CPU, GPU и платформы: противостояние трех продолжается

Разработчики комплектующих продолжают активно развивать свои продуктовые линейки, регулярно выпуская свежие устройства и обновляя архитектуры. Прошлый год в этом плане не стал исключением, а 2010-й обещает еще больше интересных и значимых событий.

Настольные платформы

AMD Phenom II – козырь «зеленых стрел»

2009 год для AMD начался с серьезного обновления: были выпущены процессоры Phenom II (Deneb), основанные на обновленной архитектуре K10.5. Значительные усовершенствования и исправление недостатков прошлого поколения Phenom позволили компании отнести свои процессоры не только к бюджетному и среднему ценовому диапазону, но и к нижней части топового сегмента. Впрочем, Intel беспокоиться было не о чем: еще с ноября в продажу поступили существенно превосходящие Phenom II в плане производительности Core i7 (Nehalem), а прямые конкуренты новинок AMD – Core 2 Quad – имели достаточный запас для необходимых ценовых корректировок.

На протяжении всего года AMD активно эксплуатировала новое поколение своей архитектуры, выпуская основанные на ней процессоры для всех сегментов, включая и недорогие двухъядерные модели Athlon II, и топовые четырехъядерные Phenom II X4. Были также представлены Phenom II X3 – трехъядерные CPU, конкурирующие с Intel Core 2 Duo и быстро завоевавшие популярность.

Со стороны Intel до сентября активных действий на рынке процессоров для настольных ПК не наблюдалось, впрочем, и особой необходимости в них не было. Семейство Core i7 9xx в мае было дополнительно расширено моделями 950 и 975 Extreme Edition и доминировало в топовом сегменте, в других же прочно обосновались Core 2 Duo и Core 2 Quad. Наконец, в сентябре выпустили Intel Core i7 8xx и Core i5 750, «принесшие» архитектуру Nehalem (в виде ядра Lynnfield) в средний сегмент. Новые процессоры избавлены от избыточных возможностей ядра Bloomfield, более подходящих для серверных CPU, и вместо этого оснащены встроенным контроллером PCI Express. Благодаря таким изменениям отпала необходимость в северном мосте, и теперь чипсеты для настольной платформы Intel содержат всего один чип. Это снижает сложность материнских плат, а значит, и их стоимость, делая архитектуру Nehalem доступной не только энтузиастам.

Настольные платформы обоих производителей окончательно переведены на использование DDR3, что, впрочем, неудивительно: за прошедший год появилось большое количество модулей с высокой тактовой частотой, да и цены на оперативную память этого стандарта снизились.

Продолжает набирать обороты сегмент настольных ПК малых формфакторов, в частности mini-ITX: многие производители материнских плат демонстрировали подобные модели как для «серьезных» процессоров Intel Socket LGA775, так и для Atom. Наиболее интересным чипсетом тут был NVIDIA 9300m/9400m, снабженный встроенной графикой с неплохой производительностью и поддержкой декодирования HD-видео, и его вариация для Atom, названная ION.

Мобильные платформы

Платформа Intel CULV – для тех, кому мало Atom

Тенденция к уменьшению габаритов устройств и увеличению их автономности не ослабевает, и как Intel, так и AMD стараются удовлетворять запросы пользователей. Для тех, кому недостаточно производительности Atom, была представлена платформа Intel CULV – вариация архитектуры Core 2 и чипсета G45, отличающаяся сниженным напряжением питания и миниатюрной корпусировкой (ko.com.ua/46861). AMD ответила на Intel CULV платформой Yukon (на базе процессоров Athlon Neo и Sempron с ядром Huron), а затем осенью обновила ее, переведя на чипсет M780 + SB710 и CPU с ядром Conesus.

В более производительных сегментах осенью также произошли изменения как у AMD, так и у Intel. Первая представила платформу Tigris, состоящую из одно- и двухъядерных 45-нанометровых процессоров Turion II Caspian с архитектурой K10.5 и чипсета нового поколения RS880M. Intel же объявила, что маркетинговый бренд Centrino теперь обозначает не мобильную платформу, а линейку контроллеров беспроводных сетей Wi-Fi 802.11n и WiMAX, а также продемонстрировала новую платформу Calpella, в которую вошли процессоры Core i7 (Clarksfield), чипсет пятой серии с кодовым названием Ibex Peak и новые контроллеры Wi-Fi и WiMAX.

Серверные платформы

Intel Lynnfield – архитектура Nehalem для массового сегмента

Оба ведущих разработчика x86-совместимых процессоров для серверного применения в 2009 г. обновили и расширили линейки своей продукции. Наиболее важным событием стал выход Intel Xeon 5500 (Gainestown) на базе архитектуры Nehalem: эти CPU способны в значительной мере изменить ситуацию на рынке в пользу Xeon, тогда как до недавних пор для некоторых видов серверов AMD Opteron были предпочтительнее благодаря особенностям своей архитектуры. Одновременно с Xeon 5500 были представлены и модели серии 3500 для однопроцессорных систем, а в сентябре линейка серверных CPU Intel расширилась за счет Xeon 3400 Lynnfield для рабочих станций и серверов начального уровня.

AMD в течение года представила довольно большое количество моделей Opteron разного класса, начиная с процессоров с частотами до 3,1 ГГц, расширивших серию 2300 для двухпроцессорных систем, и заканчивая энергоэффективными CPU 83xx HE с TDP всего 79 Вт для восьмипроцессорных серверов. Самым же значительным событием стало появление в арсенале компании шестиядерных Opteron Istanbul. Именно на этих CPU основан новый лидер рейтинга суперкомпьютеров – Cray XT5-HE Jaguar, содержащий 224 162 ядра и установленный в Национальной лаборатории Ок-Риджа в США.

Графические акселераторы

ATI Radeon HD 4770 – дебют 40-нанометрового техпроцесса

Активность ATI и NVIDIA в прошлом году заключалась главным образом в закреплении достигнутых ранее успехов, и в этом больше преуспела первая.

Общее оздоровление канала продаж обусловило дополнительную нагрузку на производителей видеокарт и комплектующих для их изготовления. К примеру, малые объемы выпуска GDDR5 во многом замедлили ее проникновение в топовый сегмент, а дефицит других типов памяти, вызвавший рост ее стоимости, привел к удорожанию отдельных моделей графических акселераторов. Не меньшая нагрузка легла и на компанию TSMC, выполняющую заказы и ATI, и NVIDIA. В 2008 г. она проявляла осторожность во внедрении 40-нанометрового техпроцесса, в результате начало выпуска чипов на этих производственных линиях оказалось проблемным. Первым клиентом стала ATI и, по-видимому, заняла большинство мощностей, так как NVIDIA смогла представить собственный 40-нанометровый чип только полгода спустя. Сейчас TSMC активно наращивает производственный потенциал: лишь за декабрь компания потратила на приобретение оборудования 1,18 млрд долл., а общие капитальные затраты за 2009 г. должны составить 2,7 млрд против 1,8 млрд в 2008 г.

Год под эгидой ATI

Основные действия и ATI, и NVIDIA в 2009 г. состояли в корректировках цен: канадский вендор по-прежнему полагался на чрезвычайно успешную серию Radeon HD 4800, а NVIDIA продолжила выпускать видеокарты на базе представленной прошлым летом архитектуры G200 для среднего и высокого класса и «ветерана» G9x – для нижних сегментов рынка. Подробно об этих событиях можно прочитать в Теме недели, «Компьютерное Обозрение», № 44, 2009 (ko.com.ua/46670).

ATI Radeon HD 5970 – скорость без компромиссов

Технологическое превосходство «красные» обозначили состоявшимся в конце апреля анонсом Radeon HD 4770 – первой видеокарты на базе изготовленного по 40-нанометровому техпроцессу GPU. Благодаря этой модели вендор смог отработать методику производства и подготовиться к началу массового выпуска чипов следующего поколения, основанного на архитектуре Evergreen. В Radeon HD 4770 примечательно то, что GPU RV740 является высокопроизводительным продуктом и, соответственно, более сложен для изготовления. Первые модели NVIDIA на базе данного техпроцесса увидели свет лишь осенью, причем это были устройства класса low-end – GeForce 210, GT 220 и GT 240.

Главным же событием на рынке видеокарт в 2009 г. стал выход ATI Radeon HD 5000, основанных на архитектуре Evergreen. Топовые модели Radeon HD 5870/5850 практически вдвое подняли планку производительности для одночиповых акселераторов, наконец обеспечив высокий уровень быстродействия во всех самых требовательных играх в HD-режимах с «тяжелыми» настройками. Единственный оставшийся козырь NVIDIA – двухпроцессорный флагман GeForce GTX 295 – также был побит аналогичной моделью Radeon HD 5970, работающей в полтора-два раза быстрее его и фактически избыточной для современных игр.

NVIDIA в погоне за соперником

Компания NVIDIA во многом упустила инициативу и оказалась в положении догоняющего. Представленные вскоре после Нового года видеокарты высокого класса GeForce GTX 275, 285 и 295 так и не смогли соперничать с моделями ATI по соотношению цены и производительности, хотя медленными их назвать определенно нельзя. NVIDIA не стала включаться в ценовую борьбу, навязываемую канадцами, полагая, что дополнительная функциональность, обеспечиваемая семейством GeForce (поддержка CUDA, PhysX, 3D Vision) является конкурентным преимуществом, оправдывающим более высокую стоимость продуктов. Все надежды компания в данный момент возлагает на следующее поколение своей графической архитектуры, названное Fermi. По заявлениям NVIDIA, оно во многом будет превосходить конкурирующие продукты, однако, судя по всему, дается это преимущество нелегко: в Сети уже появилась информация о том, что топовый GPU был урезан для того, чтобы «вписаться» в заданный TDP, а уровень выхода годных кристаллов у TSMC настолько невысок, что пришлось перенести выпуск видеокарт с января на март 2010 г.

...и все-все-все

Что касается других вендоров, то тут уже который год никаких заметных изменений не происходит. Лишь корпорация Intel привлекла внимание своей амбициозной разработкой Larrabee, однако у всех бывают неудачи, и процессорный гигант – не исключение. На нынешнем этапе развития архитектуры и ПО Larrabee не продемонстрировала ожидаемого быстродействия, потому в Intel решили отложить выход основанных на ней видеокарт и продолжить дальнейшее совершенствование. Что касается уже имеющихся графических акселераторов компании, то они по-прежнему позволяют ей занимать первое место на рынке исключительно за счет массовости. Остальные разработчики, пожалуй, заслуживают упоминания лишь за то, что они в принципе все еще существуют: VIA с архитектурой UltraChrome переориентировалась на интегрированные энергоэффективные платформы, а компания Broadcom, выкупившая у ATI подразделение графических решений для мобильных устройств Imageon, сумела заручиться поддержкой Intel и будет поставлять свои чипы для платформ на базе следующего поколения Atom.

Если говорить о тенденциях, то стоит отметить растущий интерес как производителей видеокарт, так и разработчиков ПО и пользователей к технологии GPGPU, которая находит все более широкое применение и в научной сфере, и в ПО для домашнего и коммерческого использования. Тенденция к снижению средней стоимости продуктов прекратилась: Radeon HD 5870 вновь пересекла черту в $400, а это уровень цен только двухчиповых моделей.

Что год Тигра нам готовит?

В этом году мы увидим развитие десктопных продуктовых линеек AMD и Intel, основанных на уже существующих архитектурах. В частности, в первых числах января были представлены двухъядерные Core i5 и Core i3 на ядре Clarkdale и их мобильные аналоги Arrandale, снабженные встроенным графическим ядром. В начале весны в арсенале Intel появится собственный гигант – шестиядерный Core i7 980 XE. Следующей осенью должны увидеть свет первые CPU Intel на архитектуре Sandy Bridge в рамках стратегии tick-tock. AMD же планирует в течение года расширять и обновлять ассортимент за счет все той же архитектуры K10.5, в то время как инженеры напряженно работают над проектом Fusion – комбинированным вычислительным устройством, которое будет сочетать в себе процессорное и высокопроизводительное графическое ядра.

Мобильные платформы также будут развиваться скорее эволюционно: со стороны AMD в мае грядет глобальное обновление процессорной части с выходом CPU на ядре Champlain, Intel же должна представить новое поколение Atom.

В серверном сегменте произойдут массовый перевод Intel Xeon на 32-нанометровый процесс в марте, а также выход восьмиядерных Xeon Beckton. AMD, впрочем, отставать не собирается: в ее линейке появятся и вовсе ошеломительные 12-ядерные Opteron 6100 Magny-Cours.

NVIDIA наконец даст ответ ATI своей архитектурой Fermi и, возможно, отвоюет титул производителя самых быстрых видеокарт. Канадцы выпустят модели среднего и нижнего ценового диапазона на базе архитектуры Evergreen и могут попросту не оставить места для конкурента. А к концу 2010 г. должны начаться первые опытные поставки гибридных процессоров Llano, содержащих 32-нанометровое ядро CPU Phenom II и GPU (детали о нем неизвестны) в одном кристалле. В общем, в 2010-м скучать не придется.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365