Westmere, Sandy Bridge, Ive Bridge и Haswell

Уже совсем скоро компания Intel представит всему миру новую процессорную микроархитектуру Nehalem, на основе которой планируется выпускать модели семейства Core i7. Напомним, что наиболее заметным нововведением разработчиков станет интегрированный контроллер оперативной памяти стандарта DDR3, что должно повысить производительность интерфейса память — центральный процессор, а значит, значительно повысить производительность всей системы. Именно Nehalem можно назвать первым этапом по повышению сложности интегральных микросхем центрального процессора — пока дело касается лишь контроллера памяти, но затем, в 2009 году, будут представлены мобильные решения с интегрированным графическим ядром. Что же касается «настольных» микрочипов, то здесь пока приход эры интегрированного видео откладывается, однако в 2012 году, как мы увидим, разработчики оснастят интегральные микросхемы дополнительным сопроцессором для повышения эффективности устройств при работе с данными в векторном формате.

В 2009 году настольные микрочипы подвергнут модификации – изготовление интегральных микросхем будет переведено на 32-нм «технологические рельсы» (ядро Westmere). Такой ход должен в очередной раз снизить стоимость изготовления процессоров, а также снизить потребляемую мощность и позволить увеличить тактовые частоты процессоров. Другими словами, ожидается лишь доработка решений, впервые примененных в архитектуре Nehalem, и начало выпуска на базе указанного ядра массовых решений, а также мобильных чипов нового поколения. Следующих же серьезных архитектурных нововведений стоит ожидать еще год спустя, когда публика встретит процессоры на основе ядра Sandy Bridge, и одним из наиболее интересных решений разработчиков станет работа микрочипов с векторными вычислениями — Advanced Vector Extensions. Здесь разработчики преследуют цель повышения эффективности при работе процессоров с мультимедийными данными, графики и пр. Одновременно с этим возрастает и общая производительность устройств.

Главные особенности набора расширений таковы: работа с векторными данными разрядностью вплоть до 256 бит – двукратное повышение пиковой производительности; выполнение от трех до четырех вычислений в одной инструкции; повышение эффективности работы с векторными данными. На основе Sandy Bridge ведущий мировой чипмейкер планирует выпускать процессоры с количеством ядер вплоть до восьми, причем каждое будет оснащаться 512 Кб собственного кэша и до 16 Мб распределенной кэш-памяти третьего уровня.

После успешного освоение 32-нм техпроцесса и начала изготовления на его основе процессоров Sandy Bridge компания Intel будет готовить к выпуску следующее поколение микрочипов — 22-нм Ive Bridge. Выпуск указанных устройств намечен пока на 2011 год, а в следующем году появятся решения с кодовым обозначением Haswell, в случае которых разработчики готовят существенные изменения работы процессора с кэш-памятью, пока неизвестные, но согласно обещаниям разработчиков, революционные технологии энергосбережения, также Ive Bridge должны получить сопроцессор для работы с векторными вычислениями.

Особый интерес представляет внедрение нового набора инструкций – Fused Multiply Add (FMA). В данном случае будет реализована возможность работы сразу с четырьмя операндами, за одну инструкцию совершать сразу две операции умножения и сложения/вычитания. Основными преимуществами FMA станут: повышенная плотность вычислений, повышенная точность вычислений и увеличенная эффективность работы с векторным и скалярными данными.