pc.uz
Поиск
Расширенный поиск
РегистрацияЗабыли пароль? Запомнить
Товары Каталог компаний Публикации Объявления События Полезные сервисы Наши вакансии
Четверг, 16 августа 2018 г.
USD: 7790.20   EUR: 8888.62
Версия для печати
2009-04-06 10:56:50

Будущее технологий Intel: 45-32-22-16-11… Что дальше?

На пресс-конференции Intel, проведенной 31 марта в Алматы, основным вопросом, который я задавал докладчикам был следующий: «как Intel оценивает текущее состояние процессорных технологий, а также какие перспективные направления позволят корпорации выполнить взятые на себя обязательства в рамках стратегии Tick-Tock». Вопрос достаточно серьезный, ведь ни для кого не секрет, что год от года уменьшается техпроцесс, а это подразумевает уменьшение линейных размеров элементов в чипе и, соответственно, увеличение плотности их упаковки. Данный процесс по определению не может быть бесконечным, более того, при каждом новом шаге инженеры сталкиваются со все большим количеством проблем, которые приходится решать или же обходить. К примеру, уже в нынешних чипах нельзя пренебрегать квантовыми эффектами, что же говорить о тех наступающих временах, когда придется строить транзисторы из отдельных молекул, а то и атомов.

Ответы на некоторые свои вопросы я получил из презентации Камиля Исаева «Intel 32nm Technology». Когда же я поймал Михаила Рыбакова, директора пресс-службы Intel в России и других странах СНГ, первое, о чем я его спросил, было: «не боится ли Intel, что «ходики» остановятся раньше времени?». Михаил не стал отделываться громкими и пустыми словами, а ответил, что этот вопрос его тоже весьма сильно интересовал. Он посоветовал ознакомиться с интервью, которое он брал у Патрика Гелсингера во время визита последнего в Москву. Михаил выразил надежду, что данное интервью ответит на многие мои вопросы, в том числе и еще не заданные. Действительно, ответы Патрика Гелсингера оказались настолько интересными, что я, пожалуй, приведу данное интервью «as is», без сокращений и «купюр».

Для тех читателей, кто не слышал о Патрике Гелсингере, скажу, что выбор Михаила Рыбакова отнюдь не случаен – действительно, кому еще отвечать на вопросы о технологиях Intel, как не человеку, занимающему должность главного директора по технологиям Intel (см. врезку).

О высокопроизводительных вычислениях, о кремнии, о процессорах Intel Xeon vs Itanium и еще кое о чем…

Патрик ГелсингерПатрик Гелсингер занимает должность старшего вице-президента корпорации Intel и генерального менеджера подразделения Digital Enterprise Group. Гелсингер работает в Intel с 1979 г. За 20 с лишним лет своей карьеры в корпорации он занимал различные руководящие посты в подразделениях по разработке продукции Intel. Он возглавлял технологическое подразделение корпорации Intel, в состав которого входят передовые лаборатории Intel Labs и Intel Research, занимающиеся разработкой и продвижением технологий и инициатив с целью их распространения в отрасли. Занимая должность главного директора по технологиям, Патрик Гелсингер координировал долгосрочные исследовательские проекты Intel и помогал обеспечивать согласованность программ разработки вычислительных, сетевых и коммуникационных систем и технологий Intel.

До своего назначения на впервые введенный пост главного директора корпорации Intel по технологиям Гелсингер занимал должность главного директора по технологиям подразделения Intel Architecture Group. В этом качестве он координировал деятельность по исследованию, разработке и проектированию аппаратных и программных технологий следующего поколения для платформ с архитектурой Intel, предлагаемых на рынке потребительских и корпоративных ПК

Еще раньше Гелсингер возглавлял подразделение Desktop Products Group и отвечал за разработку процессоров, наборов микросхем и системных плат для настольных ПК, предназначенных для клиентов и OEM-производителей. Он также был ответственным за инициативы Intel в сфере технологий для настольных ПК и организацию Форумов Intel для разработчиков. В 1992-96 гг. Патрик Гелсингер сыграл видную роль в разработке и внедрении систем для видеоконференций Intel® ProShare® и коммуникационного оборудования для Интернета. До 1992 г. он занимал пост генерального менеджера подразделения, разработавшего семейства процессоров Pentium® Pro, IntelDX2™ и Intel486™. Кроме того, Гелсингер возглавлял подразделение Platform Architecture Group, был главным архитектором процессора i486™, менеджером по разработке методологии CAD, а также внес ключевой вклад в разработку процессоров i386™ и i286.

Патрик Гелсингер запатентовал 6 изобретений и подал еще 6 заявок на патенты в сфере конструирования сверхбольших интегральных схем, компьютерной архитектуры и коммуникаций. Он является автором более 20 публикаций по этим темам, в том числе книги «Программирование для 80386» (опубликована в 1987 г. издательством Sybex Inc), и обладателем многочисленных наград Intel и других престижных отраслевых премий. В возрасте 32 лет он стал самым молодым вице-президентом в истории Intel.

Патрик Гелсингер окончил Технический институт им. Линкольна (1979 г.), имеет степени бакалавра университета Санта-Клары (1983 г., диплом с отличием) и магистра технических наук Стэнфордского университета (1985 г.). Все его степени имеют отношение к электротехнике.

Интервью, взятое Михаилом Рыбаковым (директором пресс-службы Intel в России и других странах СНГ) 26 февраля 2009 г. в Москве у Патрика Гелсингера.

М.Р.: Патрик, расскажите, пожалуйста, о том, для чего нужны высокопроизводительные вычисления, и почему сегодня они уже не могут быть сомнительным интересом «высоких профессионалов».

П.Г.: В прошлом разработка суперкомпьютеров не была привлекательным делом – такие комплексы представляли собой «героические системы», известные по мифологическим параллелям. Это были дорогостоящие и очень сложные системы, писать для которых программы было очень непросто. Однако в последнее десятилетие от создания «экзотических» компьютеров специалисты перешли к построению кластеров, т.е. распределенных вычислительных агломератов, которые используются на практике для научных и исследовательских работ, а также для коммерческих целей. Объем этого сегмента рынка растет примерно на 20% в год. Современные суперкомпьютеры применяются при проектировании микросхем и автомобилей, в нефтегазовой промышленности. По мере развития нанотехнологий проведение лабораторных экспериментов становится невозможным, и приходится моделировать интересующие процессы на компьютерных симуляторах. В наше время интерес к высокопроизводительным вычислительным системам и так называемым мега-центрам (комплексам для хранения и обработки огромных массивов информации) огромен.

Сегодня на базе технологий Intel работает 90% самых производительных систем в мире. При описании их быстродействия речь идет о производительности на уровне петафлопс (квадриллион операций с плавающей запятой в секунду), но мы собираемся добиться уже эксафлопс (тысяч квадриллионов аналогичных операций). Столь мощные суперкомпьютеры позволят точнее составлять срочные предсказания погоды, включая предупреждения об ураганах, прогнозировать урожай, выполнять дешифровку генома любого человека и предлагать план его лечения с помощью индивидуально подобранных лекарственных средств, анализировать запасы нефти и газа со значительно более высокой точностью, чем сегодня, сделать массовыми технологии трехмерного моделирования человеческих органов и тех объектов, которые человек проектирует.

М.Р.: Как обстоит дело с высокопроизводительными вычислениями в России?

П.Г.: Три года назад, если я не ошибаюсь, в России было два из пятисот крупнейших в мире суперкомпьютеров, а сегодня их восемь, причем самый мощный российский суперкомпьютер занимает тридцать пятое место. Однако Intel совместно с коллегами в Москве планирует создание системы производительностью пятьсот терафлопс (триллионов операций с плавающей запятой в секунду), которая, возможно, войдет в десятку лучших. Это будет самый крупный компьютер из когда-либо созданных в России, и с ним ваша страна поднимется на верх мирового рейтинга суперкластеров.

М.Р.: Но высокопроизводительные вычисления требуют не только новейших аппаратных решений, но и навыков, опыта программирования. России нужны высокие профессионалы, которые будут заниматься подготовкой программных систем, предназначенных для параллельных вычислений. Вы планируете реализовать какие-либо инициативы в этом направлении – я имею в виду подготовку специалистов?

П.Г.: Разумеется. Корпорация Intel интенсивно работает над созданием программных инструментов для высокопроизводительных систем, и большая часть этих задач решается в России. В филиалах Intel в Москве, Нижнем Новгороде, Сарове и Новосибирске специалисты разрабатывают решения, которые будут использоваться в глобальном масштабе. Наши успехи в области высокопроизводительных вычислительных систем во многом связаны с российскими специалистами, и мы надеемся использовать их в будущем. Уже сейчас мы готовим новое поколение ученых, которые будут создавать программы с параллельной архитектурой для высокопроизводительных вычислительных систем. Кроме того, основываясь на нашем опыте, я могу сказать, что в России живут и работают одни из лучших математиков в мире, с которыми мне когда-либо приходилось сталкиваться.

По мере того, как мы продолжаем развивать параллельное программирование, мы ожидаем, что российские ученые примут активное участие в его реализации, поскольку Россия имеет действительно богатый опыт в области математики и естественных наук.

М.Р.: Патрик, некоторые аналитики уже сейчас заявляют, что время кремния как основы для производства процессоров подходит к концу, и полагают, что следует активизировать разработки в других направлениях. Я имею в виду опытные работы с фотонными системами и другими перспективными моделями изменения состояния потенциальных логических элементов. Каковы, на ваш взгляд, перспективы в этой области?

П.Г.: Что касается невозможности бесконечно уменьшать размеры кремниевых элементов (а Intel делает это в течение сорока лет), то я хочу сравнить ожидание будущего с вождением автомобиля ночью. Как далеко впереди вы видите дорогу? Может быть на тридцать метров, может быть на пятьдесят – насколько хватает света фар. Потом вы минуете это расстояние, но как далеко вы видите после? Ровно столько же. Ситуация с законом Мура аналогична. Мы видим перед собой возможности лишь на ближайшее десятилетие. В этом году Intel начинает производство процессоров на базе 32-нанометровой технологии, но мы хорошо представляем себе реализацию 22-нанометровую технологии, разрабатываем 15-нанометровую и адаптируемся к 10-нанометровой. Однако более отдаленное будущее мы не в состоянии предсказать.

Intel воплощает технологии в производство для решения текущих проблем. У нас была серьезная проблема с утечкой тока транзисторов (элементарных логических ячеек процессоров) по мере уменьшения толщины слоя диэлектрика. Мы совершили серьезный прорыв и решили использовать новый материал для предотвращения этого эффекта.

Все называют сегодняшние технологии микроэлектроники кремниевыми, но в современных транзисторах кремния почти не осталось: используется кремниевая подложка, а на ней в качестве рабочих элементов используются совсем другие материалы. Сегодня в полупроводниковых микросхемах мы используем более половины элементов периодической таблицы.

Вы упомянули о фотонике. Мы не планируем заменить электронную логику световой. Хотя световые элементы имеют определенные преимущества, они обладают и многими недостатками: их сложно перемещать, и переключение таких ячеек обходится дорого. Однако фотоника лишена потерь, возникающих при передаче электронов (это происходит в проводниках микросхем). Intel видит будущее фотоники следующим образом: процессор, построенный на основе кремния, и подключенные к нему оптические кабели передачи данных и команд. Так мы сможем использовать столь чудесные свойства оптики, как высокоскоростная коммутация. Однако мы и дальше будем следовать закону Мура для масштабирования процессоров и решения таких задач, как сохранение состояния устройства.

М.Р.: Я также хотел спросить вас о принципе множественного переключения, основанного на использовании макромолекул. Способны ли такие элементы, воплощающие не двоичную, а множественную логику, еще сильнее повысить миниатюризацию процессора за счет замены транзистора, имеющего всего два состояния, элементом, имеющим несколько состояний? Насколько это перспективно с точки зрения практической реализации?

П.Г.: В этом случае мой прогноз не слишком оптимистичен. Элементы с несколькими состояниями переключения уже пытались создать, но двоичные остаются более простыми в использовании в процессорах. Но применение подобного подхода весьма оправдано в твердотельных системах хранения данных. Например, устройства флэш-памяти в будущем могут стать многоуровневыми биологическими структурами, обладающими способностью находиться в нескольких (а не двух, «да» - «нет») логических состояниях.

М.Р.: Нам известно два типа серверных процессоров Intel. Первый – Intel Xeon, второй – Itanium. Давайте сравним их и определим, какой процессор для чего предназначен. Нужно ли ориентироваться на лучшую цену, или какие-то процессоры предназначены для предприятий, а какие-то для информационных центров и т.п. Вы не могли бы объяснить разницу между этими типами процессоров?

П.Г.: Itanium был разработан в качестве замены RISC-процессоров, которые использовались в мейнфреймах. Он обладает значительно более высокой надежностью и удобством обслуживания. Itanium следует использовать в наиболее защищенных системах, например, для обработки операций с кредитными картами, биржевых торгов, в критически важных системах предприятия. Intel Xeon – это весь остальной рынок серверов. Многие информационные центры построены на базе этих процессоров благодаря их масштабируемости и возможности создания большего количества кластерных ресурсов в сети и экономичности. В большинстве кластерных конфигураций лучше использовать процессоры Xeon, но иногда бывают ситуации, когда нужны большое единое адресное пространство, самая лучшая память и характеристики RISC. В таких случах, конечно, целесообразно использовать Itanium.

На базе процессоров Intel построено триста восемьдесят из пятисот самых производительных суперкомпьютеров сегодня, и из них примерно триста двадцать или триста тридцать построены на базе процессоров Xeon, а пятьдесят или шестьдесят – на базе процессоров Itanium.

М.Р.: Когда Вы работали над архитектурой процессоров, Вы взаимодействовали с основателями Intel. Если взглянуть назад, можете ли Вы назвать наиболее важные вещи для корпорации в самом начале ее деятельности?

П.Г.: В Intel всегда считали, что если технология способна сделать хоть что-нибуль, то это будет воплощено. Когда-то мы представили Pentium, который был больше по размерам, чем Intel 80486, и этот процессор был значительно более дорогим в производстве. Мы заработали меньше денег на Pentium, чем на 80486 в аналогичный период времени. Для бизнеса было бы лучше задержать выпуск процессоров Pentium. Однако если бы мы сделали это, кто-то другой мог бы представить первый суперскалярный продукт на рынке, в результате чего мы потеряли бы больше. Мы постоянно создаем продукты, которые раздвигают границы возможностей технологии. Лишь после этого мы начинаем думать о сокращении расходов, о получении прибыли и о финансовых результатах. Если бы Intel поступала иначе, мы не достигли бы высот в своей отрасли.

(конец интервью)

Как видим, в корпорации Intel нет ложного ура-патриотизма, законы физики никто не пытается игнорировать или «закидывать шапками». Но, признавая наличие сложностей, тем не менее присутствует здоровый оптимизм и вера в свои силы.

Для меня, честно говоря, была несколько неожиданной фраза Патрика Гелсингера о том, что Intel уже разрабатывает 15 нм технологию, которая увидит свет не ранее, чем через 5 лет. Хотя, если вдуматься, ничего удивительного – такие разработки не ведутся один-два года. И если корпорация хочет, чтобы «ходики» не останавливались – нужно готовиться к каждому «тику» заблаговременно.

Кстати, Александр Хоменко в своей презентации упомянул, что объем ежегодных инвестиций корпорации Intel составляет несколько миллиардов долларов. Например, в течение ближайших двух лет объем инвестиций составит около 7 миллиардов. И это несмотря на мировой финансовый кризис. Всего же с 2000 года корпорация инвестировала уже 40 миллиардов долларов.

Эти факты также добавляют оптимизма. Можно сделать все (ну, почти все) – были бы средства, интеллектуальный потенциал и желание. И, на мой взгляд, все это у Intel есть в достаточном количестве. :)

Прочитано: 7825 раз(а)  |  Комментариев: 6  |  Средняя оценка (макс. 7): 6.33 (Голосов: 3)
Вы не авторизованы для голосования
Еще по теме:

Комментарии к статье (6).
2009-04-19 07:41:57, Гость_Как Так:
22-16-11… Что дальше?
Я предлагаю сверить даты выпуска следующих технологий.
То что они показали, протестировали, дали журналистам результаты на пресс-конференции (для PR статьи) и текст на бумажке являются опытным образцом, который окажется не доработанным и его ещё будут доводить до ума. Вы сами его тестировали, держали  в руках, где же ваше фото с процессором? Вы кто прорицатель, шаман, инженер в Интел который контролирует процесс или вы просто навязываете своё мнение и мнение Интел общественности? Есть результаты тестов не зависимых экспертов?
2009-04-18 09:17:00, Vitus [админ, автор статьи]:
Гость_Как Так
Вы внимательней почитайте зарубежные сми. Интел уже урезал пару своих проектов и отложил выпуск новых моб. платформ.
Можете провести прямую связь между сворачиванием этих проектов и переходом на 32нм техпроцесс? Они его отменяют, отодвигают на неопределенное время? :).
 
Гость_Как Так
Вот в конце года и сверим "часики".
Сверим. Кстати действующие образцы 32-нм процессоров Westmere (не только настольных Clarkdale, но и мобильных Arrandale) были представлены еще в феврале.
 

В конце года, полагаю, продажи Westmere начнутся по плану.
 
Гость_Как Так
Перестаньте один и тот же факт (часики) раздувать в каждой статье.
Общественность негодует? ;)
2009-04-17 22:44:33, Гость_Как Так:
Вы внимательней почитайте зарубежные сми. Интел уже урезал пару своих проектов и отложил выпуск новых моб. платформ.
Вот в конце года и сверим "часики". Перестаньте один и тот же факт (часики) раздувать в каждой статье.
2009-04-14 09:04:13, vitus [админ, автор статьи]:
Гость_
Часики отстают уже. Кризис не тётка. Ждёт за углом с косой.

С чего вы взяли? Nehalem вышел в прошлом году строго по плану, 32нм техпроцесс выйдет в этом году, также в соответствии с планом. Пока "часики" работают как хронометр :)
2009-04-13 23:17:19, Гость_:
Часики отстают уже. Кризис не тётка. Ждёт за углом с косой.
2009-04-12 14:42:14, Гость_McF#cker:
Классная статья.
В этой теме комментарии отключены.
Регистрация в каталоге Обратная связь Размещение на сайте Приглашаем авторов! О проекте Наши партнеры
Все товары, подлежащие обязательной сертификации, сертифицированы, лицензируемые услуги - лицензированы. © ООО «Norma»; 2018. Все права защищены.
YP
Рейтинг@Mail.ru
Uzinfocom Datacenter
Add engine