Budoucí procesory AMD a Intelu

Pokud se zamyslíme nad minulostí, přechod na menší transistory vždy znamenal velké snížení spotřeby. Díky tomu se snížilo emitované teplo a tudíž procesory mohly dosahovat vyšších rychlostí. Tady jsou nejrychlejší procesory založené na rozdílných technologiích:

* měděný Thunderbird 0.18 ľm dosáhne v roce 2001 rychlosti 1500 MHz.

Z této tabulky je patrné, že rozdíly jsou obrovské. Proto jsou pro přetaktování oblíbené levné procesory s nížším příkonem postavené na nových technologiích. To dokládá veliká oblíbenost Celeronů 300A, 366, 533A a 566 a také Duronů.

Přechod na novou technologii se neodehrává každý den, a protože přinese užitek jak výrobcům, tak uživatelům, je velice očekáván. Nové procesory budou většinou vyráběny 0.13 CMOS technologií. Jenom bych chtěl připomenou, že přechod na tuto technologii bude nějakou dobu trvat a proto třeba Pentium 4 "Willamette" bude postavené na 0.18 micronové technologii. Samotný Intel předpokládá přechod na 0.13 micronu někdy během léta 2001. To se samozřejmě může ještě změnit, ale nečekejte, že si takový procesor budete moci koupit dřív než na jaře.

Jaké můžeme očekávat rychlosti? Jestliže dnes je AMD schopné vyrobit 1.5GHz měděný Athlon, pak očekávám, že 0.13 ľm technologie přinese v kombinaci s měděnými spoji rychlosti nad 2GHz a možná i mnohem dále. Intel chce také přejít na částečně měděné spoje. Je až udivující, jak rychle se poslední dobou tato nejdůležitější část počítače vyvíjí (dnes jsou 2x rychlejší procesory než minulý rok) a toto období určitě nebude vyjímkou.

Procesor	Výrobní technologie	Jádro	L2 Cache	Napětí	FSB	Rychlost
Camaro	0.15 ľm	Mustang	512KB-1MB On Die	1.3-1.6V	166MHz DDR
Mustang	0.13 ľm	Mustang	1-4MB On Die		133MHz DDR	1.4GHz+
Palomino	0.18-0.13 ľm	Mustang	512KB On Die	nízké	133MHz DDR
Morgan	0.13 ľm	Mustang	64-128KB On Die		100MHz DDR	900MHz+
Corvette	0.13 ľm	Mustang		nízké, mobilní procesor
Sledgehammer	0.13 ľm	Sledgehammer				2GHz+

Všimněte si, že AMD chce podstatně zvýšit velikost L2 cache svých procesorů. Procesor Morgan, náhrada dnešního Duronu bude mít možná až 128KB L2 cache a to by znamenalo stejné množství jako dnešní Pentium III (256KB). Serverovský Mustang, který spatří světlo světa nejspíš pod označením Athlon Ultra, bude vybaven až 4MB! To je dvojnásobek oproti dnešním Xeonům. Na tuto informaci já osobně příliš nespoléhám, protože to by znamenalo více než 200 milionů transistorů! Tím by se výrobní cena takovéhoto procesoru neúměrně zvýšila.

Fakta: AMD vyrábí dnešní Durony a Thunderbirdy s dvojnásobkem cache (tedy 128KB resp. 512KB) a půlku pak od procesoru odpojí (to je velmi chytré!). To značně zvyšuje pravděpodobnost, že vyrobený procesor nebude vadný, nebo případná chybná cache je po testech deaktivována.

Vsuvka: Joro: Počet tranzistorů a velikost cache Možná vás zaskočily poměrně "posvátné tanečky" kolem velikosti cache u dnešních procesorů. Proč někdo dělá takovou vědu s 256k L2 cache, když počítač lze za hubičku osadit i 500MB SDRAM? Rozdíl je v organizaci a typu cache paměti - zde je zásadně použito ultrarychlých statických SRAM pamětí, a ty používají na jednu buňku min. čtyři tranzistory (SDRAM jen jeden!). Tím se zvyšuje náročnost jak na provedení, ale zejména na na výrobní spolehlivost a celkovou "výtěžnost" čipů. A to vůbec nezmiňuji o náročnosti na kvalitní tepelné toky takového energetického žrouta - SRAM je výrazně energeticky náročnější než obyčejná dynamická SDRAM-ka. Při 1MB cache a průměru 5-ti tranzistorů na jeden bit se dostáváme na zajímavý výpočet: 1MB (megabajt) = 8Mb (megabitů) = 8 000 000 buněk x 5 tranzistorů = 40 mil. tranzistorů! Při výrobě on-die je pak taková cache integrální součásti CPU (navíc značně zvětšuje plochu čipu) a lze ji vyzkoušet až kdy je celý procesor zapouzdřen! Při tom většinou stačí jeden vadný tranzistor, a celé CPU je "out"! Výsledkem je, že na křemíkový plát se třeba vejde polovina procesorů při dvojnásobném výrobním odpadu! Vše je však věcí technologie - za chviličku (při přechodu na 12" pláty a nové metody litografie a leštění) se budou tyto problémy zdát podružné...

Palomino je náhradou za dnešní Thunderbird s dvojnásobkem L2 cache. Sledgehammer, 64-bitový procesor z rodiny Hammer, bude alternativou k Intel Itanium. Prototypy procesorů z rodiny Hammer by se měly začít dodávat ještě v tomto roce! Corvette by měla být náhrada za dnes již postarší K6-2+, která ve stolních počítačích postupně končí a přechází do sféry mobilních počítačů.

Pro mě velkou neznámou zůstává Camaro se svou sběrnicí o propustnosti až 2.6GB/s.

Jádro Mustang bude mít dvanácti úrovňovou pipeline oproti 10 úrovňové dnešního Athlonu a Duronu a nové instrukce 3Dnow+ (už zase...jako by dnes někdo používal 3Dnow! nebo enhanced 3Dnow!).

Procesor	Výrobní technologie	Jádro	L2 Cache	Napětí	FSB	Rychlost	Uvedení
Pentium III	0.18 ľm	Coppermine	256KB	1.65-1.8V	100/133 MHz	500MHz+	již k dispozici
Pentium III	0.18 ľm	Coppermine-T	256KB	1.75V	100/133 MHz	1GHz+	Q4 2000
Tualatin	0.13 ľm	Tualatin	512KB	1.25-1.5V	133/200 MHz	1.2GHz+	Q2 2001
Itanium	0.13 ľm	Itanium IA-64				733MHz+
Foster	0.13 ľm	Foster			Quad Pumped 100MHz
Pentium 4	0.18 ľm	Willamette	256KB		Quad Pumped 100MHz	1.4GHz+	Q4 2000
Northwood	0.13 ľm	Northwood	512KB		Quad Pumped 100MHz	1.5GHz+	Q3 2001
Celeron	0.18 ľm	Coppermine-128	128KB	1.6-1.7V	100MHz	800MHz+	Q1 2001

U Intelu je právě nejaktuálnější Pentium 4. To se objeví na konci října a to v jakési prozatímní formě. Proč prozatímní? Protože velice brzy se objeví nový socket s více piny, což budou nejspíše pouze další Vcore a GND. Kdo si toto Pentium koupí, dostane se tak do situace, ve které byli majitelé P5 v roce 1994. Ti pak museli při přechodu na P54C kupovat úplně nový socket. Pentium 4 zatím staví především na papírovém výkonu megaherzů a ne na tom skutečném, který nás přirozeně zajímá mnohem víc :-(. Intel již představil na IDF 2000 Pentium 4 pracující rychlostí 2GHz, ovšem panují dohady, zda bylo zcela stabilní, nebo Intel nepředvedl žádné "zatěžkávací zkoušky". Tuto rychlost by měl dosáhnout až Northwood v druhé polovině roku 2001. Pokud se chcete dozvědět o Pentiu 4 něco bližšího, koukněte se sem a na předběžné benchmarky.

Zatím není zcela jasná situace na poli čipsetů pro Pentium 4. VIA totiž údajně ještě nezaplatila licenční poplatky za vývoj čipsetu pro Pentium 4 a je proto možné, že VIA bude "z kola ven".

Další na řadě je Foster, obdoba dnešních Xeonů založená na Pentiu 4. Očekávám pouze o něco víc L2 cache, radikálně vyšší cenu a podporu SMP. O výkonu vzhledem k Pentiu III bych opět mírně pochyboval. S problémy se potýká také chronicky opožděné Itanium, které už mělo být touto dobou na trhu. Místo toho se odsouvá minimálně na konec roku. Problém Itania je především ten, že používá softwarový překladač instrukcí x86 a má příkon 100-150W (to není vtip!). Intel samotný tento procesor velice těžko dostává na 800MHz. A to je hlavní příčina (opětovného) oddálení uvedení na trh. Při této rychlosti totiž není Itanium schopné v 32-bit aplikacích konkurovat, a už Pentiu III nebo Athlonu, a 64-bit aplikace nejsou zatím k dispozici. Je však ve hvězdách, jestli při tomto výkonu někdy budou.

(Joro: Zde si dovolím mírně oponovat - serverové aplikace jistě budou k dispozici! Výkon a frekvence Itania je však skutečně ve hvězdách...)

Mnohem zajímavěji vypadá Tualatin, náhrada Coppermine. Toto nové jádro bude schopné pracovat s externí FSB 200 MHz a přitom jeho napětí bude o dost nižší než u současných Copperminů. Tato vylepšení si ovšem vyžádají radikální změny architektury sběrnice, a proto Tualatin nebude v dnešních motherboardech fungovat! Aby si Intel tento přechod usnadnil, uvede na konci letošního roku hybrid mezi Coppermine a Tualatinem. Tento hybrid se sice nebude výkonově lišit od dnešního Copperminu, ale umožní hladký přechod na novou sběrnici.

Také se objevily novinky okolo čipsetu Almador, který bude právě pro Tualatin a již zmíněný hybrid Coppermine-T. Tento čipset bude koncepčně podobný s i815, ale bude podporovat až 1.5GB RAM (stejně jako i440BX) a nejspíše bude doplněn o south bridge ICH3 s podporou USB 2.0. Otázkou však zůstává sběrnice pro přídavnou pamě pro integrovanou grafickou kartu používanou dnes jako Z-buffer. Čipset i815 používá pro tento případ SDRAM, ale je možné, že Almador bude požívat RDRAM! Je to kvůli dohodě s Rambus, podle které musí 20% čipsetů podporovat RDRAM. Problém ovšem spočívá v tom, že dnešní RDRAM jsou 128Mbit (16MB) a použít takto velkou pamě jen jako Z-buffer by bylo vyslovené plýtvání a každému je jasné, že za stejné peníze jako za RDRAM dostane mnohem výkonnější klasickou AGP nebo PCI grafickou kartu.

Shrnutí

Vím, že je předčasné dělat teď, víc než půl roku do uvedení těchto procesorů, nějaké závěry, ale snad můžu říct pár obecných věcí. Tak především se nevyplatí kupovat procesor těsně před uvedením nové technologie. Dnes je dobré, že jsou na trhu také levné procesory a je tedy možné pořídit výkonný systém za příznivou cenu. Pro mě osobně vyznívá velice slibně Morgan, a už s 64 nebo 128KB L2. V kombinaci s 100 MHz DDR SDRAM (CAS 2 nebo 2.5), popřípadě s VC-SDRAM by to konečně mohlo přinést počítač, který svým výkonem bude stačit na několik let dopředu. U Intelu bude určitě stát "za to" Tualatin. Na Celeron s 100MHz FSB bych moc nesázel.

Zdroj informací: Apus Hardware a InQuest

Autor: Eagle