Прошедшие семь дней оказались чрезвычайно интересными и богатыми на события . За очень непродолжительный временной промежуток информация о готовящемся решении NVIDIA для мини-компьютеров перешла из категории слухов в официальный релиз. В массовом количестве появились сообщения с конференции IEDM 2008, где разработчики полупроводниковых устройств делились своими достижениями.
Первая информация о готовящейся новинке NVIDIA появилась в конце прошлой недели – согласно предварительным сведениям, разработчики из калифорнийской компании трудились над системной логикой для центральных процессоров Intel Atom. Разумеется, в этом случае речь шла об одночиповых решениях, которые наилучшим образом подошли бы в качестве основы для компактного, недорого и экономичного компьютера. Тогда же общественность узнала, что поддержкой «атомных» процессоров наделят медиа-коммуникационные процессоры MCP7A и MCP79. Главным достоинством указанных микросхем системной логики является наличие интегрированных графических ядер GeForce 9300 и 9400. Не секрет, что функциональность платформы Intel Atom, включающей в свой состав системную логику Intel 945G, имеет ряд ограничений, и в том числе не способна на воспроизведение видео высокого разрешения. Именно с этой позиции интегрированное видео разработки NVIDIA оказывается более интересным решением для конечных пользователей. Надо сказать, что точно такими же чипсетами (речь идет о модели MCP79, или GeForce 9400M) с недавних пор стали оснащаться мобильные компьютеры Apple MacBook Pro и MacBook Air, позволяя создавать достаточно компактные системы с неплохой графикой. Зарекомендовав свои решения в качестве отличной базы для компактных компьютеров, компания NVIDIA решила пойти дальше и разработала на основе указанных чипсетов отдельную платформу для неттопов и нетбуков – ION, сочетающую в себе сильные стороны центральных процессоров Intel Atom и GeForce 9400M. Кстати, очень интересным и удачным выглядит обозначение платформы, ведь не секрет, что под ионом физики понимают электрически заряженный атом.
Сильной стороной платформы ION является чрезвычайная компактность – решение основано на печатной плате формата Pico-ITX, размеры которой составляют всего лишь 100 х 72 мм, что позволяет создавать на ее основе персональный компьютер даже более компактный по сравнению с Apple Mac Mini. Другая сильная сторона ION - высокая для такого класса устройств производительность. К тому же пользователь получает возможность просмотра видео высокого разрешения. И, как показала демонстрация возможностей платформы ION, даже выполнение столь ресурсоемкой задачи загружает центральный процессор Atom лишь на 20-30%, поскольку в этом случае вся работа по декодированию HD-video ложится на плечи чипсета, поддерживающего технологию NVIDIA PureVideo HD. Если принимать во внимание наличие цифрового интерфейса HDMI, а также возможность подключения к системе 2,5-дюймового жесткого диска объемом до 500 Гб, то можно рассматривать платформу ION в качестве отличной базы для создания домашнего мультимедийного компьютера. Разумеется, присутствует возможность установки более производительных и компактных SSD-накопителей, однако в этом случае можно будет забыть о невысокой стоимости компьютера.
Примерное представление о грядущих системах позволяет получить концепт ION-неттопа, показанный компанией NVIDIA. В данном случае система представляет собой небольшую коробочку со значительным количеством поддерживаемых разъемов и портов – помимо указанного HDMI присутствуют также шесть USB 2.0, аудио разъемы, RJ-45, D-Sub, DVI, и даже два eSATA для подключения внешних накопителей. Очень сложно назвать показанный продукт элегантным, однако в таком виде устройства вряд ли попадут рынок конечному покупателю – производители персональных компьютеров будут заключать электронную начинку в разработанные собственными силами корпуса, значительно более эффектными и радующими взгляд.
Официально компания NVIDIA обещает появление в продаже полностью готовых продуктов в первой половине следующего года, но большинство специалистов сходятся во мнении, что приобрести неттопы на базе платформы ION мы сможем уже в первом квартале. Для длительной подготовки особых причин нет –и процессоры, и системная логика, не первый месяц поставляются разработчиками своим клиентам. Сами же производители персональных компьютеров наверняка заранее были предупреждены о грядущем релизе и успели подготовить собственные решения, чтобы без длительных задержек начать поставки готовой продукции на мировой рынок. По крайней мере, сделать подобные выводы нам позволяет информация о сотрудничестве NVIDIA с рядом крупных тайваньских производителей в деле продвижения ее новой платформы. Нам же остается добавить, что одновременно с выпуском неттопов (миниатюрных настольных компьютеров) можно ожидать и появление нетбуков нового поколения, главной отличительной особенностью которых, по сравнению с предшественниками, станет возможность воспроизведения HD-видео.
Не имея точной информации, сложно сказать, насколько неожиданным появление NVIDIA ION стало для компании VIA, но последняя в самые кратчайшие сроки после релиза указанной платформы объявила о собственной разработке – платформе VIA Trinity. К сожалению, пока нет конкретных данных о системах на основе Trinity. Но с первого взгляда на архитектуру платформы можно выделить ее слабость, а именно, применение трех интегральных микросхем - центрального процессора VIA Nano, чипсета VIA VX800 и дискретного графического ядра S3 Chrome 440 ULP. Разумеется, такая конструкция является и менее компактной (по сравнению с двухчиповым вариантом), и будет обладать большей потребляемой мощностью. Однако у разработчиков VIA не оставалось иного выбора. Дело в том, что хотя чипсет VIA VX800 и имеет собственное интегрированное графическое ядро, его характеристики не позволяют ему конкурировать с GeForce 9400. Интегрированное в чипсет VIA VX800 видеоядро поддерживает лишь DirectX 9.0 и не позволяет работать с видео высокого разрешения. Исправляет ситуацию использование графики S3, но за счет увеличения количества интегральных микросхем. Таким образом, у тайваньской компании получилось совсем уж необычная платформа, в состав которой входит сразу два графических ядра, одно из которых будет бездействовать. И это в том случае, когда необходимо добиваться максимальной миниатюризации системы и снижать потребляемую платформой мощность. С этой точки зрения перспективы VIA Trinity выглядят еще менее радужными, чем перспективы процессоров VIA Nano. Напомним, что последние обладают неплохой функциональностью, а в плане производительности могут соревноваться на равных с микрочипами Intel Atom, и даже обходят их в некоторых приложениях. Но в пользу «атомных» процессоров говорит их минимальное энергопотребление, что оказывается весомее вычислительных возможностей – время автономной работы системы оказывается для конечного покупателя интереснее производительности компьютера. Не стоит исключать возможности выпуска некоторыми производителями решений на базе VIA Trinity, но вряд ли они станут действительно массовым товаром – скорее всего, их будут рассматривать в качестве экзотических вариантов неттопов, тогда как рынком будет править NVIDIA ION.
Не менее интересным событием, нежели официальные презентации двух платформ для компактных персональных компьютеров, стала конференция разработчиков полупроводниковых устройств International Electron Device Meeting (IEDM), прошедшая в Сан-Франциско.
Сотрудники компании Qimonda представили общественности доклад о разработанной ими энергонезависимой памяти на основе углерода. В данном случае проводились исследования по изменения электрических свойств углерода, который может находиться в различных аллотропных состояниях, таких как алмаз (диэлектрик), графит (проводник), углеродные нанотрубки и фуллерены. Каждое из этих состояний характеризуется различным состоянием электронов внешней оболочки атомов. Но самое главное, что «переключение» между различными состояниями может осуществляться пропусканием через ячейку памяти тока определенной величины. Другими словами, после однократной записи состояние будет сохраняться до тех пор, пока не будет пропущен ток большей величины, нежели первоначальный импульс, а для хранения информации не требуется подвода энергии. Сотрудникам Qimonda удалось провести серию опытов по изменению состояния углерода как в прямом, так и в обратном направлениях, что показало теоретическую возможность создания на основе этого эффекта работоспособных устройств хранения информации. Если учесть, что в данном случае возможно манипулировать состоянием отдельных атомов, получается, что размеры ячейки памяти будут составлять единицы нанометров.
Последняя особенность оказывается крайне важной на сегодняшнем этапе развития энергонезависимых устройств хранения информации. Согласно докладу одного из ветеранов среди разработчиков подобных решений, Стефана Лаи, дальнейшее развитие энергонезависимой памяти, в частности, микросхем флэш-памяти, сопряжено с колоссальными трудностями. В ходе постоянной миниатюризации ячеек памяти их размеры снизились до таких размеров, что позволяют «хранить» лишь десятки электронов, тогда как на начальном этапе развития аналогичных устройств количество электронов достигало сотен тысяч. В последнем случае даже утечка нескольких носителей заряда не приводила к каким-либо существенным последствиям, а вот на данном этапе миниатюризации крайне важно избежать потери даже нескольких электронов. Но самое сложное состоит в том, что решение проблемы не должно повышать стоимость конечной продукции – за последнее десятилетие стоимость единицы «дискового» пространства снизилась в тысячи раз по сравнению с серединой восьмидесятых годов. Как отмечает специалист, ориентиром для разработчиков микросхем флэш-памяти должна являться отметка в 1 доллар за гигабайт. Однако выход из сложившейся ситуации есть - это переход на новые архитектуры флэш-памяти. Среди них можно отметить многоуровневую структуру ячейки памяти, позволяющую хранить несколько бит информации в одной ячейке – за счет подобных ухищрений вполне возможно и дальше снижать такой параметр, как стоимость одного гигабайта флэш-пространства. Тем не менее, на горизонте уже появляются серьезные конкуренты флэш-памяти. Это и память на основе фазовых переходов (Phase-Change Memory), резистивная память с произвольным доступом (Resistive RAM) и память на основе программируемой металлизированной ячейки (Programmable Metallization Cell - PMC). И наиболее жизнеспособным на сегодняшний день является именно последний вариант – разработчикам на данный момент удалось добиться отличных скоростных параметров (низкое время переключения ячейки), а также обеспечить значительный рабочий ресурс – до 10^10 циклов записи. Самым большим недостатком PCM-памяти на данный момент оказывается высокая восприимчивость устройств к изменениям сигнала и различным шумам.
Напоследок обратим свое внимание на совместную разработку компаний Toshiba Corp, IBM, и AMD, которая будет использоваться для изготовления интегральных микросхем нового поколения уже через несколько лет. Речь идет о разработке ячейки статической памяти рекордно малых размеров – площадь SRAM-ячейки составляет всего лишь 0,128 кв. мкм. Главное достижение состоит в том, что разработанная статическая память совместима с технологией изготовления 22-нм интегральных микросхем. Характеристики устройств выглядят следующим образом: длина затвора транзистора составляет 25 нм, а такой параметр, как шаг транзисторов – 90 нм. Для сравнения, шаг затвора в случае 32-нм интегральных микросхем, разработанных компанией Intel, составляет около 120 нм. В результате, можно смело говорить о совершении первых шагов в направлении окончательной подготовки новейшего технологического процесса для изготовления интегральных микросхем.
