CFA LogoCFA Logo Computer
Загрузка поиска
Новости Компьютеры Прайс-лист [Новое] Прайс-лист [Б/У] Для ноутбуков Конфигуратор ПК Заказ, Оплата, Доставка Сервис объявления Драйвера Статьи Как нас найти Контакты
Новости
RSS канал новостей
Тайваньская компания MSI осуществила сегодня анонс фирменной модели графического ускорителя GeForce ...
Компания Manli опубликовала официальный пресс-релиз, посвященный своей новой видеокарте. Энтузиастам ...
Компания Sony накануне раскрыла некоторые подробности доступности своего нового флагманского смартфона ...
В списке новинок формата фаблет японская компания Sony готовит нового флагмана, который в настоящее ...
Компания Acer сделала наконец официально доступным свой новый ноутбук, рассчитанный на профессиональных ...
Самое интересное
Программаторы 25 SPI FLASH Адаптеры Optibay HDD Caddy Драйвера nVidia GeForce Драйвера AMD Radeon HD Игры на DVD Сравнение видеокарт Сравнение процессоров

АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

Новые приключения Робинзона

Tueur MAKSIM

Экономный подход

Каждый, выбирая notebook, желает видеть в нем нечто, именно ему необходимое. Одному важно, чтобы девайс имел слот PCMCI, модем, сетевую карту и инфракрасный порт. Другому необходим большой экран и DVD-ROM для просмотра видео. Найдется и тот, кто скажет, что скорость — самый важный параметр для его портативного компьютера. Однако все согласятся с тем, что ноутбук должен быть как можно тоньше и легче. Также никто не станет оспаривать утверждение, что время автономной работы является если не самым важным параметром для портативного компьютера, то по крайней мере, одним из важнейших. И вряд ли кто-то будет доволен, если батареи в его любимце хватит только на просмотр полуторачасового фильма. Чтобы эта же батарея выдерживала нагрузку дольше, необходим «маломощный» процессор. Здесь слово «маломощный» значит не медленный, а потребляющий мало энергии.

Да ну, скажут некоторые. Легкий, тонкий, с малым потреблением энергии, но мощным процессором — такого не бывает. А если и бывает, то стоит огромных денег. Не торопитесь с выводами.

Маломощный — не значит медленный!

Все началось в январе 2000 года. После пяти лет напряженных работ, проходивших в строгой секретности и породивших разнообразные слухи, американская фирма Transmeta представила миру принципиально новый тип процессора.

Сама компания Transmeta была основана в 1995 году, при финансовой поддержке соучредителя Microsoft Пола Аллена, а также Джорджа Сороса. Генеральному директору фирмы удалось собрать команду высококвалифицированных разработчиков, включая создателя Linux Линуса Торвалдса. В первую очередь, компания предполагала создать уникальный процессор для ноутбуков, способный работать с разными операционными Рис. 1системами.

Итак, мобильность. Толковый словарь интерпретирует это слово как «подвижный, способный к быстрому передвижению; способный быстро действовать, принимать решения». «Мобильный» в отношении компьютера означает, в первую очередь, быть миниатюрным, а также долгое время обходиться без стационарного источника питания. Ведь основным недостатком мобильных устройств как раз и является малое время работы без дополнительной подзарядки элементов питания.

Именно на создание экономичного, мало потребляющего микропроцессора была направлена энергия компании Transmeta. Разработчики постарались на славу. Еще бы, добиться четырехкратного сокращения энергопотребления при сохранении сходных скоростных характеристик по сравнению с конкурирующими процессорами! Свое детище Transmeta’овцы назвали Crusoe (рис. 1). Посмотрите, как отличаются температуры (а значит, рассеиваемая мощность, очень важный параметр в энергопотреблении —прим. ред.) Crusoe и мобильного PIII при проигрывании DVD (рис. 2). Crusoe без кулера (кстати, это также дополнительно экономит энергию) нагревается до температуры 48°C против 105°C у PIII (этот без кулера никуда :-)). Как вам разница?

Как же удалось изваять сие чудо? В числе главных особенностей процессора — запатентованная разновидность технологии RISC, которую пропагандировал основатель Transmeta, Дейвид Дитцел (David Ditzel). Благодаря схеме RISC (Reduced Instruction Set Computing) достигается высокая производительность за счет быстрого выполнения элементарных вычислительных операций. Прежде чем приступить к выполнению очередной Рис. 2инструкции, процессор преобразует х86 команды во внутреннюю, более компактную унифицированную RISC-подобную форму. Это происходит при помощи отдельного аппаратного блока x86 Instruction Translation. Кроме того, процессор содержит специальные схемы, занимающиеся оптимизацией кода, такие как Branch Predict, Instruction Reorder и Register Rename. Все это выполнено в виде транзисторов на кристалле и, как полагается, оказывает большое влияние на энергопотребление чипа в целом.

Однако у Crusoe многие операции по оптимизации исполняемого кода вынесены за пределы процессора и выполняются программно, в качестве спецпроцесса, по мере работы основных приложений. То, что часть функций центрального процессора вынесена за его пределы, вовсе не означает, что ядру их не нужно исполнять. VLIW (Very Long Instruction Word)-ядру придется делать все то же самое, что и процессорам от AMD и Intel (отвечать за ветвление, менять регистры и т. д.), но только без специально выделенных для этого логических схем. Другими словами, с частью того, что в процессорах x86 возложено на железо, процессоры от Transmeta справляются программно. Данный программный слой назвали Code Morphing Software. Технология Code Morphing заключается в том, что с помощью специального транслятора, расположенного в памяти, готовые программы транслируются из x86 кода в код VLIW. Он располагается в специально выделенном адресном пространстве, недоступном другим программам. Нетрудно догадаться, что передача части функций процессора софту замедляет систему в целом. Но Transmeta провела большую работу, чтобы свести потери к минимуму.

Через оболочку Code Morphing Software происходит общение прикладных программ, операционной системы и BIOS с ядром процессора (рис. 3). Ничто, кроме оболочки Code Morphing, не имеет прямого доступа к ядру процессора. Это очень хорошо, учитывая хотя бы то, что у двух первых процессоров Crusoe разные ядра. Саму оболочку, так как это Рис. 3программа, можно переписать, усовершенствовать, исправить баги, если таковые найдутся.

Увеличение производительности происходит и за счет кэширования. Трансляция инструкций, выполняющихся многократно, в идеале проводится всего один раз. Единожды оттранслированный код может быть сохранен в специальном кэше, который расположен в памяти. Когда потребуется еще раз выполнить аналогичную инструкцию, повторно она транслироваться не будет. Уже оттранслированная она берется из кэша — налицо экономия времени.

Когда кэш заполнен, самая «старая» и мало использующаяся оттранслированная инструкция удаляется, освобождая место для новой. Процесс заполнения кэша можно назвать «обучением процессора». Интеллектуальная технология Code Morphing через определенное время заполнит кэш наиболее часто выполняемыми командами.

Набор команд Crusoe прилагается к процессору, но не является его неотъемлемой частью. Что позволяет процессору, не будучи клоном микропроцессора Intel, эмулировать архитектуру Intel х86. Но не только — с таким же успехом можно эмулировать, скажем, команды процессоров, применяемых Apple. Таким образом Crusoe сможет работать в среде MacОS и выполнять программы, созданные для нее. Понадобится только переписать Code Morphing. Способность преобразовывать разнообразные наборы команд также позволит микропроцессору Crusoe работать с такими платформами, как Palm OS или Windows CE.

Модельный ряд

Первая в линейке Crusoe модель TM3120 (рис. 4) изготавливалась по 0.22-мкм техпроцессу, с частотой 333, 366 и 400 МГц. Кэш L1 — всего 92 Кб. Из них 64 Кб отведено под инструкции, а 32 Кб — под данные. L2-кэш отсутствовал. Напряжение питания чипа — 1.5 В. ТМ3120 соответствует системе управления энергопотреблением ASPI и потребляет в состоянии «глубокого сна» всего 0.015 Вт. А при выполнении мощных вычислительных операций, скажем, воспроизведение видео, энергопотребление доходит до 2.9 Вт, что в 2-4 раза меньше, чем у мобильных чипов Intel.

ТМ3120 включает: контроллер шины PCI, контроллер флэш-памяти, 66-133 МГц SDRAM-контроллер памяти для модулей SO-DIMM.

Еще один чип —ТМ5400 (рис. 5).

Рис. 4   Рис. 5

Технология изготовления — 0.18 мкм. Уделим внимание только тому, какие дополнения были внесены в него. В этом изделии реализована технология LongRun, функционально подобная Intel’овской SpeedStep. Ее суть заключается в возможности изменения тактовой частоты и напряжения на ядре процессора прямо во время работы. Причем система LongRun куда более гибкая, чем интеловский аналог. Параметры данного чипа следующие: частота уже 500 и 700 МГц, увеличился кэш, причем существенно. L1 — 128 Кб (64 Кб — инструкции, 64 Кб — данные). Добавлен кэш L2 — 256 Кб. Напряжение ядра благодаря LongRun колеблется от 1.2 до 1.7 В. Например, при воспроизведении видео DVD — 1.7 В. Из PC-on-a-chip возможностей добавилась поддержка DDR SDRAM.

Было проведено сравнение пяти notebook’ов на процессорах PIII и Crusoe. Результаты тестирования отображены в таблице 1.

Видим, что тест CPUmark 99 ноутбук NEC Versa на Crusoe 600 MГц выполнил на 12 % быстрее, чем Series ThinkPad 1124 (PIII — 300 MГц), но на 18 % медленнее, чем ThinkPad X-20 и Dell Latitude L400 (PIII — 500 MГц).

В следующем тесте оценивалась время жизни батарей этих же компьютеров —таблица 2. Батарея NEC Versa DayLite (Crusoe 600) отработала на 33 % дольше, чем батарея на ThinkPad 1124. И что самое поразительное, в 4 раза дольше, чем батарея на машине Latitude L400. Что действительно говорит о чертовски малом потреблении Crusoe.

Табл. 1   Табл. 2

25 июня 2001 года Transmeta анонсировала новые микропроцессоры Crusoe, выполненные по 0.13-мкм технологии. Они работают в приложениях примерно на 50 % быстрее, чем предшественники, и потребляют на 20 % меньше мощности, чем предыдущее поколение, выполненное по 0.18-мкм. Crusoe TM5500 и TM5800 (рис. 6) изготавливаются Рис. 6для Transmeta Тайванской компанией Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

Новые микропроцессоры TM5800 и TM5500 имеют кэш второго уровня (L2) 512 Кб и 256 Кб соответственно, обладают новой версией Code Morphing 4.2. Они имеют «на борту» контроллеры double data rate (DDR) DRAM и single-data rate (SDR) DRAM.

15 октября 2001 года Transmeta анонсировала выпуск нового процессора для ноутбуков и карманных компьютеров Crusoe 6000. Этот процессор занимает на материнской плате втрое меньше места, чем предыдущие версии чипов, и потребляет еще меньше энергии. Процессор ожидается во второй половине 2002 года, и будет работать на тактовой частоте от 1 ГГц и выше.

Заключение

Каковы же перспективы Crusoe? Сейчас трудно сказать. В последнее время компания Transmeta испытывала трудности с их выпуском. И хотя сейчас они вроде бы преодолены, не стоит забывать, что у небольшой и молодой компании Transmeta есть серьезные конкуренты. Это не только Intel с ее мобильными процессорами, но и VIA Technologies, которая активно ищет заказчиков для своих более дешевых, чем Crusoe, процессоров. Утешает лишь то, что разнообразие и здоровая конкуренция всегда были, есть и будут на руку конечным пользователям, то есть нам с вами.

Рекомендуем ещё прочитать:






Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить






Рейтинг@Mail.ru
Хостинг на серверах в Украине, США и Германии. © www.sector.biz.ua 2006-2015 design by Vadim Popov