Sonoma: мостик между прошлым и будущим Centrino

Введение

За все время существования мобильной технологии Centrino - а это без малого уже два года, ни одного видимого "прокола" новая платформа не продемонстрировала, теперь это можно сказать с уверенностью. Маркетинговая идея продвижения логически законченных комплектов, взамен поставлявшихся ранее разрозненных дискретных компонентов, оказалась настолько удачной, что ее взяли на вооружение не только конкуренты (см. AMD Turion) - даже сама Intel намерена именно так в дальнейшем продвигать комплекты для настольных платформ.

Представленная в начале этого года новая версия Centrino, именовавшаяся до этого в технологических документах как Sonoma, несет компоненты, уже знакомые по предыдущей версии платформы, именовавшейся как Carmel+ (самый первый вариант Centrino назывался просто Carmel). Тем не менее, в этот раз компания Intel сделала еще один интересный (экспериментальный?) шаг, последствия которого, если они будут, появятся, возможно, не ранее лета.

В рамках этого материала мы поступим следующим образом: сначала - рассказ об основных компонентах платформы, затем - небольшой экскурс в будущее, к светлым высотам версий Napa и Santa Rosa, и на сладкое - кое-что об опциональных расширениях Sonoma.

Новый Pentium M, он же Dothan+

Поскольку наиболее существенные изменения аппаратной части мобильной платформы версии Sonoma относятся к набору логики, рассказ о процессорах будет достаточно кратким. И действительно, особенно рассказывать не о чем, ибо в основе своей новые чипы Pentium M имеют уже известное ядро Dothan, выполненное с нормами 90 нм технологического процесса и обладающие 2 МБ кэша L2. По-прежнему новые чипы обладают 32 КБ кэша инструкций, 32 КБ кэша данных (L1), поддержкой SSE2 и технологий энергосбережения Advanced Power Management, включая Enhanced Intel SpeedStep.

Изюминок у версии Dothan+ две: это тактовая частота системной шины, поднятая с 400 МГц у прежних ядер Banias/Dothan до 533 МГц, плюс поддержка технологии Execute Disable Bit (NX-бит), опционально обеспечивающая защиту от определенного класса вирусов и "червей" при работе с операционной системой класса Windows XP с Service Pack 2.


Из семи новых Pentium M лишь флагманская пятерка - от модели 770 с тактовой частотой 2.13 ГГц до Pentium M 730 с тактовой частотой 1.60 ГГц поддерживают FSB 533 МГц. Две другие модели - LV Pentium M 758 и ULV Pentium M 753, с тактовыми частотами 1.50 ГГц/1.20 ГГц, низким и сверхнизким энергопотреблением соответственно, работают с шиной 400 МГц. Все новые чипы поставляются в корпусах Micro-FCPGA и Micro-FCBGA. Часть чипов (Intel Pentium M 760, 750, 740; LV Pentium M 758 и ULV Pentium M 753) выполнена с применением безсвинцовой технологии сборки Lead Free SLI (Second Level Interconnect). Не обошлось и без новых моделей чипов Celeron M, была представлена модель 370 с тактовой частотой 1,50 ГГц, а также ULV Celeron M 373 с тактовой частотой 1.0 ГГц.

Наибольший интерес для пользователей представляет новый уровень ключевой для мобильных процессоров характеристики - TDP, поэтому перед комментариями на эту тему разумно будет привести таблицу сводных характеристик новых Pentium M:


Если помните, верхняя граница TDP для процессоров Mobile Pentium III в 2002 году уткнулась в предел 24.5 Вт. Чуть позже TDP чипов Pentium 4-M добрался до уровня 35 Вт, затем - до 60 Вт, и, скорее всего, именно это ограничение послужило поводом для прекращения производства таких чипов в середине прошлого года (хотя, "могильщиком" Pentium 4-M с равным успехом можно также назвать успех платформы Centrino).

Как известно, ноутбуки класса замены настольного ПК (DTR, desktop replacement) ушли далеко за этот лимит, известны примеры таких моделей, где работали чипы Pentium 4 с TDP уровня 88 Вт. Да что там мелочиться, есть прецеденты на базе 3.4 ГГц чипов Pentium 4 XE, однако, по понятным причинам, с мобильными ПК таких монстров роднит разве только сходство корпусов. Не считается, ибо неактуально.

Как известно, TDP первых процессоров Pentium M с 0.13 мкм ядром Banias практически равнялся этому показателю у "топовых" Mobile Pentium III, то есть, составил 24.5 Вт. Перевод производства ядра Dothan на нормы 90 нм техпроцесса, несмотря на удвоенный к тому времени размер кэша L2, позволил снизить TDP до 21 Вт. Увы, подъем тактовой частоты системной шины новых Dothan+ до 533 МГц привел к росту TDP до 27 Вт, хотя ранее в Intel надеялись на уровень порядка 25 Вт. Что ж, как сообщают представители компании, рост "прожорливости" процессоров в некоторой степени был скомпенсирован более экономичным режимом поддержки FSB 533 МГц со стороны новых чипсетов. Вот эта тема гораздо интереснее, здесь стоит остановиться подробнее...

PCI Express, DDR2, High Definition Audio и другие прелести новой платформы

Название новой серии мобильных чипсетов для платформы Centrino - Mobile Intel 915 Express (ранее Alviso), большинству скажет многое об их характеристиках, специалистам оно скажет почти всё. Однако, все по порядку, тем более что мобильная версия серии 915 имеет множество своих специфических хитростей.

Разумеется, изюминкой серии новых чипсетов является новоявленная поддержка последовательной шины PCI Express. Рано или поздно PCI Express в нынешней версии x1 или в будущих x4 будет востребована всевозможной периферией, например, идущими на замену формату PC Card слотами ExpressCard. Однако в настоящее время актуальным является лишь пришедший на замену AGP вариант PCI Express x16 под современную графику.

Весьма важным нововведением чипсетов серии Mobile Intel 915 Express стоит назвать появившуюся поддержку памяти DDR2 400/533, наряду с нынешней DDR. Скептикам, спешащим с критикой таймингов и общим недоверием к актуальности введения новой DDR2 на этом этапе, напомню, что дело не только в повышении производительности системы. Плюсами памяти DDR2, заложенными в ее спецификациях, является пониженное до 1.8 В напряжение питания чипов, их уменьшенные габариты и, главное - значительно сниженное энергопотребление. Не говоря уж о появившейся поддержке 2-канального режима работы. Кстати, во всех заявлениях Intel также подчеркивается серьезная работа, проведенная для снижения и оптимизации энергопотребления чипсетов Alviso при работе с системной шиной 533 МГц. Приведем здесь данные от Intel, которые, надеюсь, в скором времени будут проверены в лабораторных условиях на практике.

В отличие от прежних семейств мобильных чипсетов, состоящих из парочки разновидностей, новоявленная серия Alviso представлена сразу четырьмя вариантами - Mobile Intel 915GM, 915GMS, 915PM и 910GML. Варианты, у которых в суффиксе фигурирует буковка G, традиционно являются интегрированными, на этом этапе подразумевается наличие DirectX 9 ядра Graphic Media Accelerator 900 (GMA900) с поддержкой DVMT 3.0, Zone Rendering 2.0, Pixel Shader 2.0. Впервые только появившимся нововведением в этой серии чипсетов является наличие встроенного ТВ-выхода (два порта SDVO - Serial Digital Video Output, также с возможностью вывода через PCI Express x1, TV Out с разрешением до HDTV, только для интегрированных чипсетов), а также поддержка ТВ-тюнеров, средств видеозаписи и пультов дистанционного управления.

Основные функциональные различия между чипсетами серии Mobile Intel 915 Express сведены в таблицу ниже:


По всей видимости основными "боевыми лошадками", как и в прежнем поколении платформы останутся интегрированный чипсет GM и дискретный PM. Чипсет Intel 915GMS интересен очень малыми размерами, поскольку выполнен в миниатюрном FCBGA-корпусе габаритами 27 х 27 мм (против 37,5 х 40 мм у стандартного корпуса остальных чипсетов серий Intel 915 / Intel 855). Разумеется, он станет наиболее востребован производителями субноутов. Вариант Intel 910GML Express, хотя и обладает некоторыми ограничениями, имеет другой "увесистый" плюс - малую цену, что навряд ли останется незамеченным со стороны производителей бюджетных версий ноутбуков, возможно, главным образом как раз на новых чипах Celeron M.


Общий для всей серии южный мост ICH6M (в документации компании также Intel 82801FBM) выполнен на базе "настольной версии" ICH6 и конечно же, в первую очередь любопытен поддержкой накопителей с интерфейсом Serial ATA, 7.1-канального звука с технологией Intel High Definition Audio и эффекта Surround Sound. Как видно по спецификациям ICH6M, от традиционной для настольных ПК версии ICH6R мобильный вариант южного моста - ICH6M, отличается поддержкой только двух портов Serial ATA (вместо четырех), а также специфическими режимами энергопотребления. Покопавшись в 786-страничном документе Intel I/O Controller Hub 6 (ICH6) Family ревизии января 2005 года, в разделе, посвященном электрическим характеристикам семейства ICH6, мне удалось найти множество "энергетических" различий между ICH6M и ICH6R. Самому мне пока что "потрогать" мост ICH6M не довелось, однако, есть надежда, что он не столь "прожорлив", как его аналог для настольных ПК. На рынок поставляются версии ICH6M степпинга B2 в версиях SL7W6 (стандартная) и SL89K (безсвинцовая технология).

Ноутбуки на базе новой системной логики могут обладать достаточно длительным временем автономной работы благодаря массе разных причин, главными из которых можно назвать функцию Intel Display Power Saving Technology 2.0, поддержку памяти DDR2 с низким энергопотреблением, а также оптимизированную технологию Intel SpeedStep. Впрочем, как всегда в каждом конкретном случае многое будет зависеть от усилий самого производителя.

Несколько слов об ExpressCard - новой технологии подключения периферии по шине PCI Express. Разумеется, пока что никто не собирается лишать ноутбуков привычного слота CardBus, однако ожидается, что по мере наполнения рынка периферией под ExpressCard прежний стандарт понемногу станет отмирать. О сроках внедрения ExpressCard говорить пока рано, достаточно хотя бы вспомнить, как долго входил в mainstream тот же USB, без которого нынче невозможно представить ни одного ПК. Поговаривают о паре лет, однако, все зависит от востребованности таких адаптеров рынком и энтузиазма самих производителей.

В дни презентации Sonoma, если Вам интересно, из десятков новых ноутбуков лишь считанные единицы из показанных были оборудованы слотами ExpressCard. Просматривается прямая аналогия с новой платформой на чипсетах i915/925 для настольных ПК: слоты PCI Express x1 на новых платах уже есть, но ни одной карты под них в продаже пока не видно. Что ж, не исключено что пройдет время, и выпускать портативные ПК без ExpressCard станет нелепостью. Всему свое время...


Напомню, что карты ExpressCard будут выпускаться в двух форм-факторах: небольшом ExpressCard/34 (габаритами вполовину нынешних CardBus) под всевозможные коммуникационные и переходные адаптеры, а также более крупном ExpressCard/54, предназначенном для модулей, требующих больших физических габаритов - считыватели смарт-карт, адаптеры CompactFlash, внешние накопители на 1,8-дюймовых винчестерах. Неизменной для всех модулей ExpressCard остается лишь толщина, она составит 5 мм.


Не углубляясь сейчас в дебри спецификаций, вкратце отмечу, что стандарт интерфейса ExpressCard остроумно включает в себя и шину USB 2.0, и PCI Express, что именно использовать для своих приложений решает в конечном итоге производитель карточек. Разумеется, в случае ExpressCard интерфейсы PCI Express и USB 2.0 поддерживают "горячее" подключение внешних устройств, а сами слоты обладают механической "защитой от дурака".

Wireless: плюс/минус несколько новшеств

Что касается беспроводных адаптеров Wi-Fi, в версии Sonoma к уже практикующимся IEEE 802.11b/g добавлена поддержка версии IEEE 802.11a - разумеется, там, где разрешена эксплуатация диапазона 5,4 ГГц. Таким образом теперь наряду с уже известным интерфейсом PRO/Wireless 2200BG у производителей появилась возможность укомплектовывать свои модели платой PRO/Wireless 2915ABG.

Обе версии беспроводных сетевых адаптеров обеспечивают дополнительную защиту данных в соответствии со стандартом 802.11i, а опциональное программное обеспечение Intel PROSet Wireless Software предусматривает поддержку Cisco Compatible Extensions. Пользователи смогут подключаться ко всем трем типам сетей Wi-Fi, а утилиты Intel PROSet Wireless Software 9.0 предоставят владельцам ноутбуков новый, усовершенствованный пользовательский интерфейс с новыми функциями управления, упрощающими применение Wi-Fi дома и в общественных точках доступа.

Еще один небольшой штрих: теперь IT-менеджеры и другие офисные работники благодаря Intel PROSet Wireless Software смогут использовать различные функции IT-направленности с поддержкой программы Intel Digital Office.

Горизонты Centrino: дальше - Napa и Santa Rosa

Развитие технологии Centrino прослеживается по условным названиям промежуточных рабочих названий этой мобильной платформы. К настоящему моменту мы уже "прошли" версии Carmel и Carmel+, стали свидетелями развития версии Sonoma, а далее ожидается появление вариантов Napa и Santa-Rosa.

Совсем небольшой срок отделяет нас от появления первых 2-ядерных процессоров Smithfield для настольных ПК. Как известно, новые чипы будут работать с системными платами на базе чипсетов Glenwood/Lakeport (по предварительным данным серии будут называться i945G/P/i955X). Эпоха платформы Napa наступит несколько позже, но также знаменуется появлением процессоров на базе 2-ядерных чипов - правда, с ядром Yonah. Вместе с ними дебютирует второе поколение PCI Express чипсетов с условным названием Calistoga (что-то вроде Intel 945GM/PM/955XM) в связке с южным мостом ICH7-M, а также беспроводной модуль Golan с интерфейсом PCI Express (что-то вроде Intel PRO/Wireless 3945ABG).

О точных сроках появления платформы Napa говорить пока рано. Как Вы помните, даже достаточно совершенная Sonoma задержалась с официальным дебютом почти на полгода. Сдвиг анонса Sonoma с сентября 2004 года на январь 2005, продливший жизнь Carmel, также сказался на переносе ожидаемого появления Napa, ранее намеченного на третий квартал 2005 года. Сейчас говорят, что первые образцы комплектующих для Napa появятся в распоряжении OEM-партнеров Intel ближе к концу 2005 года, а официальный старт поставок новинок состоится в начале 2006 года.

Несмотря на то, что показ первых образцов ядра Yonah ожидается еще до наступления лета 2005 года, столь длительный период до начала продаж серийных ноутбуков традиционно связан с множественными взаимными верификациями и сертификациями различных продуктов. Также не стоит забывать, что выпуск чипов Yonah планируется начать сразу с соблюдением норм 65 нм техпроцесса (а не 90 нм, как в случае "настольных" Smithfield). Техпроцесс этот в настоящий момент проходит стадию обкатки, о массовости выхода годных чипов с его применением и производительности таких изделий говорить пока рано.

Тем не менее, уже сейчас можно попробовать собрать воедино сведения и слухи о некоторых характеристиках нового поколения мобильных процессоров. Начало массового производства первых 65 нм чипов Yonah - наследников нынешних Dothan 533, намечено на четвертый квартал 2005 года. Новые процессоры Yonah будут обладать той же самой базовой архитектурой, что и нынешние Banias/Dothan. Не исключено, что первые их одноядерные версии - Yonah-1P, появятся в массовых партиях еще "при жизни" платформы Sonoma. 2-ядерные Yonah - Yonah-2P (или, по другим данным, Yonah-2D) однозначно рассчитаны для работы с платформой Napa, первые их образцы, скорее всего, будут показаны в третьем квартале 2005 года.

Несмотря на то, что Yonah - "яблоко от яблони" Dothan, новое процессорное ядро будет обладать множеством новых функциональных возможностей. В частности, в обязательном порядке ожидается добавление поддержки набора инструкций SSE3 и дополнительная переработка FPU в целях повышения его производительности.

В рамках провозглашенной Intel на IDF Fall 2004 стратегии 4 Ts можно ожидать, что ядро Yonah обзаведется поддержкой технологий LaGrande, Vanderpool и EM64T (Extended Memory 64 Technology), разве что многопоточность (Hyper-Threading) на этом этапе в мобильные процессоры внедряться не будет, главным образом, по соображениям энергопотребления. Впрочем, "включение" поддержки LaGrande в первых партиях Yonah также пока под вопросом - слишком много "белых пятен" может возникнуть в процессе валидации новой технологии аппаратной безопасности (Microsoft Longhorn с поддержкой NGSCB - Next-Generation Secure Computing Base, ау!!!), не исключено, в начале 2006 года мы увидим чипы Yonah только с поддержкой Vanderpool.

Что касается реализации поддержки EM64T в мобильных процессорах, здесь тоже нет полной ясности. Разумеется, возможность 36-битной адресации физической памяти (до 64 ГБ) вещь хорошая, но нужна ли она в ноутбуках? Не исключено, что в последствии на рынке будут представлены специфические версии с ядром (ядрами) Yonah, поддерживающими так называемый режим "PAE 36" (Physical Address Extention), актуальный для использования разве что лишь в экономичных blade-серверах.

Наибольшее любопытство вызывают догадки и предположения о TDP первых процессоров Yonah. Как известно, первые 2-ядерные процессоры (Smithfield) ожидаются с TDP порядка 130 Вт, несмотря на сниженные до 3.2 ГГц тактовые частоты. Термодизайн первых мобильных процессоров следующего поколения также повысится, по предварительным данным, с 27 Вт у нынешних Dothan+ до 31 Вт у 2-ядерных Yonah.

О тактовых частотах ядра и шины первых чипов Yonah данных пока совершенно нет. Ни чем не подтвержденные разрозненные слухи утверждают, что ядра Yonah "стартуют" с 2 ГГц и выше при FSB от 533 МГц. Можно рассчитывать, что применение 65 нм техпроцесса все же позволит Intel снизить потребление энергии на каждое ядро, и TDP 2-ядерных чипов останется в рамках, приемлемых для мобильных ПК. Тем более что 2-ядерная конфигурация CPU все же не подразумевает одновременной пиковой нагрузки двух ядер, плюс, к тому времени станет вполне актуальна ACPI 3.0.

Уже в первом квартале 2006 года ожидается появление низковольтных (LV, Low Voltage) 2-ядерных процессоров на базе Yonah, пока что их именуют как Yonah-2M, чуть позже - во втором квартале, ожидают появления одноядерных ULV-версий (Yonah-1M) и дебюта Yonah под брендом Celeron M. В отличие от 2-ядерных чипов с 2 МБ кэша L2, одноядерные варианты чипов, скорее всего, будут обладать 1 МБ кэша L2, однако не исключено, что Yonah-2M и Yonah-1M будут выполняться на базе одного и того же кремния, просто в случае Yonah-1M после отбраковки будет электрически отключаться половина чипа.

Что касается TDP, для Yonah-2M LV версии этот параметр ожидается на уровне 15 Вт и примерно на уровне 5 Вт - для одноядерных Yonah-1M (ULV). Тактовой частотой Yonah-2M для так называемого "режима работы от батарей" пока называют 1 ГГц (для сравнения: 800 МГц у нынешних Dothan с FSB 533 МГц).

Очень интересные данные (догадки) о PR-рейтингах грядущих чипов Yonah-2M приводят японские источники. Без особой связи с тактовыми частотами (разумеется, совершенно нынче неизвестными) они полагают, что новые чипы на базе Yonah будут фигурировать в серии 900, и первыми из них станут Pentium M 950, 940, 930 and 920. Пересказывать остальные фантазии наших японских коллег на эту тему дальше отказываюсь, потому как все это пока "вилами на воде писано".

Будет лучше, если мы подведем итог сегодняшнему материалу не дальнейшим перечислением полуфантастических слухов, а более-менее известными к настоящему времени планами Intel по дальнейшему развитию платформы Centrino. А именно, известными и полуизвестными фактами о следующем после Napa поколении платформы с рабочим названием Santa-Rosa.

Перенос выпуска версии Sonoma автоматически передвинул появление следующих версий платформы. Ранее официальный анонс Santa-Rosa ожидался во втором квартале 2006 года, теперь говорят о конце 2006 - начале 2007 года. Изюминкой новой версии мобильной платформы Intel станет новое процессорное ядро Merom, о котором к настоящему моменту известно лишь одно: архитектура чипа не будет унаследована от Banias/Dothan/Yonah, это будет совершенно новая разработка.

В паре с 65 нм процессорами Merom, которые изначально ожидаются в 2-ух и более ядерных вариантах, будет представлена серия чипсетов Crestline с пока что совершенно неизвестными характеристиками, а также новое поколение беспроводных адаптеров Annabel, где, возможно, наряду с Wi-Fi будет представлена поддержка WiMAX.

Заключение

Наивно полагать, что этот краткий материал охватывает все особенности новой версии платформы Centrino с кодовым названием Sonoma. К сожалению, пока что в широком доступе находятся лишь документы, подробно описывающие уже известные компоненты платформы - процессоры, чипсеты, беспроводные интерфейсы, программное обеспечение.

Между тем, в этот раз помимо трех компонентов, обязательных для получения логотипа Centrino - процессора, чипсета и Wi-Fi модуля, Intel предложила производителям ноутбуков "покумекать" над возможностью внедрения парочки опциональных технологий, не обязательных к употреблению, но весьма любопытных на будущее. К слову, такие опциональные "довески" существовали и ранее, но были не особенно востребованы.

Что ж это за технологии такие, появление которых пока туманно? Не обладая достаточными документами на эту тему, намекну лишь следующее. Как бы Вы отнеслись к наличию у вашего ноутбука дополнительного внешнего ЖК экрана (подобно вспомогательному дисплею у мобильников), позволяющего отслеживать некоторые важные функции вроде прихода свежей почты в "спящем" режиме ПК, при закрытой крышке? Экзотика? Ничуть, по крайней мере, в двух из трех концептуальных моделей Intel Florence такие экранчики фигурируют в качестве штатной "фичи".

Еще один пример. Как Вам возможность удаленного доступа к вашему домашнему ПК с ноутбука из любой точки мира через любые доступные проводные и беспроводные интерфейсы, в том числе, Wi-Fi и сотовые, с помощью единой программы и единого интерфейса?

Фантастика? Отнюдь, разработки этих технологий, насколько мне известно, уже закончены, в настоящее время с документацией знакомятся производители на предмет целесообразности их поддержки в будущих продуктах. Можно предположить, что как только решения на новоявленной платформе Sonoma в базовой ее ипостаси заполонят рынок достаточно плотно, у производителей останется достаточно времени до появления следующего поколения Centrino (Napa), чтобы отбить у конкурентов покупателя какими-нибудь дополнительными "фишками".

Так что точку в рассказе о возможностях Sonoma ставить еще рано. Пока - лишь многоточие...


При подготовке статьи были использованы материалы сайта компании Intel, а также японского IT-портала PC Watch.