Příliš horký: tepelný výkon jaderného reaktoru na ploše centimetru
Podle amerického deníku Wall Street Journal Intel mínil oznámit ukončení vývoje čipů s kódovým označením Tejas. Původní plány s touto řadou procesorů však byly zcela jiné. Právě Tejas mělo nahradit ke konci roku 2004, respektive začátkem roku 2005 nejvyšší současné řady procesorů Pentium 4. Jejich nejvýkonnějším nynějším zástupcem je procesor Pentium 4 ve verzi Prescott.
Právě tyto čipy však velmi názorně demonstrují, kde a proč se Intel dostal do úzké, a zřejmě až slepé uličky. Procesory Prescott jsou vyráběny v enormně efektivním, nákladově optimálním procesu, který namísto struktur procesoru v rozměrech 130 nanometrů (použit u všech dřívějších procesorů Intel) spoléhá na struktury s rozměry pouhých 90 nanometrů. Obvykle se od zmenšení struktur očekává zvýšení výkonu díky zmenšení vzdáleností na čipu, snížení příkonu díky potřebě menšího provozního napětí a zvýšení možností integrace více tranzistorů. Jenže něco se někde nepovedlo. A Prescott, místo aby spotřebovával jen co nejméně energie a byl méně náročný než dřívější procesory Pentium 4, si bere energie ještě více a začíná se dostávat do fáze neuchladitelnosti klasickými metodami.
V nynější verzi tak procesory Prescott vykazují spotřebu na úrovni cca 100 Wattů, což je více než je akceptovatelné pro většinu uživatelů a běžných použití. První vzorky procesorů na bázi Tejas však šly ještě dále: jejich spotřeba 150W a více je nejlépe vystižena slovem enormní. Paradoxně je to tak nyní Intel, který se dostal do úzkých díky problému, který dříve často trápil AMD. Vysoká spotřeba a nízký výkon znamenají efektivní smrt pro ještě prakticky nenarozenou architekturu Tejas.
Namísto projektu Tejas se nyní stále více začíná spekulovat o přizpůsobení nejmodernějšího mobilního procesoru Pentium M ve verzi s kódovým označením Dothan pro potřeby stolních PC. Při výrazně nižším taktu a spotřebě, s výrobním procesem též na 90 nanometrech, je to ideální náhradník - výkon bude na podobné úrovni jako u téměř dvakrát výše taktovaného konkurenta z vlastní stáje a přitom bude možno tento čip bez problémů uchladit a podle potřeby snižovat či zvyšovat jeho výkon a příkon.
Druhá cesta, kterou mezitím stačil potvrdit i Intel po rozruchu, který vyvolala zpráva ve Wall Street Journal, je použití vícero procesorových jáder v jednom čipu. Zatímco současná architektura Pentium 4 se vydala polovičním směrem díky technologii HyperThreading, do budoucna by se namísto sdílení částí jednoho procesoru různými úlohami mělo jednat o dva a eventuálně i více procesorů v jednom čipu určeném pro obyčejná PC. Až do současnosti byly multiprocesorové systémy spíše výjimkou, až na servery jejich vysoká cena znesnadňovala nasazení v oblasti uživatelských systémů.
Prakticky by to znamenalo, že by se v počítači fyzicky nacházelo vícero procesorů, které by do určité míry nezávisle na sobě mohly obsluhovat "své" aplikace samostatně. Pravděpodobně se tak podle vyjádření Intelu již v roce 2005 můžeme těšit na podporu nejen HyperThreading, ale dokonce fyzickou přítomnost vícero procesorů v běžných počítačích pro stolní stůl nenáročného uživatele.
A co budoucnost pro notebooky?
Možná to bude znít trochu neobvykle a spekulativně, ale z obou zpráv, jak z Wall Street Journal, tak z méně obšírného a poněkud méně otevřeného vyjádření Intelu můžeme vyvodit zatím nepotvrzenou, ale velmi pravděpodobnou syntézu. Již dříve se proslýchalo ledacos o schopnostech procesoru Pentium M, ke které by údajně mohla patřit i snadná přizpůsobitelnost pro multiprocesorový provoz. Nemusí to být tak vzdálené realitě, konec konců právě architektura Pentium M je ve značné míře odvozena od architektury procesorů Pentium II/III, které byly bez větších problémů multiprocesorové ve firemních serverech. Současně se tato nová architektura jeví poměrně nepoužitelná či alespoň značně rezistentní vůči triku jménem HyperThreading (jinak už by Intel něco podobného alespoň zmínil ve svých plánech alias roadmaps).
Ideálním adaptem do budoucna pak může být syntéza přístupů přes efektivní procesor Pentium M a vícejádrový multi-core přístup potvrzený Intelem. Do stolních PC by se tak mohly dostávat více tepla emitující verze s vyšším taktem a integrací dvou a případně více jader Pentium M na jednom čipu, zatímco v notebooku bychom se spokojili jen s "pouhými" dvěma jádry, více až podle potřeb a odezvy trhu. Právě směrem k použití více jader na jednom čipu směřuje i AMD a IBM, u Intelu by pak dávalo smysl použít svou nejmodernější a nejúspornější architekturu, obohacenou o 64bitové instukce iAMD64 a použitou jako základ pro čipy s vícero jádry. (Ale to je vše pouze spekulace, která se může ukázat být velmi daleko od reality. Na druhé straně, nebyl by právě takový čip naprosto ideální náhradou současných náročných a přesto občas nedostačujících procesorů Pentium 4? Kdo by si nepřál mít 2x Pentium M-64 ve svém notebooku, při výdrží pět a více hodin?)
