Procesorová revoluce PWRficient: 2 jádra x 2 GHz = 5 Wattů

10násobný výkon na 1 Watt příkonu jsou schopné dodat nové procesory firmy P.A.Semi. Výsledek dvouletého výzkumu veterána procesorového inženýrství, Dana Dobberpuhla, jsou vícejádrové procesory postavené na bázi IBM architektury Power. Dobberpuhl vyvinul například procesory Alpha či StrongARM, PWRficient je tak třetím průlomem.

Úsporné vícejádrové procesory používají architekturu IBM Power

Na "Fall Processor" fóru v americkém San Jose byla představena nová generace 64bitových procesorů, která pracuje s vícero jádry, je postavena na architektuře Power společnosti IBM a má pracovat velmi efektivně především s ohledem na spotřebu energie. Pokud se zdá být jméno P.A.Semi prakticky neznámé - a již pocitově jaksi i zanedbatelné - skutečnost je výrazně odlišná: firma disponuje týmem cca 150 vývojářů, kteří se podíleli na projektech se jmény, které si v branži udělaly jméno - Opteron, Itanium či UltraSPARC.

Podle vyjádření Dobberpuhla, při návrhu nového procesoru bylo započato od nuly a každý jednotlivý krok byl promyšlen s cílem dosáhnout dramaticky vyššího výkonu na Watt příkonu ve srovnání se současnými procesory. Při návrhu bylo nutné zahodit některá zažitá paradigmata návrhu procesorů - vývojáři sází například na architekturu System-On-Chip, která integruje maximum funkcí na jednom kousku křemíku.

Design, který je chráněn cca 50 patenty, integruje mnoho funkcí, které jinak vykonávají jiné čipy, přímo v procesoru PWRficient: mimo vícero jáder byly integrovány i paměť, jižní můstek a rozhraní (vstup/výstup). Současně bylo při návrhu myšleno na co nejvyšší škálovatelnost modulárně postavených čipů - počet jader, paměťových řadičů, protokolů a velikost vyrovnávací paměti lze snadno zvyšovat. Díky této modulárnosti v návrhu jedné rodiny procesorů se chystá P.A.Semi nabídnout široký výběr individuálně přizpůsobených procesorů pro různé oblasti použití.

Čipy pracují s až 2,5GHz taktem na jedno jádro - i při tak vysokém taktu (vyšším než u současných špičkových modelů Pentium M) se má spotřeba procesorů držet velmi nízko. Spotřeba prvního procesoru PWRficient - modelu "PA6T-1682M" - se dvěma jádry s taktem 2x2 GHz, se pohybuje typicky mezi 5 a 13 Watty (viz srovnání cca 25-30 Watt u Intel Pentium M, 25 až 35 Wattů u AMD Turion 64 či až po 150 Wattů u procesorů Xeon se dvěma jádry).

Z 5 až 13 Wattů napájí procesor dva integrované řadiče paměti DDR2, 2MB druhoúrovňovou vyrovnávací paměť a flexibilní vstupně-výstupní subsystém, který nabízí řadič sběrnice PCI-Express, dva 10gigabitové síťové řadiče XAUI a čtyři jednogigabitové síťové adaptéry SGMII. Architektura podporuje různé "off-load engines", jejichž účelem je ulehčit vlastní výpočetní jednotce při vyřizování běžných požadavků jako jsou TCP/IP, iSCSI, kryptografie (IPSec a SSL) nebo RAID.

První vzorky se mají objevit na trhu v třetím čtvrtletí 2006, v roce 2007 budou uvedeny varianty s jedním a čtyřmi jádry - a v roce 2008 má být uveden čip s 8 jádry. O cenách se nemluvilo, ani srovnání s existujícími architekturami nebylo zveřejněno. Ledacos lze odvodit z architekturální báze - IBM Power je silná 64bitová základna, která při daných taktech, použití vícero jader a využití efektivních "off-load engines" může být neuvěřitelně silným konkurentem existujícím techologiím. Na druhé straně, historie nás poučila - za všechny hrdiné padlé jmenujme například procesor "Crusoe" a společnost Transmeta. Ta sice přežívá, ale její naprosto radikální design se ukázal nakonec býti příliš pomalým - v době kdy konečně dosáhl trhu, byl trh již jinde. I Transmeta ohromovala výkonem na 1 Watt - a některé techologie (vlastní paměťový řadič, vysoká integrace) zní velmi povědomě z oznámení a specifikací procesorů Transmeta. Doufejme tedy, že se historie nebude opakovat - byla by to škoda, PWRficient se zdá mít tu správnou páru, aby rozhýbal zatuchlé vody procesorového businessu, kde AMD a Intel jistě "přivítají" agilní konkurenci.

Poznámka redakce: Tým spolupracovníků P.A.Semi vypadá jako malé kdo je kdo v procesorové branži - k nahlédnutí zde (link - nové okno).