Intel: a kétmagos Pentium rohammunka volt

[Computerworld/HWSW] A hét elején megrendezésre került Hot Chips konferencián, melynek a neves kaliforniai Stanford University adott otthont, az Intel egyik vezető mérnöke a kétmagos Pentium processzor tervezési munkálatainak körülményeiről beszélt.

Késő felismerés

Jonathan Douglas a hallgatóság előtt elmondta, hogy az Intel csak azután látott neki a most már piacon lévő, Smithfield kódnéven ismert kétmagos lapkák fejlesztéseinek, miután kénytelen volt belátni, hogy az egymagos chipek teljesítményének további emelése nem lehetséges az órajel növelésével. Bár elektronikailag a Prescott magos Pentium 4 processzorokban még rengeteg tartalék rejlik, a fogyasztás és hőtermelés az órajel emelésével drasztikusan megnő, ami a 4-5 GHz-en működő chipeket alkalmatlanná teszi a PC-kbe való beépítésre.

Az Intel tavaly május elején jelentette be, hogy törli terméktervéből a ma Pentium 4 néven ismert Prescott egyenes ági leszármazottját, a Tejast, valamint az erre épülő Jayhawkot, amely a szerverekbe szánt változat lett volna. Douglas elmondása szerint a világ legnagyobb processzorgyártója valóban ekkor ismerte el először igazán, hogy nem képes kielégítő választ adni a növekvő hőfejlődésre és fogyasztásra, így a NetBurst mikroarchitektúra a korábban ígért 10 GHz-es órajeltartomány közelébe sem juthat.

Míg az Intel gyakorlatilag éveken keresztül arra összpontosított, hogy felszámolja a Pentium 4 órajelének növelése előtt álló akadályokat, addig az AMD gőzerővel folytatta saját fejlesztéseit, amelyek már kezdettől fogva magukba foglalták a kétmagos processzorokkal kapcsolatos terveket. A PC-processzorok világpiacának több mint 80 százalékát uraló Intel a tavaly májusi bejelentéskor már több hónapos, ha nem éves nagyságrendű hátrányba került riválisával szemben. Az AMD egy hónappal később közölte, hogy már elkészült kétmagos chipjeinek terveivel. Ekkoriban a Smithfield projekt még csak körvonalazódott.

Padlógáz

Tavaly szeptemberben az AMD már a HP-vel közösen demonstrálta a kétmagos Opteron chipeket. Ahhoz, hogy az Intel a több hónapos lemaradás ellenére is megelőzze az AMD-t a kétmagos chipek piacra dobásában, rendkívül feszített tempójú fejlesztésre volt szükség. A vállalat mérnökei mindössze 9 hónap alatt rakták össze a Smithfield magot, ami hihetetlenül rövid idő a legtöbb processzor-projekt több éves időtartamával szemben.

Douglas elmondta, hogy az időszűke rengeteg kompromisszumra is kényszerítette a gárdát, amelynek tagjai korábban egymagos chipek megalkotására összpontosítottak. Minden eljárásuk, eszközük egymagos, csúcsteljesítményű lapkák tervezésére, tesztelésére volt szabva. A csapatnak így eddig ismeretlen terepen kellett munkába állnia.

Eredetileg a két mag külön szilíciumszeleteken foglalt volna helyet, így a termelés ugyanis lényegesen gazdaságosabbá tehető. Ha mindkét mag azonos lapkán foglal helyet, akkor az egyik mag esetleges hibája miatt a másikat is ki kellene a gyártónak dobnia, külön szilíciumszeletek használata esetén azonban összeválogathatja a jól sikerült chipeket egy tokba. Ez az elképzelés azonban csak a jövőben valósul meg, ugyanis a tokozásért felelős csapat nem tudott időben elkészülni a megoldással. A Smithfield gyakorlatilag két Prescott mag egy szilíciumszeleten egymáshoz passzírozva és kiegészítve az együttes működést lehetővé tévő logikákkal.

Szintén az idő szűke miatt nem kaphatott új adatbuszt sem a Smithfield, így a Pentium 4 "egycsövű" sínjén zötykölődik. Az ígéretek szerint a Paxville, a Smithfield szerverekbe szánt változata már új, kifejezetten a két magot támogató busszal érkezik majd, ráadásul a korábbi terméktervekhez képest korábban, már idén év végén. Az Intelnek égetően szüksége van a Paxville-re, ugyanis az AMD kétmagos Opteron chipjeivel szemben jelenleg a vállalatnak nincs versenyképes terméke. Ezt jelzi, hogy az Egyesült Államokban már minden negyedik négyprocesszoros szervert Opteronnal szállítanak, ami példátlan a két vállalat történelmében.

Új adatbuszt ugyan nem kaphatott a Smithfield, mégis új lapkakészletre, és alaplapi specifikációkra volt szüksége, így az Intelnek a processzor mellett alaplapi chipet is kellett fejlesztenie. Az AMD kétmagos chipjei ugyanakkor, ha megfelelnek a már korábban specifikált követelményeknek, gond nélkül alkalmazhatóak az egymagos processzoroknak otthont adó alaplapokban.

A kilenc hónapos rohammunka végül meghozta gyümölcsét. Az Intelnek három nappal sikerült megelőznie a nyugodt fejlesztéseket maga mögött tudható AMD-t az ünnepélyes hírrel: hivatalosan is piacra kerültek a kétmagos Pentium processzorok a prémium kategóriás Pentium Extreme Edition formájában. Egy hónappal később pedig tömegesen hozzáférhetővé váltak a Pentium D processzorok is, amelyek már a vevők szélesebb köre számára is megfizethetőek.