Szerző: Bizó Dániel

2008. március 26. 14:59:03

Rendkívül energiahatékony Xeonokat jelentett be az Intel

Gyártási fölényét kihasználva két rendkívül energiahatékony szerverprocesszort mutatott be az Intel tegnap. A Harpertown kódnéven ismert négymagos Xeonok alacsony tápfeszültséggel üzemelnek, aminek köszönhetően fogyasztásuk és hőkibocsátásuk drasztikusan alacsonyabb a normál modellekénél, miközben teljesítményük megfelelő marad.

HIRDETÉS

[HWSW] Gyártási fölényét kihasználva két rendkívül energiahatékony szerverprocesszort mutatott be az Intel tegnap. A Harpertown kódnéven ismert négymagos Xeonok alacsony tápfeszültséggel üzemelnek, aminek köszönhetően fogyasztásuk és hőkibocsátásuk drasztikusan alacsonyabb a normál modellekénél, miközben teljesítményük megfelelő marad.

Az Intel L-osztályú Xeonjainak termikus kerete legfeljebb 50 watt, szemben a mainstream E-osztály 80, és a csúcsteljesítményű X-sorozat 120 wattjával, így alkalmas hűtésben vagy tápellátásban kifejezetten korlátozott konfigurációkba, mint például az 1U magas rack- vagy a blade szerverek, de egy adatközpont energiaköltségeinek optimalizálásában is segítséget nyújthat. Az energiaköltségek a gépek és a hűtési rendszerek magas fogyasztásával a legnagyobb kiadási tételt képezik mára az IT-infrastruktúrák fizikai üzemeltetésében, a rendszerek életciklusa során olcsóbb x86-os szerverek esetén meghaladhatják akár a gép bekerülési értékét is.

A Xeon L5420 az 50 wattos kerethez képest igen impresszív 2,5 gigahertzen üzemel, összesen 12 megabájt L2 cache-t és 1333 megahertzes adatbuszt alkalmaz, így szerveralkalmazások alatt kifejezetten nagy teljesítmény leadására képes erősen korlátozott fogyasztása ellenére. Az L5410 egy szorzóval alacsonyabb órajellel bír, névlegesen 2,33 gigahertzes , egyébként paraméterei megegyeznek erősebb testvérével. A vállalat a második negyedév során alacsony fogyasztású kétmagos szerverchipekkel is jelentkezni fog, melyek 3 gigahertzes órajelük mellett legfeljebb 40 wattot emésztenek el tartósan.

Gyártási erőfölény

A magas energiahatékonyságú modellek piacra kerülését több tényező segíti, de alapvetően az Intel gyártástechnológiai lépéselőnyéből fakad. A chipgyártó óriás tavaly év vége előtt kezdte meg 45 nanométeres csíkszélességű gyártástechnológiájának felfuttatását, mely a kisebb geometria mellett újszerű fémötvözeteket alkalmaz (magas k együtthatójú szigetelő és fémelektróda) a tranzisztorkapuk kiképzésekor: az eredmény nagyobb kapcsolási teljesítmény vagy akár századára visszaszorított kapuszivárgási áram.

Az AMD jelenleg 65 nanométeres gyártástechnológiát alkalmaz, és az év második felére tervezi az IBM-mel közösen kifejlesztett 45 nanométeres eljárás kereskedelmi bevezetését. Amennyiben tartani tudja az ütemtervet, úgy a vállalat faraghat néhány hónapot a gyártástechnológia lépéshátrányból, és lényegesen olcsóbbá teheti processzorainak termelését, miközben teljesítményüket is növelheti.

Az AMD ugyanakkor kezdetben biztosan nem alkalmaz az Intelhez hasonló újszerű anyagokat, és az International Electron Devices Meetingen (IEDM) prezentáltak alapján az eljárás karakterisztikája elmarad az Intelé mögött. A vállalat ráadásul már immerziós (a fény fókuszálásához folyadékot használó) litográfia bevezetésére kényszerült, ami további jelentős költséghátrányt jelent az egyébként is drágább SOI-szilíciumszeletek megmunkálása mellett.

Az AMD-vel szemben nemcsak gyártástechnológiai lépéselőnyét aknázza ki az Intel, hanem termelési volumenéből és a négymagos processzorok architektúrájából is profitál. Mint minden gyártási folyamat, a félvezetőgyártás is rendelkezik szórással, vagyis a legyártott több millió chip változó órajel-fogyasztás görbével rendelkezik. Éves szinten több mint 200 milliós volumenéből fakadóan az úgynevezett "arany darabok" -- melyek igen magas órajeleket is elérhetnek adott fogyasztásból, vagy alacsonyabb órajeleken rendkívül keveset esznek -- is nagy mennyiségben kerülnek előállításra, így kereskedelmi termékként is piacra dobhatóak.

Gyártási variancia

A félvezetőgyártás a legnagyobb, néhány tíz nanométeres precizitás ellenére is számottevő változékonyságot hordoz magában, ami a miniatürizációval csak növekedni fog. Az egyes szilíciumostyák megmunkálása közötti rendkívül apró eltérések különböző órajel-fogyasztási görbét mutató lapkákat eredményeznek. Két chip kombinálásával lehetővé válik például, hogy a rosszabbul sikerült példányokat párosítjuk a jobbakkal, így elérve a megfelelő termékspecifikációkat.

A rugalmas kínálat mellett javul a defekciós kihozatal is, vagyis a chipek mekkora hányada mentes megmunkálási hibáktól. A monolitikus chipeknél a nagyobb méretből fakadóan sokkal magasabb a defekciós ráta, hiszen nagyobb arra az esély, hogy a szilíciumostya felületén sérülés keletkezik a gyártási eljárás több száz lépésének folyamán. Egy-egy ilyen hiba kétszer akkora szilíciumterületet pazarol el a moduláris felépítéshez képest, ahol csak az egyik chip veszik el. Az Intel szerint több mint 20 százalékkal magasabb kihozatal és 12 százalékkal alacsonyabb termelési költség érhető el a moduláris a megoldással.
Hátrányból előnyt

A gyártástechnológiai és volumenbeli előny mellett legalább egy további technika áll az Intel rendelkezésére, hogy tovább javítsa termékeinek teljesítményét és fogyasztását. Amint az régóta ismert, szemben az AMD monolitikus négymagos felépítésű chipjeivel az Intel négymagos processzorai valójában két kétmagos chipet tokoznak össze, melyek közvetlenül nem is képesek egymással kommunikálni, az a rendszerbuszon keresztül történik.

Miközben ez pusztán architekturális szempontból egyértelműen teljesítménybeli hátrányt okoz, hiszen a magok közötti koherenciaforgalom például az adatbuszt terheli és nagyságrendekkel lassabb is a chipen történő kommunikációnál, addig a gyártást is figyelembe véve látványosak előnyei: több mint 20 százalékkal magasabb kihozatal (kevesebb selejt) és 12 százalékkal alacsonyabb termelési költség érhető el a moduláris a megoldással.

Az Intel képes tehát a gyártási variancia figyelembe vételével akár különböző jellemzőjű chipek összetokozásával optimalizálni négymagos processzorainak termelését, így a gyártási szempontból olyan szélsőséges termékek előállításakor, mint amilyen, az L5420 is, a nagy mennyiségben termelt kétmagos chipekből kiválogatni az "arany példányokat", és azok kombinálásával elérni a kívánt paramétereket. Mivel az AMD külön négymagos designnal rendelkezik, ezért riválisával ellentétben nem tud meríteni a kétmagos tömegtermelésből.

a címlapról