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Le Cpu ideali del 2003

Scritto da Edmondo Orlotti

La lotta a due tra AMD e Intel vede in questo periodo largamente favorita la seconda, che ha portato a piena maturazione la piattaforma Pentium 4.

Il 10 ottobre scorso Intel ha annunciato il nuovo Pentium 4 a 3,06 GHz, il primo di una nuova serie che si differenzia da quelle precedenti oltre che per la maggiore velocità, anche per l’introduzione della funzionalità Hyper-Threading.

Quest’ultima, di cui a più riprese abbiamo accennato nei numeri precedenti di PC Professionale (nel numero di ottobre è anche presente un video nel Cd-Rom che fornisce alcune informazioni aggiuntive al proposito), dovrebbe consentire sulla carta, a parità di velocità, una maggiore efficienza di esecuzione del codice. Ciò grazie a una logica di controllo aggiuntiva che fa sì che il software ritenga di avere a disposizione due Cpu, al fine di migliorare l’esecuzione di operazioni in multitasking e soprattutto in multithreading.

		famiglia di processori Hammer, il cui arrivo sul mercato è previsto per la metà del 2003, potrà eseguire il codice x86-64, una evoluzione a 64 bit di quello attuale a 32 bit.

Quanto questo accorgimento sia efficace è presto per dirlo, per due motivi. Innanzitutto perché di esemplari di Pentium 4 con Hyper-Threading ce ne sono pochi (solo gli Xeon ne erano finora dotati), e poi perché questa tecnica fa un grosso affidamento sull’ottimizzazione del codice. I risultati quindi sembrano al momento molto variabili, L’efficacia di Hyper-Threading dipende più dalla capacità di Intel di supportare adeguatamente gli sviluppatori software. Una buona parte del successo del Pentium 4 registrato negli ultimi mesi è legato, oltre che a una massiccia campagna di marketing, anche al definitivo affermarsi dei chipset della serie 845. Questi hanno segnato il supporto della memoria Ddr da parte della casa americana, sgomberando il mercato dalla memoria Rambus e rendendo quindi la piattaforma più popolare. Lo conferma anche il dato di agosto sui produttori di chipset, che vede Intel detenere ben il 60% del mercato. L’attivismo di Intel in questo settore preoccupa anche i produttori taiwanesi di schede madri, visto che la casa di Santa Clara è molto attiva anche con una propria linea di prodotti.

Accade così che al momento la scelta per la Cpu ideale debba compiersi fra gli ultimi Pentium 4 e i più veloci Athlon XP. Questi ultimi, con la versione 2.800+, hanno visto innalzata la frequenza di funzionamento del bus di sistema a 333 MHz (con la consueta tecnica doppio fronte).

		Nel centro di validazione di Folsom Intel spende 300 millioni di dollari all’anno per assicurarsi che i suoi chip non contengano errori.

Sulla reale disponibilità sul mercato di questi prodotti le versioni sono contrastanti, PC Professionale ne ha avuto un campione in anteprima e ne trovate una recensione nelle prime pagine della rivista. Sono noti gli slittamenti che AMD ha annunciato per l’immissione sul mercato della nuova Cpu di ottava generazione, al momento nota con il nome in codice di Hammer. Anche Barton, il nuovo core Athlon con 512 KByte di memoria cache L2 (la versione attuale ne ha 256), è previsto in volumi solo per il 2003. Sicuramente quindi il mercato di questa fine d’anno vede una AMD costretta a inseguire una Intel ben determinata a riguadagnare le proprie posizioni.

La situazione del 2003 si prospetta tuttavia particolarmente interessante, con l’introduzione di una serie di innovazioni tecnologiche sul fronte della produzione, oltre a prodotti del tutto nuovi. Sul primo versante, dopo un 2002 che ha visto il definitivo affermarsi del processo di produzione a 0,13 micron, il 2003 sarà l’anno dell’affermazione del processo a 0,09 micron. Con esso, l’industria del silicio entra a pieno titolo nel mondo della nanotecnologia, useremo infatti i nanometri (90 in questo caso) per identificare i processi produttivi.

		AMD farà transitare i suoi processori Athlon XP al processo di produzione SOI nel 2003. Grazie ad esso, la casa disporrà di processori economici ed efficienti alternativi a Hammer.

AMD prima di approdare sotto quota 100 nanometri introdurrà il processo di produzione SOI, una tecnologia IBM che si contraddistingue per la particolare efficienza in termini energetici. Sarà in particolare Hammer il primo processore che ne farà uso. Atteso per la fine di quest’anno, la nuova Cpu AMD è ora slittata a metà 2003 (almeno per la disponibilità in volumi), costringendo quindi la casa a una difficile rincorsa della concorrente. Di Hammer vedremo all’inizio due famiglie (‘Claw’ e ‘Sledge’) destinate all’ambiente desktop e workstation/server. Entrambi i chip si caratterizzano per un formato simile a quello degli attuali Pentium 4 a 478 piedini, con tanto di piastra metallica che sovrasta il chip al fine di proteggerlo e migliorarne la dissipazione termica.

Ciò che colpisce è il numero dei piedini di connessione: ben 754 nel caso di ClawHammer e addirittura 940 per SledgeHammer. Ciò è spiegabile con una delle novità salienti di questi prodotti: il controller per la memoria Ddr integrato. Nel caso di SledgeHammer si tratta di un bus a due canali, e questa novità dovrebbe consentire drastiche riduzioni nella latenza di accesso ai dati, a tutto vantaggio dell’efficienza di esecuzione.

I processori Hammer mantengono le stesse unità di esecuzione (nove) degli attuali Athlon, ma la pipeline si allunga di due stadi, agevolando gli incrementi di frequenza. La cache di primo livello sarà con tutta probabilità di 128 KByte, mentre la L2 di ClawHammer si manterrebbe a 256 KByte, per arrivare fino a 1 MByte con SledgeHammer. A 0,13 micron, il primo dei due processori dovrebbe avere un’area di circa 104 millimetri quadrati, una dimensione che lo classifica come un processore relativamente economico da costruire.

Altro punto di forza di Hammer è la tecnologia di connessione Hypertransport, che consente di comunicare con il chipset o direttamente con gli altri processori per costruire sistemi efficienti di elaborazione parallela fino a otto vie.

In grado di eseguire codice a 32 bit con efficienza superiore rispetto all’Athlon, potrà eseguire anche codice x86-64 grazie al nuovo set di istruzioni e alle estensioni dei registri (16 a 64 bit, che inglobano gli 8 a 32 bit dell’x86), rappresentando un’evoluzione dello standard attuale, contrapposta concettualmente all’architettura Ia-64, che invece con il passato vuole tagliare i ponti. L’integrazione, di fatto, della componente Northbridge del chipset all’interno della Cpu, dovrebbe segnare per AMD la fine della dipendenza della casa dai controller logici degli altri produttori, che in questo caso dovranno fornire solo dei Southbridge e un collegamento per l’Agp. Data la situazione di recessione attuale del mercato, tuttavia, è essenziale per la casa arrivare in tempo con il nuovo prodotto. Questo anche perché Intel non starà a guardare, e la nuova generazione di Pentium 4 (nome in codice Prescott) arriverà nella seconda metà dell’anno, facendo ulteriormente salire la frequenza a livelli stellari. A destare maggiore interesse è però la piattaforma Banias per il segmento dei notebook, della quale sono stati forniti ulteriori particolari nella scorsa edizione dell’Intel Developer Forum tenutasi a metà settembre. Si tratta di una novità assoluta per il settore dei Pc, essendo questa una Cpu progettata all’origine con particolare attenzione alle esigenze del mondo mobile.

Progettata con una particolare attenzione ai consumi, integra tecnologie innovative che vanno dalla possibilità di spegnere parte dei propri circuiti in funzione delle esigenze, all’impiego di nuove tecniche di elaborazione che prevedono la fusione delle micro-ops prima del loro ingresso nelle unità di esecuzione, consentendo così una maggiore efficienza di calcolo. Altre caratteristiche salienti sono una esecuzione speculativa ottimizzata, una revisione degli algoritmi di previsione dei salti e un manager dello stack particolarmente efficiente.

Il progetto riveste particolare interesse perché oltre a costituire un deciso progresso tecnologico verso computer con autonomia superiore, sarà anche possibile costruire notebook più leggeri e sottili. Lo Speedstep di Banias sarà in grado di variare con continuità tensione e frequenza di funzionamento in funzione delle esigenze applicative, con una frequenza massima oggi ipotizzabile in circa 1.600 MHz (ma non confrontabile con quella del Pentium 4 per via dell’architettura competamente diversa).

Banias porterà con sé nuovi chipset (nomi in codice Odem e Montara-GM, quest’ultimo con grafica integrata), a cui andranno aggiunte le funzioni di connettività denominate Calexico, un chipset in grado di supportare reti wireless 802.11 a e b, interagente in maniera diretta con Banias per l’ottimizzazione dei consumi. In questo contesto, poca accettazione vi è nel mercato per le soluzioni basate sulle linee economiche Celeron e Duron: la guerra dei prezzi sui modelli di fascia superiore ne ha ridotto eccessivamente l’appetibilità.

La proliferazione di Cpu interessa ormai anche il mondo dei palmari, e Intel con il suo Xscale sta cercando di dominare questa fetta di mercato in cui, almeno per la parte Pocket Pc, è stata popolare finora con il prodotto StrongArm. In particolare l’azienda ha annunciato di avere allo studio una soluzione a singolo chip in grado di ospitare sullo stesso silicio, oltre alla logica vera e propria del processore, anche grossi quantitativi di memoria e uno stadio in radiofrequenza, una soluzione pensata specificamente per i prodotti cellulari di terza generazione.