3.2.6 Новые поколения

Intel выпускает Conroe – двуядерный процессор нового поколения на монолитном кристалле. Его TDP лежит в пределах 65 Вт, что заметно ниже Pentium D. Затем, привычным жестом, выпускает два чипа на одной подложке, тем самым получив четырехъядерный процессор. Тепловыделение подрастает до 105 Вт у младшей модели, Q6600, работающей на частоте 2.4 ГГц, и до 130 Вт у старшей QX6850 с частотой 3.0 ГГц. Затем разрабатывается поколение Penryn, основанное на 45-нм техпроцессе и привнесшее мелкие изменения. Главным из них стали уменьшенные токи утечки ввиду использования транзисторов с металлическим затвором. Двуядерные Wolfdale обладают почти теми же частотами, что и Conroe, и идентичным TDP – 65 Вт. Но реально их потребление – ниже, чем у пращуров. Четыре ядра процессора Yorkfield имеют TDP 95 Вт для младших и средних моделей и 130 Вт для QX9650. Старший в семействе и последнийдля данного разъема процессор QX9770 обладает потреблением в 136 Вт и максимальной силой токав 140 А. Но это не самая большая мощность.

Intel, последовав примеру AMD, представила платформу Skulltrail, которая является по сути Intel V8, объединяющей два четырехъядерных процессора. А V8 является переименованным dual Xeon с разъемом LGA771. Старший процессор имеет TDP в 150 Вт, а два таких, стало быть, 300 Вт. Недаром для разгона такой системы Fugger и Kingpin использовали блок питания мощностью 1000 Вт, причем от известной компании Enermax. AMD также выпустила новое поколение процессоров. Кодовое название архитектуры было K8L, а процессора – Barcelona. Позже архитектура была переименована в K10, а «Барселоной» назвали серверный вариант процессора. Настольный вышел позже и был назван Agena. Основаны они были на 65-нм техпроцессе и сделаны монолитным чипом. Средние и младшие представители четырехъядерного семейства обладали TDP в 95 Вт, равно как и трехъядерные модели. Напряжение питания составило 1.25 В. Старшие же процессоры семейства, работающие на частотах 2.4 и 2.5 ГГц, имеют потребление 125 Вт. AMD планирует расширять линейку выпуском более низкочастотных версий процессора, наподобие Phenom X4 9100e, с частотой 1.8 ГГц и напряжением 1.15 В. Потребление такого процессора будет находиться в рамках 65 Вт.

Утончающийся техпроцесс снижает энергопотребление, но множащиеся ядра загоняют TDP выше прежнего. Intel в погоне за новыми высотами не считается с энергопотреблением, AMD – старается держать марку, сохраняя одно из немногих своих конкурентных преимуществ. Впереди 32-нм техпроцесс и стремительный рост числа ядер. Каких мощностей это потребует от блоков питания обычных пользователей – увидим.

3.2.7 Факторы энергопотребления

Производство процессоров выполняется следующим образом: в камеру помещается кремниевая пластина диаметром в 300 мм (почти везде). Затем выпускается лазерный луч. Он проходит через последовательность вогнутых зеркал, которые сужают пучок. Затем лучи попадают на так называемую «вафлю» – шаблон, содержащий негатив снимка будущего процессора. В местах затемнения негатива лучи поглощаются, а в светлых – отражаются дальше. После чего проходят систему вогнутых зеркал и попадают на эту пластину. Лучи выжигают рисунок, который образовался после попадания пучка на негатив. Выжигаются соединительные дорожки и прочее. Этот процесс называется литографией. Под цифрой техпроцесса подразумевается ширина затвора транзистора, выполненного по этой норме. По большей части в процессоре ток расходуется на открытие и закрытие затвора транзистора. Чем больше затвор, тем большее напряжение необходимо для его сдвигания. Чем больше транзисторов – тем больший ток. Но с каждым новым техпроцессом затвор становится меньше. Потому требуется меньшее напряжение для его стабильной работы. Также внедряются решения, уменьшающие токи утечки, благодаря чему процессор греется и потребляет ток «в никуда» заметно меньше. Именно эти факторы и делают техпроцесс важным этапом для разработки новых процессоров и снижения потребления существующих.