IDF, Сан Хосе: день четвертый

Последний день на калифорнийском IDF был сокращенным - до полудня. Тем не менее, по насыщенности событиями он практически не уступал предыдущим. Вполне логично, ключевая презентация последнего дня была посвящена взгляду в будущее и технологиям, пока далеким от массового внедрения. Утреннюю полуторачасовую презентацию открыл коротким вступительным словом Фрэнк Спиндлер…

…после чего началось шоу Пэтрика Гелсингера (Patrick P. Gelsinger), вице-президента и главного директора Intel по технологиям. В лучших традициях театрального действа, он появился из полутемного зала в свете прожектора под аккомпанемент завораживающей музыки верхом на революционной двухколесной каталке Segway (о ней ниже), облаченный в своеобразный «театральный» костюм - бейсболку и неприметную на первый взгляд жилетку с множеством карманов (эдакий средний человек недалекого будущего).

Как стихла музыка, он «припарковал» транспортное средство у ближайшей ступеньки, взобрался на сцену...

...и стал один за другим вынимать из карманов жилетки гаджеты, то есть маленькие электронные помощники - от цифровой камеры и мобильного коммуникатора до наладонного компьютера и наладонного же видеоплеера (на фото справа).

Все это должно было продемонстрировать повсеместное проникновение цифровых технологий, мобильных устройств и беспроводных коммуникаций в нашу жизнь не только в ближайшем будущем (чему активно способствует Intel своими разработками), но уже сейчас - ведь большинство из показанных Пэтриком приспособлений уже продаются в магазинах, и нынешний IDF стал тому прекрасным подтверждением: повсеместно можно было встретить участников форума, активно использующих всевозможные гаджеты.

Оживил обстановку Уильям Шэтнер (William Shatner), один из создателей популярнейшего «Стартрека».

По его словам, когда он писал свое произведение, то даже не мог подумать, что многие из его фантазий найдут реальное воплощение в ближайшем будущем. «Фантастика стала реальностью. И во многом благодаря усилиям таких компаний, как Intel,» - подчеркнул он.

Comm-puting

После этих занимательных пассажей Гелсингер перешел к техническим аспектам презентации и рассказал о некоторых перспективных направлениях развития портативных цифровых систем. «Мы убеждены, что повсеместное распространение передовых, экономичных комплексных полупроводниковых технологий откроет новую эпоху, в которой все компьютеры будут обеспечивать связь, а все коммуникационные устройства - выполнять вычисления», - заявил Пэт Гелсингер. Одним из ключевых вопросов в технике связи будущего является полная интеграция всех компонентов радиосвязи на одном чипе (пожалуй, только кроме антенны; см. фото).

Технология «полупроводникового радио» на базе КМОП-структур с пониженным энергопотреблением в ближайшие годы будет интегрирована в микросхемы Intel, в результате чего любое устройство с такой микросхемой наделяется функциями беспроводной связи.

Если раньше часть из блоков выносилась за пределы основной микросхемы (это и сейчас так), то прогресс требует от этого отказаться. Опытные образцы подобных устройств уже созданы. Помочь тут может развитие технологии SiGe (кремний-германий), поскольку это позволит создать более высокочастотные чипы, чем на стандартном кремнии.

В течение следующего десятилетия корпорация Intel будет всячески способствовать скорейшему слиянию вычислительных и коммуникационных систем путем внедрения комплексных полупроводниковых технологий, чтобы приблизить наступление эпохи простых в эксплуатации и обращении, недорогих электронных устройств. Для этого класса устройств даже вводится новый термин - Comm-puting, то есть объединение коммуникаций и вычислений.

Оптика вместо электричества

Другим важнейшим направлением является развитие оптических технологий передачи данных между электронными чипами. Работы в этом направлении уже давно активно ведутся в Intel. В частности, Пэт Гелсингер продемонстрировал работу оптического канала передачи данных…

…и подчеркнул, что большие возможности открывает использование настраиваемых (в относительно небольшом диапазоне частоты) лазеров с применением полупроводниково-фотонных технологий, отметив, что результаты исследований, проводимых в Intel, приведут к созданию высокоинтегрированных компонентов, подпадающих под действие закона Мура и объединяющих в единой микросхеме функции цифровых и оптико-электронных коммуникационных устройств на полупроводниковой основе. Разработки в этой области направлены на резкое снижение стоимости оптических сетей путем применения этих технологии в производстве недорогих унифицированных полупроводниковых узлов. Позже, в беседе в узком кругу журналистов, Пэт еще раз подчеркнул огромный интерес, который корпорация проявляет к развитию оптических полупроводниковых технологий передачи данных, в частности, для связи между чипсетами на системной плате. Попутно напомню, что у российской науки есть в области оптических полупроводниковых технологий свой собственный большой задел.

В целом, траектория развития кремниевых технологий на данный момент видится не столько как продвижение существующих ныне подходов, сколько как их распространение на новые области - сенсоры, оптику, химическую и биотехнологию, беспроводную связь и даже механику.

А полупроводниковые технологии, соединяющие в себе вычислительные и коммуникационные функции, призваны распространить действие закона Мура на такие области, как беспроводная и оптическая связь.

Нанотехнологии

Прекрасным логическим продолжением стал интереснейший доклад профессора Суньлин Чжоу (Sunlin Chou), генерального менеджера и старшего вице-президента компании Intel (группа технологии и производства).

Он рассказал о нанотехнологиях, которые все активнее проникают в нашу жизнь и сулят огромные преимущества по сравнению с обычной микроэлектроникой. В частности, только применение нанотехнологий способно продолжить действие так называемого закона Мура на много лет вперед. Безусловно, Intel активно занимается исследованиями в области нанотехнологий.

На вопрос «Что такое нанотехнология?» (см. слайд) из семи предложенных ответов правильным является последний, то есть это весь спектр применений от нанометровых техпроцессов изготовления микросхем и атомарно тонких слоев материалов до углеродных нанотрубок и управления системами на уровне атомов.

Здесь среди научно-исследовательских и проектно-конструкторских разработок Intel в области новых полупроводниковых технологий, материалов и компоновки устройств, особого упоминания заслуживают разработки в области литографии с использованием жесткого ультрафиолетового излучения (EUV), новые диэлектрики для затворов транзисторов и транзисторные устройства в целом, а также такой новый материал, как оксид кремния в напряженном состоянии, который, начиная со следующего года, будет применяться в производственном процессе Intel с технологической нормой 90 нм.

«Углубленные исследования в области нанотехнологий и их финансирование - вот избранный нами путь, ведущий к расширению возможностей полупроводниковых устройств в полном соответствии с законом Мура, - указал Суньлин Чжоу. - На протяжении последних двух лет корпорация Intel неизменно лидировала в сфере разработки и внедрения нанотехнологий, выпуская процессоры с применением транзисторов, технологическая норма которых ниже 100 нанометров. Наши исследования идут гораздо дальше 90-нанометровой технологии, запуск которой в массовое производство намечен на будущий год. Сейчас мы заняты проработкой долгосрочных вариантов обновления полупроводниковых технологий и расширения их масштабируемости с прицелом на следующее десятилетие».

Фактически, уже нынешние процессоры Intel Pentium 4 выпускаются с применением нанотехнологий, поскольку размер затвора транзисторов, изготовленных по 0,13-микронному техпроцессу, составляет всего 70 нанометров (область нанотехнологий на показанном профессором слайде лежит ниже 100 нм), а толщина подзатворного диэлектрика и того меньше - единицы нанометров.

То есть, размер современных транзисторов уже стал меньше, чем размер самых маленьких биологических объектов - вирусов!

По прогнозам же можно ожидать прихода литографического техпроцесса с технологическими нормами 10 нанометров уже в конце этого десятилетия (см. рисунок). При этом предполагается использование литографии с жестким ультрафиолетовым излучением (EUV), которая уже сейчас находится на коммерческой фазе развития. В частности, были продемонстрированы 50-нанометровые линии, полученные при помощи такой литографии,

а всем участникам форума предлагался сувенир в виде брелка с «кусочком будущего»: фрагментом EUVL-зеркала, содержащего 80 чередующихся слоев молибдена (толщиной в 10 атомарных слоев каждый) и кремния (по 15 атомарных слоев каждый). Такое зеркало может эффективно отражать ультрафиолет с длиной волны 13,4 нм, что необходимо для техпроцесса следующего поколения.

Профессор Чжоу также показал такое EUVL-зеркало целиком.

Остановившись на одном из научно-исследовательских проектов Intel в области терагерцевых транзисторов (высокоскоростных транзисторах, намеченных к запуску в производство во второй половине текущего десятилетия), докладчик рассказал об экспериментальных разработках высокопроизводительных неплоских КМОП-транзисторов с тройным затвором (так называемых трехзатворных транзисторов, см. слайд).

В отличие от современных «плоских» транзисторов, в устройствах нового типа будет применяться трехмерная архитектура, увеличивающая площадь поверхности затвора, что способствует наращиванию производительности и позволяет создавать высокоскоростные процессоры. Пока эти транзисторы нуждаются в серьезной доработке перед запуском их в производство, намеченным на вторую половину текущего десятилетия.

Как отметил Суньлин Чжоу, специалисты Intel тесно сотрудничают с рядом университетов в осуществлении долгосрочных проектов в сфере нанотехнологий, в числе которых - разработка углеродных нанотрубок и кремниевых нанопроводов, т.е. проводниковых или полупроводниковых материалов, способствующих дальнейшему наращиванию производительности транзисторов в долгосрочной перспективе: Intel рассчитывает приступить к практическому применению нанотрубок и нанопроводки в вычислительных устройствах не ранее, чем лет через десять.

Тем не менее, на вопрос о перспективах использования углеродных нанотрубок в процессорах как замены нынешним кремниевым транзисторам, профессор Чжоу скептически заметил, что пока об этом рано говорить, поскольку остается неясным очень много вопросов, в частности, регулярность и контролируемость формирования массива таких транзисторов и структур. Таким образом, альтернативы традиционной кремниевой технологии на ближайшие годы не видно (за исключением, быть может, SiGe-технологии).

В заключение презентации Пэт Гелсингер и Суньлин Чжоу призвали присутствующих к тесному сотрудничеству в разработках интегрированных полупроводниковых устройств, призванных ускорить наступление эпохи комплексного цифрового оборудования.

После

За оставшиеся до закрытия IDF пару часов произошло как минимум, несколько событий, заслуживающих упоминания.

Прежде всего, Пэт Гелсингер ответил на вопросы в узком кругу журналистов. Являясь одним из самых технически подкованных руководителей корпорации (в прошлом он лично разрабатывал один их x86-процессоров Intel, а ныне определяет, в частности, перспективные направления разработок корпорации и те новации, которые мы увидим в будущих процессорах), Пэтрик отметил, что архитектура мобильного процессора Banias стартовала именно от мобильного Pentium III и обещает стать новым шагом, который определит особенности архитектуры многих будущих процессоров Intel, включая настольные и серверные. Действительно, быстрый рост количества транзисторов в чипах этих процессоров (например, будущий процессор Madison содержит около полумиллиарда (!) транзисторов, причем 288 миллионов из них приходится на кэш SRAM) требует принятия жестких мер для снижения энергопотребления чипов. Так, для мобильных процессоров не стоит выходить за рамки 1-10 ватт, а для настольных процессоров Intel будет стараться придерживаться потребления 25-50 ватт (максимум 100 ватт). То есть технологии динамического энергосбережения, развиваемые в Banias (новый Speed Step, динамически отключаемые системная шина, кэш и неиспользуемые блоки процессора) найдут прямую дорогу в будущие десктопы и серверы.

По ходу непринужденной беседы обозреватель немецкого сайта c’T Андреас Стиллер высказал мнение (нередко встречаемое), что Pentium 4 - в общем, неудачный процессор, на что Гелсингер не просто технически аргументировано возразил, но и закидал Андреаса скомканными бумажками. Такая непосредственность одного из высших руководителей корпорации, на мой взгляд, только играет на руку имиджу Intel как передовой и гибкой компании.

Среди перспективных технологий передачи данных Гелсингер сделал упор на оптических полупроводниковых трансмиттерах с перестраиваемыми (tunable) лазерами диапазона 1500 нм и последовательной (электрической) шине PCI Express, идущей на смену нынешней PCI. По словам Пэтрика, современная шина PCI будет постепенно вытесняться PCI Express, однако ее полное исчезновение из компьютеров пользователей произойдет не раньше, чем лет через 7 (аналогично переходу с ISA на PCI). Появление PCI Express в серийных компьютерах следует ожидать через год-два.

В отдельной эксклюзивной беседе с обозревателем «Компьютерры» Пэт Гелсингер заметил, в частности, что, несмотря на то, что на этом Форуме Intel не было представлено ни одного нового настольного процессора и чипсета, существенная новация в области настольных систем все же присутствовала - была официально объявлена технология Hyper-Threading для процессоров Intel Pentium 4 (и поддерживающих ее чипсетов). И хотя выпуск конкретных продуктов (процессора с частотой 3,06 ГГц и чипсетов с поддержкой HT) произойдет несколько позже в этом году, работа этих продуктов демонстрировалась уже на данном IDF, а участники форума могли убедиться, какой ощутимый прирост в настольных системах дает Hyper-Treading (по отношению к минимальным затратам на модернизацию чипов), и насколько эффективно может быть использование HT в мультизадачной среде.

Кроме того, Гелсингер заверил меня, что Intel с большим интересом относится к грядущему IDF в Москве (2 октября) и специально приготовила для объявления на «нашем» Форуме ряд совершенно новых продуктов. Будем ждать с нетерпением.

Segway

А в фойе Конференс-Холла желающие могли самолично покататься на революционной двухколесной каталке Segway (прежде известной под именем Ginger; «Компьютерра» как-то о ней уже писала), той самой, на которой Гелсингер эффектно появился в начале утреннего шоу.

Уникальность данного транспортного средства, способного развивать скорость до 20-30 км/час, заключается в том, что она очень проста в управлении - даже проще велосипеда, большинство осваивает ее всего за минуту. Принцип, положенный в основу ее движения, то же, что и при ходьбе двуногих: как только вы легонько наклоняетесь вперед или назад (аналогично процедуре совершения шага при ходьбе), каталка Segway сама «подкатывается» под вас, чтобы не дать вам упасть (как и нога при ходьбе). При определенной сноровке можно оставаться неподвижным (в равновесии) и на месте. Для поворотов существует вращающаяся ручка на руле слева (похожая на ручку «газ» мотоцикла). Будучи первым из участников форума, кому посчастливилось взобраться на двухколесный Segway сразу после окончания презентации,

я буквально через 10 секунд уже уверенно закладывал виражи на приличной скорости (вперед и назад), ошарашивая страховавшего меня представителя компании Segway Брюса и веселя окружающих и фотографов своими восторженными восклицаниями.

Напомню, что на момент изобретения этого революционного чуда (примерно два года назад), Ginger был встречен многими крупнейшими бизнесменами Америки (в их числе и Крейг Барретт) с очень большим энтузиазмом. Каталке прочат участь средства передвижения будущего, даже взамен нынешних велосипедов и мопедов. Компания Segway (www.segway.com) занимается сейчас продвижением своего изделия на рынок. По слова Брюса, никакой специальной инфраструктуры для широкого использования Segway не требуется - достаточно лишь той, что создана для велосипедного движения или автоматических инвалидных колясок (России над этим еще нужно поработать, тогда как в США, Европе и Японии практически все готово). Каталку Segway можно компактно складывать в чемодан (весом примерно 45 кг). В скором времени первые партии уже поступят в продажу (правда, пока по цене около 9 тысяч долларов), а через пару лет ожидается массовое вторжение их на рынок по цене много ниже (ориентировочно полторы тысячи долларов). Уже сейчас это достаточно сложное электронное устройство. Не удивлюсь, если она будет оснащена продвинутой «комм-путинг»-электроникой на будущих микросхемах Intel.

На этом мы заканчиваем наши репортажи из Сан Хосе с осеннего Форума Intel для разработчиков. Но вас еще ждет итоговый обзор результатов этого IDF и рассказ об обширной выставке в рамках IDF на страницах еженедельника «Компьютерра» и на сайте www.ferra.ru.