Мир мобильных процессоров: справка пользователя. Часть 1

История ноутбуков насчитывает уже более двух десятилетий. За это время в компьютерном мире изменилось все, что может меняться (кроме, наверное, самой идеи) и сегодняшние ноутбуки мало чем похожи на своих далеких предков. Они стали легкими, компактными, функциональными, автономными и производительными. Последний фактор можно считать судьбоносным, он круто повернул судьбу этих удивительных устройств и сделал их «компьютером номер один» во всем мире. И, пожалуй, самый весомый вклад в этом беспрецедентном рывке принадлежит процессорам, которые изменились за последние годы до неузнаваемости.

Да, да, долгое время практически все ноутбуки строились на основе обычных (читай настольных) процессоров со всеми вытекающими отсюда последствиями, пока в недрах компании Intel не зародилась идея создания специализированного процессора, предназначенного для ноутбуков. Мобильные процессоры – настоящие герои сегодняшних дней. Но их нынче так много, что определить сразу возможности «камешка» не так уж и просто.

Ответ на это вопрос лежит в самой природе ноутбука. Как известно, характеристики любого мобильного устройства являются в определенной степени противоречивыми. К примеру, чем более легким и компактным является устройство, тем менее комфортны дисплей и клавиатура. Но, что бы ни говорили, но одной из ключевых особенностей ноутбука является его автономность. Когда разрядилась батарея, и нет возможности ее подзарядить, мобильный компьютер всего лишь… груда железа. Пускай и высокотехнологичного. Так что чем более мощный и производительный ноутбук, тем меньше у него время автономной работы.

Lenovo ThinkPad X 60 s – ультракомпактный, но
производительный ноутбук, с процессором Intel Core Duo

Если для настольных процессоров не суть важны размеры процессора, его нагрев, потребляемая мощность (всегда можно найти способ решения проблемы), то для мобильных это не так. Но и это не главное. Основным отличием мобильных процессоров от своих настольных собратьев является наличие средств управления энергопотреблением. Ведь не секрет, что большую часть своего времени процессор (да и сам ноутбук) работает вхолостую. Можете сами убедиться в этом, выведя на дисплей параметры загрузки процессора, при выполнении типичных задач на ноутбуке они редко добираются до 100%. Конечно, можно воспользоваться средствами операционной системы, подобрав соответствующую схему энергосбережения, но лучше всего, если процессор сам определяет загрузку и динамически подстраивается под нее (изменение напряжения питания, тактовой частоты). Так, в конечном счете, и экономятся драгоценные милливатты, которые потом складываются в ватты, а значит, и в минуты и часы.

Обязательные элементы технологии Intel Centrino :
процессор, чипсет и беспроводной адаптер

Поэтому самым лучшим будет тот мобильный процессор, который оптимально сочетает высокую производительность и длительное время автономное работы системы, и сам заботится о разумном сочетании этих параметров. Попытка совместить несовместимое (а так оно и есть) – вот то, чем занимаются производители мобильных процессоров. Но все же давайте перейдем непосредственно к нашим маленьким и очень «шустрым» друзьям. И начнем мы наш экскурс с продуктов компании Intel , которая внесла самый весомый вклад в развитие этой отрасли.

Первым мобильным процессором Intel принято считать Mobile Pentium 4, который, как нетрудно догадаться, являлся видоизмененной версией настольного варианта Pentium 4 на основе широко известного ядра Prescott . Вся разница фактически заключалась в наличии в мобильном процессоре поддержки режима динамического управления энергопотреблением Deep Sleep . Эти процессоры уже стали историей, и ноутбуки, их использующие, почти не встречаются.

Intel Mobile Pentium 4

* - здесь и далее использованы следующие условные обозначения:
HT – Hyper Threading (технология параллельного выполнения нескольких задач в одном ядре);
VT – Virtualization Technology ( технология виртуализации );
ISS – Enhanced Intel Speed Step ( технология энергосбережения Intel);
PN – PowerNow ! (технология энергосбережения AMD );
64 – Extended Memory 64 Technology ( поддержка 64- битных вычислений );
XD – eXecute Disable Bit (защита от ошибки переполнения буфера);
C 2 – отдельный кэш L 2 для каждого ядра;
LR – LongRun ( аналог Enhanced Intel Speed Step для процессоров Transmeta);
PS – PowerSaver (технология энергосбережения VIA ).

Однако первый блин оказался комом, этот путь оказался ошибочным (взгляните на TDP этих процессоров), было необходимо специализированное ядро, способное более оптимально решать проблемы производительности и автономности. И оно появилось в марте 2003 года под кодовым названием Banias , первым же процессором, его использующим стал Pentium M 705. Он был разработан специально для мобильных компьютеров, имел совершенно иную архитектуру по сравнению с Pentium 4 и, что самое важное, являлся частью технологии Intel Centrino . Начиная с этого момента процессор перестает быть обособленным элементом, он входит в состав платформы (кроме процессора, сюда входят чипсет и беспроводный модуль). Такой подход позволил более эффективно решать задачи энергопотребления, что и обеспечило феноменальную популярность этой платформе Intel . Кроме пониженного энергопотребления, в процессорах Pentium M была реализована поддержка улучшенной технологии Intel SpeedStep.

Ноутбук на новом процессоре Intel Core 2 Duo с ядром Merom – ASUS V1Jp

Отметим, что процессор Pentium M пережил два поколения мобильной платформы Intel (на смену Centrino в 2004 году пришла Sonoma ), и усовершенствованные варианты процессоров (ядро Dothan ) перешли с устаревшего 130 нм технологического процесса на 90 нм. Вдобавок к этому был увеличен вдвое размер кэша второго уровня и уменьшена тепловая мощность. Несмотря на то, что первые модели этих процессоров появились более двух лет назад, они сегодня довольно часто встречаются в ноутбуках того времени и, что интересно, справляются с возложенными на них задачами.

Intel Pentium M

Помимо, если можно так выразиться, «обычных» процессоров, Intel выпустила и две экономичные серии с пониженным (Low Voltage) и сверхнизким (Ultra Low Voltage) напряжением, позиционируемые для использования в планшетных и ультратонких ноутбуках.

Intel Pentium M Low Voltage

Intel Pentium M Ultra Low Voltage

Достоин упоминания и «младший брат» Intel Celeron M. Традиционно для компании он является урезанным вариантом Pentium M.

Главное отличие состоит в уменьшенном в два раза размере кэш-памяти второго уровня, как следствие, меньше производительность. К тому же здесь отсутствует поддержка технологии Enhanced Intel SpeedStep, поэтому процессор не может менять частоту в зависимости от загрузки (всегда работает на номинальной частоте).

Intel Celeron M

Intel Celeron M Ultra Low Voltage

Дело не в ядрах…, а в их количестве

В начале этого года появилась очередная версия мобильной платформы Intel Centrino ( Napa или Centrino Duo ), и она ознаменовала собой новый этап в развитии мобильных процессоров, главная особенность которых вытекает из названия. Двуядерные процессоры Core Duo (ядро Yonah) стали возможным вариантом движения вперед. Интересно, что первые двуядерные процессоры Intel появились в настольном исполнении ( Pentium D ), но только в мобильных впервые был реализован так называемый «умный кэш» - SmartCache. Эта архитектурная особенность заключается в наличии общей для обоих ядер кэш-памяти второго уровня объемом 2 Мб. За счет этого ускоряется обмен данными между двумя ядрами и, следовательно, повышается производительность.

Intel Core Duo

Разумеется, появились и аналогичные процессоры с пониженным и сверхнизким напряжением. Они практически ни в чем не уступают своим «старшим братьям», а чуть меньшая тактовая частота (меньше производительность) в полной мере компенсируется очень низким энергопотреблением.

Intel Core Duo Low Voltage

Intel Core Duo Ultra Low Voltage

Что касается мобильных процессоров Intel Core Solo , то они предназначены для той ниши, которую в свое время занимал Celeron M . Многие аналитики предрекали появление бюджетной версии Core Duo под уже знакомым всем названием, но, судя по всему, она уже существует, и имя ей Core Solo . Примечательно, что Intel не стала в очередной раз «резать» кэш», а просто оставила одно ядро (логичный ход для уменьшения брака при производстве процессоров - при наличии неисправности одного из ядер его можно отключить и использовать в одноядерном процессоре). Также эти процессоры отличаются меньшими тактовыми частотами.

Intel Core Solo

Intel Core Solo Ultra Low Voltage

Летом этого года появились обновленные двуядерные процессоры Intel Core 2 Duo , и они на первый взгляд ненамного отличаются от своих предшественников: фактически узаконена частота системной шины 667 МГц, осуществляется плавный переход к 4-мегабайтному кэшу и т.д. То, что это плановое обновление, а не очередное поколение мобильных процессоров, подтверждают два обстоятельства: цена на Core 2 Duo не отличается от Core Duo и процессорные разъемы обоих процессоров совместимы.

Intel Core 2 Duo

Однако если взглянуть с другой стороны, то можно заметить, что первые процессоры Intel Core 2 Duo являются своеобразной «артподготовкой» перед выпуском в начале 2007 года очередной мобильной платформы Santa Rosa . В них используется ядро Merom (площадь ядра больше в 1,5 раза, чем у Yonah, в 2 раза больше количество транзисторов) и, что немаловажно, они поддерживают 64-битные инструкции. Последнее очень существенно в свете скорого выхода Windows Vista . А поскольку Intel не делает большого секрета из своих планов, известна практически вся информация о процессорах Intel Core 2 Duo , которые появятся в первой половине 2007 года.

Intel Core 2 Duo (в проекте)

Intel Core 2 Duo Low Voltage (в проекте)

Intel Core 2 Duo Ultra Low Voltage (в проекте)

Правда, эти процессоры все же не будут совместимы с существующей платформой Napa , изменится процессорный разъем (это известно абсолютно точно) да и FSB 800 МГц для платформы Centrino Duo является «неподъемной».

В принципе, можно заглянуть и в более дальние процессорные планы Intel . Помимо Santa Rosa и Merom , в компании есть еще несколько любопытных задумок на 2007 год. В первую очередь, ожидается появление сверхбюджетного одноядерного процессора Intel Stealey , в котором будет всего лишь 512 Мб кэша L 2 (неужели возрождение Celeron M ?). Также заманчиво выглядит перспектива появления многоядерного чипа Intel Gilo , который призван заменить собой Merom . Компания упрямо не хочет раскрывать значение термина «многоядерный», но большинство технических специалистов полагает, что в этом процессоре будет четыре ядра. Ну, и, наконец, долгожданный переход на 45 нм технологический процесс, что помимо всего прочего, позволит установить кэш L 2 объемом 6 Мб.… Впрочем, это всего лишь планы, в следующей части статьи мы посмотрим, какие мобильные альтернативы есть у конкурентов Intel .

Алекс Ксенин