מעבדים: החל עידן הליבה הכפולה

מועד ההשקה הרשמי המקורי של Opteron בגירסת ה-Dual Core נקבע לרבעון השלישי של השנה. אינטל דיברה על השקת המעבדים השולחניים כפולי הליבה שלה "באמצע השנה". הידיעות על כך שאינטל מתכננת להקדים את ההשקה למאי, גרמו כנראה ל-AMD להקדים את השקת המעבד החדש שלה, ואינטל הזדרזה ויזמה ברגע האחרון אירוע השקה ב-18 לחודש, והציגה בו את Pentium Extreme Edition 840. בלגן.

בסופו של מחול השדים הזה, אינטל הצליחה להקדים את AMD, אבל מלבד הכותרת - האם היא באמת מובילה את המירוץ?

הרעיון של ריבוי ליבות (multi core) או כפל ליבות (dual core) הוא פשוט למדי, ואיננו חדש. טכנית, IBM כבר הציגה מעבד כזה, ממשפחת Power, ובכך הקדימה גם את אינטל וגם את AMD. הרעיון הוא לארוז יחד שתי ליבות מעבד (או יותר) בתוך מארז מעבד אחד, ולחלק ביניהן את העבודה.

התוצאה די דומה לשימוש בארכיטקטורה מקבילית מסוג SMP, שמקובלת מאד בשרתים כבר מאז אמצע שנות ה-90, בהבדל אחד: ב-SMP העיבוד המקבילי מתבצע על ידי מעבדים נפרדים לגמרי שמותקנים על אותו לוח-אם, ודורש ארכיטקטורה הרבה יותר מורכבת ויקרה.

השימוש בריבוי ליבות מאפשר להשתמש בלוח-אם זהה פחות או יותר, ולא מייקר את הארכיטקטורה הרבה מעבר לעלות הייצור הגבוהה יותר של המעבד המוגדל. רוב מערכות ההפעלה שקיימות היום תומכות זה מכבר בריבוי מעבדים - ולא משנה לצורך העניין האם הוא מיושם בארכיטקטורה מקבילית רגילה או באמצעות ריבוי ליבות. לכן, ריבוי הליבות הוא דרך פשוטה ואפקטיבית מאד להגדיל משמעותית את כוח העיבוד.

עבור אינטל, זו גם דרך פשוטה להמשיך ולהכפיל את מספר הטרנזיסטורים במעבד, בהתאם לחוק מור הידוע. בשביל AMD, זו דרך פשוטה לחבל באסטרטגיה העסקית של המתחרה ולגנוב ממנה נתח שוק. 

ריבוי ליבות ב-PC

אשתקד, הייתה AMD הראשונה לדבר על ריבוי ליבות במעבדים ל-PC. למרות שבדיעבד אינטל הכריזה שיש לה כ-15 פרויקטים מהסוג הזה, וסביר להניח שחלקם היו קיימים עוד לפני ההכרזה של AMD, ניכר שהיא הופתעה.

AMD גם הקדימה והדגימה את הגירסה כפולת הליבה הראשונה של Opteron, באירוע שהתקיים בספטמבר 2004. זו לא הייתה הכרזה רשמית, רק תצוגת תכלית של המעבד בגירסה לא סופית.

אבל ההכרזה הרשמית עליו החודש מקדימה את המועד להשקת המעבד המקביל של אינטל (ממשפחת Xeon) בשמונה חודשים.

HP, Sun ו-IBM כבר הכריזו על שורה של שרתים מקביליים שיתבססו על המעבדים כפולי הליבה של AMD. יצרן השרתים הגדול היחיד שיחכה ל-Xeon כפול הליבה (מתוקף הסכם בלעדיות עם אינטל) הוא Dell, וכפי שהדברים נראים כרגע החברה עלולה בהחלט להינזק מכך.

Opteron מחזיק היום ב-15 אחוזים בלבד משוק המעבדים לשרתים, אבל התמחור האגרסיבי של הגירסאות כפולות הליבה - קרוב מאד לגירסאות הרגילות - צפוי להעניק לו רוח גבית חזקה. Xeon, עם כ-80 אחוזים מהשוק, נראה עתה נחות גם בביצועים וגם במחיר בהשוואה למה שמציעה AMD.

ההכרזה של אינטל על המעבד כפול הליבה השולחני הראשון, Pentium EE 840, מעניקה לה לראשונה מזה זמן רב

עדיפות של AMD במבחני הביצועים. חלקם לפחות. ב-AMD טוענים, במידה רבה של צדק, שאין לכך חשיבות גדולה כי השוק הטבעי למעבדים כפולי הליבה הוא שוק השרתים.

את הליבה הנוספת ניתן לנצל בשני מצבים: בריבוי משימות רגיל, כאשר הליבות השונות מריצות יישומים שונים; או ביישומים שתוכננו במיוחד לעיבוד מקבילי, כך שמערכת ההפעלה תוכל לפזר את הנימים שלהם (Threads. קטעי קוד בסיסיים שמרכיבים אפליקציה) בין מעבדים שונים.

במציאות של היום, מעט משתמשים ומעט מאד יישומים שולחניים, נכנסים לאחת משתי הקטגוריות האלו. היתרון הגדול במעבדים כפולי ליבה הוא למי שמריץ תוכנות שרת כבדות, של מסחר אלקטרוני, יישומים פיננסיים, GIS וכיוצא באלו.

באינטל מאמינים שהמציאות הנוכחית הולכת להשתנות בגלל מגמת ההתפתחות של המחשב האישי בכיוון של שימושי מדיה. במחשבים שמשמשים כמרכזי מדיה (Media Center),

ומריצים תוכנות ומשחקים במקביל להצגת סרטים והשמעת מוזיקה, יש חשיבות לריבוי הליבות כבר היום. אבל לא בטוח שמדובר בשוק גדול כפי שאינטל הייתה רוצה. מה גם ש-AMD מפגרת אחרי אינטל בפנייה לשוק הזה רק במעט.

במהלך יוני היא צפויה להכריז על שלושה דגמים ראשונים של Athlon 64 X2 (הנקראים "Toledo"), המעבד כפול הליבה השולחני שלה, שתמונתו מוצגת כאן. אינטל מצדה, תכריז על Pentium D, המעבד המקביל ממשפחת פנטיום. כך שהשתיים פחות או יותר יישרו קו - למעט העובדה שלאינטל לא יהיה מעבד כפול ליבה לשרתים לאורך כל שנת 2005 (ואם יהיה, זה יהיה איטניום היקר).

להבין את האסטרטגיות

שנת 2004 הייתה ציון דרך במאבק בין אינטל ל-AMD. האחרונה הצליחה להפתיע את אינטל עם מעבדים שולחניים מוצלחים מאד, וגם גנבה נתח נאה משוק השרתים. האם היא תחזור על ההישג הזה גם ב-2005? האם המעבדים כפולי הליבה יאפשרו לה לעשות זאת?

בכלל לא בטוח. ראשית, משום שההישגים הטכנולוגיים של AMD אשתקד לא מנעו מאינטל לסיים את השנה ברווחי שיא. המגמה נמשכה ברבעון הראשון של 2005, כאשר ברוב הענפים בהם אינטל עוסקת היא לא רק הגדילה את מכירותיה אלא גם את שולי הרווח שלה.

שנית, משום שארגון שמוכן להשקיע כסף רב בשרת מקבילי חזק, לא בהכרח ימהר לאמץ פתרון זול יותר. שם המשחק הוא אמינות, ובזה - בצדק או שלא - יש לטכנולוגיה של אינטל דימוי עדיף. ושלישית כי טכנית, לאינטל יש יכולת להציג Xeon כפול ליבה כבר עכשיו - זהו מעבד כמעט זהה ל-Extreme Edition.

כשם שגם Athlon 64FX, אגב, הוא מעבד דומה מאד ל-Opteron.

צריכת החשמל הגבוהה של Extreme Edition (כ-130 וואט) היא לא משהו שאינטל תציע במעבד לשרתים. היא תוכל, במקרה הצורך, להריץ את ה-Xeon כפול הליבה במהירות שעון נמוכה יותר, ולמכור אותו במחיר שיגרום ל-AMD להזיע, אבל זה יפגע בשולי הרווח שלה וישבש את תוכניותיה, ומהבחינה הזו אינטל כבר החליטה - היא לא תחזור על הטעויות של 2004.

הכל בשביל כותרת

Pentium EE 840 מספק, לפני כל דבר אחר, תצוגת תכלית של היכולת הטכנולוגית של אינטל. ב-2006, כשהמעבד הזה ורוב המעבדים האחרים של אינטל יעברו לייצור בתהליך של 65 מיקרון, צפויות להיפתר גם בעיות ההתחממות וצריכת החשמל.

בינתיים, השיקה אינטל גם את ערכת השבבים 955X, שתשמש עם Pentium EE 840 וגם עם מעבדי Pentium D, ממשיכיו כפולי הליבה של פנטיום 4. הערכה תומכת באפיק FSB במהירות 800/1066MHz, עד 8GB של זיכרון DDR2/667, ממשק SATA2 כפול מהירות (3Gbps), אפיק PCI Express x16, ושורה של טכנולוגיות נוספות שילוו אותנו בגירסאות השונות שלהן במהלך השנתיים הקרובות.

מהשילוב הזה, שבמרכזו יעמוד פנטיום D, מתכננת אינטל למכור כמה מיליוני יחידות מתוך כ-170 מיליון מחשבי PC שיימכרו בעולם השנה - מהם 130 מיליון לפחות של אינטל. כלומר, לפחות לשיטת אינטל, לא מדובר על יותר מאחוזים בודדים מהשוק.

מה יקרה בשוק השרתים - זה משהו שעוד נצטרך לחכות ולראות. אינטל כבר הוכיחה שהכוח השיווקי שלה גדול מספיק כדי לתמרן גם במצבים של נחיתות, וכאמור - יש עדיין קלף או שניים שהיא שומרת בשרוול.

יעבור זמן עד שמעבד Dual Core כלשהו, שלה או של AMD, יהיה זמין בכמויות גדולות, ועד אז יכולים לקרות הרבה דברים. אז מה הבהילות בהכרזות? הכל בשביל הכותרת.

הקרב האמיתי בזירת ה-Dual Core יתנהל בשנה הבאה, ומהלכו ייקבע במידה רבה על-ידי מועד המעבר של שני היצרנים לתהליך ה-65 ננומטר. המפעל החדש של AMD בדרזדן שבגרמניה, מתקדם לדבריה "לפי התכנון", וכבר מייצר רכיבי זיכרון מסוג SRAM.

אבל AMD תסיים את המעבר לתהליך המיושן יותר של 90 ננומטר רק באמצע השנה הזו, ונראה שאינטל מקדימה אותה במספר חודשים במעבר ל-65 ננומטר. אינטל כבר הציגה גירסאות ראשוניות של המעבד יונה, גירסה כפולת ליבה ב-65 ננומטר של פנטיום M, החל מנובמבר 2004.

החודש היא גם הודתה לראשונה בקיומו של המעבד המכונה בשם הקוד Conroe, הגירסה השולחנית של המעבד "מרום" שימשיך את יונה. Conroe ומרום יפתחו את הדור הרביעי של פלטפורמת סנטרינו (אחרי סנטרינו, Sonoma ו-Napa), וצפויים להיות הראשונים במשפחה שיאמצו את היתרונות הארכיטקטוניים של משפחת פנטיום 4, ויסמנו למעשה את סופה. אתם יכולים לצפות להם קצת אחרי אמצע 2006. כמובן - בהנחה ש-AMD לא תפתיע את אינטל גם בתחום הזה.