צעד קטן לזכרון, צעד גדול ל-Montecito
אינטל הכריזה על הצלחת מהנדסיה לבנות את תא הזכרון הסטטי (SRAM) הקטן ביותר בהיסטוריה
בתערוכת CeBit, שהתרחשה זה מכבר בהנובר שבגרמניה, הכריזה אינטל על הצלחת מהנדסיה בבניית תא הזכרון הסטטי (SRAM) הקטן ביותר בהיסטוריה. רק מיקרון מרובע נדרש כדי להדפיס את כל ששת הטרנזיסטורים שמרכיבים את התא. "זכרון סטטי" הוא הרבה יותר מהיר מהזכרון "הדינמי" המקובל והזול שכולנו מכירים בואריציות של SDRAM, DDR-RAM ו-RDRAM, אבל גם הרבה יותר מסובך ויקר לייצור. תא זכרון דינמי כולל טרנזיסטור יחיד וקבל, שדורש "רענון" (Refresh) מתמיד של המטען החשמלי שהוא אוגר, בעוד תא זכרון סטטי הוא מעגל של ששה טרנזיסטורים מסוג שהאלקטרונאים קוראים לו Flip-Flop. היתרון של התא הסטטי הוא בכך שאינו דורש רענון ומחזור קריאה-כתיבה ארוך. זמן הגישה למידע הוא פחות מרבע ובאופן כללי המידע נגיש הרבה יותר מהר למעבד מאשר הזכרון הדינמי.
מסיבות אלה הזכרון הסטטי משמש, כמעט בלבדית, ביחידות המטמון של מחשבים, בין אם אלה מטמונים-על-השבב ובין אם מטמונים חיצוניים. מאחר והדרישה לזכרונות סטטיים אינה גבוהה במיוחד, היצרנים לא ממהרים להגדיל את הצפיפות ולייצר שבבים עם יותר מ-16 או 32 מגה סיביות (2-4 מגהבייט), הדרושים עבור מטמון חיצוני, ואילו במטמונים-על-שבב-המעבד אנו מוצאים בדרך כלל פחות ממגהבייט יחיד. רק במעבדי RISC יקרים לשרתים, דוגמת PA-8700 של HP, מוצאים יחידות מטמון גדולות יותר. במעבדי פנטיום, למשל, הגודל של המטמון L2 שעל השבב עלה לאחרונה ל-512 קילובייט, המהווים כמעט מחצית ממספר הטרנזיסטורים של המעבד. עם זאת, השטח שתופס L2 הוא הרבה פחות ממחצית שטח השבב, שכן קל יותר לסדר את הטרנזיסטורים של יחידות הזכרון בצורה יעילה מבחינת ניצול השטח.
יחידת הזכרון שאינטל הציגה בגאווה כוללת 52 מיליון תאי סיביות, הדורשים לאיחסון 6 מגהבייט + בקרת שגיאות (ECC). מספר הטרנזיסטורים על השבב הוא כ-330 מיליון וגודל השבב 109 ממ"ר. כפי שקל לראות, תאי הזכרון תופסים רק כמחצית משטח השבב וכל השאר "מבוזבז" על מנגנוני הבקרה והממשק. השבב, שיוצר במפעל פיתוח התהליכים של אינטל בארה"ב, נועד לבחון את התכונות של אלמנט המטמון במעבדים עתידיים – ובמיוחד של הדור הרביעי במשפחת איטניום, הידוע בשם הקוד Montecito.
פרטים ספקולטיביים על מפת הדרכים
הפרטים המעטים על יצור הזכרון מגלים משהו על התוכניות של אינטל בנוגע למפות הדרכים של איטניום. כידוע, השבב הנוכחי מיוצר בתהליך "מהשורה השניה", עם אבחנת 0.18 מיקרון (180 ננו-מטר, כלומר, תא סיבית בתהליך הזה גדול פי 4 מהתא המיוצר בתהליך 90 ננו-מטר), שיוצר שבב גדול, יקר ואיטי יחסית. תוך חודשים ספורים יצא לשוק הדור השני, שנקרא McKinley, עם שיפורים משמעותיים בעוצמה, אך גם הוא מתוכנן לייצור במפעלי 0.18 מיקרון. השיפור בביצועים יגיע בעיקר מהכפלת רוחב-הפס של אפיק הזכרון והוספת יחידות לוגיות לעבודה במקביל, אבל מהירות השעון תגדל רק במידה שולית (מ-800 ל-1000 מגהרץ), משום שתהליך הייצור מונע האצה משמעותית. ב-2002 מתוכננים לצאת שני מעבדים מהדור השלישי, Madison לשרתים ו-Deerfield לתחנות עבודה. Madison יהיה "תואם מקינלי" ברמת פינים - כלומר תוכל לשלוף שבב מקינלי מהתושבת ולתקוע במקומו שבב מדיסון והשינוי המשמעותי יהיה הכפלת מהירות השעון.
לפי המפה שאינטל פרסמה, למדיסון יהיה מטמון L3 בגודל 6 מגהבייט (כפליים מהמטמון של מקינלי) והוא ייוצר בטכנולוגית 0.13 מיקרון. זו טכנולוגיה שנכנסה לייצור שוטף ב-2001 וכבר ראינו את פירותיה בפנטיום-M3 ובפנטיום-4 (מ-2 גיגהרץ ומעלה). Deerfield היא מהדורה לתחנות עבודה עם מטמון קטן יותר ודגש על ביצועי נקודה-צפה. המעבד הראשון שאמור להנות מטכנולוגית יצור ב-90 ננו-מטר נקרא Montecito והלו"ז הנוכחי ממקם אותו ב-2004. מההכרזה האחרונה של אינטל אפשר להסיק שתי מסקנות (ספקולטיביות, אבל הגיוניות):
1. גם ל- Montecito מיועד מטמון L3 בגודל 6 מגהבייט
2. אינטל יכולה לקצר את הלו"ז ולהעביר את היצור של Madison ל-90 ננו-מטר כבר ב-2003.
במילים אחרות, אם תנאי השוק יצדיקו זאת, כבר בשנה הבאה תוכל אינטל להעלות את מהירות השעון של בני משפחת איטניום (הנכדים והנינים) ליותר מ-3 גיגהרץ. הביצועים הצפויים הם פי 4 ויותר מכל מעבד RISC בן זמננו. נכון שגם המתחרים לא רובצים בשקט ומחכים שאינטל תקח מהם את שוק השרתים, אבל ספק אם מי מהם יוכל להגיע למהירויות כאלה בלוח זמנים צפוף כל-כך. העיכובים וההתחלה הקשה של איטניום כבר יצרו סוג מסוים של לעג אצל המתחרים ואצל כמה אנליסטים ידועים. הם צודקים בכך, שהדור הנוכחי טוב רק כפלטפורמת פיתוח וכי גם מקינלי לא יצדיק את הצפיות המוגזמות, שנבנו בזמנו כחלק מתעמולת המכירות של ארכיטקטורת IA-64. אבל אינטל היא חברה סבלנית, עם אורך נשימה שאינו נמדד בחודשים אלא בשנים. ראינו זאת כאשר היא התמודדה בסוף שנות ה-70 מול האתגר של Zilog ואחר כך מול החלופות השונות שהוצעו לפנטיום. הרעיון, שרק ב-2004 המעבד החשוב ביותר בתולדותיה יבשיל, אינו מבהיל קרייג בארט ולהקתו.
