железоComputer Review#1(73)

А.Вайман, по материалам пресс-релизов Transmeta Corporation

Crusoe - это Крузо. Тот, который Робинзон

 Президент Transmeta Corporation Дэвид Дитцел (David R. Ditzel): "Мы придумали наш микропроцессор с нуля. Крузо - первый микропроцессор, удовлетворяющий трем ключевым требованиям к мобильным Интернет-устройствам: низкая потребляемая мощность, высокая производительность, совместимость с современными ПК. Наконец-то производители имеют идеальный процессор для мобильных Интернет-приложений".

 19 января 2000 года - Компания Трансмета нарушила молчание, длившееся 4,5 года, объявив о создании "Крузо" (Crusoe) - первом в мире семействе "умных" микропроцессоров. Семейство основано на революционном "программном" подходе и предназначено для использования в мобильных Интернет-устройствах.

 В настоящий момент в семейство "Крузо" входит 2 процессора: TM3120 и TM5400

TM3120

TM5400

Тактовая частота

333-400MHz

500-700MHz

Кэш первого уровня

96KB

128KB

Кэш второго уровня

нет

256KB

Тип основной памяти

SDRAM (66 to 133MHz)

DDR-SDRAM (100 to 166MHz)

Тип дополнительной памяти

нет

SDRAM (66 to 133MHz)

Устройство сопряжения с периферией

встроенное

встроенное

Тип корпуса

474 BGA

474 BGA

Прототип доступен

В настоящее время

В настоящее время

Производство

В настоящее время

В середине 2000 года


 Оба процессора основаны на новом революционной подходе к проектированию. Вместо того, чтобы реализовывать весь набор команд семейства x86 "в железе", решение Крузо состоит из компактного процессорного ядра и окружающего программного уровня.

 Процессорное ядро - это простой, высокоэффективный, потребляющий небольшую мощность микропроцессор с архитектурой VLIW (Very Large Instruction Word) - "сверхдлинных команд", которая ни имеет ничего общего с архитектурой, используемой в процессорах x86. Одновременно программная прослойка, окружающая ядро, заставляет пользовательские приложения и операционную систему, выполняемые на процессоре, "думать", что перед ними обычный x86 процессор. Эта прослойка, называемая Code Morphing, динамически преобразует инструкции x86 (из которых состоит приложение и ОС и BIOS), в "родной" код процессорного ядра. При этом преобразование куска x86-кода происходит один раз и сохраняется в специализированном программном кэше, из которого и выбирается при необходимости повторного использования.

 Основным следствием такого подхода является избавление от необходимости в огромном числе транзисторов для декодирования сложного набора команд x86. В настоящий момент в Крузо используется примерно четверть от количества транзисторов, необходимых для такого же процессора, но реализующего инструкции x86 в железе.

 Таким образом, имеются следующие ключевые преимущества "разделенной" архитектуры:

  • процессорные компоненты становятся сравнительно небольшими, компактными, более производительными и быстрыми, имеют гораздо меньшую потребляемую мощность;

  • "железо" полностью независимо от целевой архитектуры x86, что позволяет проектировщикам использовать наиболее современные подходы и методы не влияя на целевое программное окружение;

  • программная прослойка Code Morphing может развиваться независимо от "железа" процессорного ядра, что позволяет менять ее с выходом новых версий.
 Реализация процесса декодирования инструкции с помощью программной прослойки, а не "в железе", открывает новые потенциалы и возможности. В то время как обычный процессор должен декодировать инструкции каждый раз, когда он их выполняет, Code Morphing делает это единожды, позволяя более гибкие стратегии перевода и планирования выполнения программ. Одновременно уменьшается мощность, потребляемая процессором при выполнении программы за счет значительного уменьшения числа транзисторов в декодирующих схемах. Наконец, появляется возможность оптимизации получаемого кода. Итак, Code Morphing ускоряет выполнение при одновременном снижении потребляемой мощности.

 Максимальное ускорение при таком подходе достигается на часто выполняемых кусках кода - то есть на типичных сценариях использования персонального компьютера, будь то редактирование текста в Microsoft Word или прочесывание Сети с помощью Internet Explorer или проигрывание DVD диска.

 Безусловно, прослойка Code Morphing не ограничена инструкциями x86, и имеет достаточно потенциала для реализации наборов инструкций других (в том числе и будущих) процессоров.

 Основной особенностью нового семейства, наиболее интересной для конечных пользователей и на которой Трансмета делает особый упор является низкая потребляемая мощность.Это достигается за счет значительного меньшего числа транзисторов в процессоре в совокупности с новой технологией LongRun(TM). В обычных схемах экономии мощности процессор переключается между полной мощностью и выключенным состоянием. Разные уровни экономии достигаются варьированием соотношения "процессор включен/выключен" (т.н. "duty cicle"). Недостатком такого подхода является то, что процессор может оказаться выключен в момент выполнения критического куска кода, что ведет к "спотыканиям" системы, например выпадениям кадров из проигрываемого фильма. В противоположность этому подход, использованный в семействе Крузо, состоит в плавном изменении внутренней тактовой частоты процессора на ходу. Это производится очень быстро и не требует перезагрузки или сброса памяти. Таким образом, процессор может отслеживать необходимый уровень загрузки, требуемый программной и выбирать точно соответствующую тактовую частоту (и экономить мощьность). Одновременно, Code Morphing может регулировать напряжение процессора - при более низкой частоте достаточно ниже напряжение.

 Трансмета позиционирует новое семейство процессоров Крузо для использования в мобильных, связанных с Интернетом устройств - сверхлегких ПК, субноутбуков, веб-планшетов. TM3120 предназначен для использования с Трансметовской же операционной системой Mobile Linux и ориентирован на работу в Интернете. В то же время мощности TM5400 уже хватает на работу с семейством ОС MS Windows и полным набором сетевых, офисных и мультимедийных приложений.

 Трансмета уже установила цены на свои процессоры:

  • TM3120 333MHz - $65 (для устройств в пределах от $500 до $900)
  • TM3120 400MHz - $89
  • TM5400 500MHz - $119 (для устройств в пределах от $1200 до $2500)
  • TM5400 700MHz - $329
 От переводчика

 1. Отец Linux-а, почитаемый всеми линуксоидами мира Линус Торвальдс (Linus Torvalds), работает в Трансмете уже около года.

 2. Технология Code Morphing, похоже, есть не что иное, как бинарная компиляция, которую давно и успешно разрабатывает группа Б.А.Бабаяна (см. http://www.dz.ru/issue/on-31-08-99.htm, http://www.dz.ru/issue/on-02-11-98.htm). Завалишин как в воду глядел. Ни слова о наших.


железоComputer Review#1(73)

Copyright © 1998 "Компьютерное обозрение"
Дизайн - leidenwebdesign - http://leiden.irkutsk.ru