Отечественные разработки перспективных процессоров
В России также проектируются современные процессоры, однако, до практического воплощения даже самых лучших разработок еще очень далеко. Так, под руководством Б.А. Бабаяна коллективом разработчиков группы компаний «Эльбрус» спроектирован процессор Эльбрус-2000 (кодовое название E2k).
Сообщение о разработке процессора появились в мировой прессе, например, в авторитетном издании Microprocessor Report. Автор статьи К. Дифендорфф высоко оценивает новую разработку и отмечает, что в случае практического воплощения в жизнь, она может составить конкуренцию перспективным процессорам ведущих фирм - производителей.
Работа по проектированию E2k началась в 1994 г. и доведена к 2000 г. до описания на языке моделирования электронных устройств Verilog. Для перевода разработки в кремневый кристалл, необходимо около трех лет. Интересным представляется сравнение характеристик E2k и Intel Itanium.
Таблица 12
Сравнение отечественного процессора E2k и Intel Itanium
|
|
E2k |
Intel Itanium |
|
Тактовая частота |
1200 МГц |
800 МГц |
|
Производительность по SPECint95 |
135 |
45 |
|
Производительность по SPECfp95 |
350 |
70 |
|
Площадь кристалла |
126 мм2 |
300 мм2 |
|
Энергопотребление |
35 Вт |
60Вт |
Кроме модификации, рассмотренной в табл. 12, существует еще два варианта E2k:
• технология 0.18 мкм, площадь кристалла 360 мм2, рассеиваемая энергия – 55 Вт, тактовая частота 1.2 ГГц, производительность – 155 SPECint95 и 400 SPECfp95, кэш L2 объемом 2 Мбайт;
• технология 0.10 мкм SOI, площадь кристалла 310мм2, рассеиваемая энергия 105 Вт, тактовая частота 3 ГГц, производительность – 800 SPECint95 и 1150 SPECfp95) кэш L2 объемом 4 Мбайт.
Процессор Эльбрус-2000 содержит до четырех физических ядер. Такие решения уже использовались ранее в IBM Power4, Sun UttraSPARC-V и Compaq Alpha 21464.
Память на магнитных и оптических носителях
Слову «память» в русском языке соответствуют два английских термина - «memory» и «storage». Первый относится к оперативной памяти, а второй – к памяти на магнитных и оптических носителях.
Память на магнитных, магнитооптических и оптических носителях предназначена для постоянного хранения информации. Здесь пойдёт речь о наиболее популярных устройствах такого типа – винчестерах, дисководах, накопителях CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD+RW, DVD-R/W, MMVF, накопителях на магнитной ленте.
Винчестер
Винчестер – накопитель на жёстких дисках (Hard Disk Drive – HDD) применяется для хранения и использования больших объёмов информации. Конструкция винчестера: корпус из прессованного алюминия, управляющий двигатель, диски, головка записи / считывания и электроника.
Само название «винчестер» появилось в 1973 году, когда фирма IBM разработала ЭВМ 3340. IBM выпустила пакет из двух дисков по 30 Мбайт с маркировкой «30/30», что напоминало пользователям калибр двустволки «Винчестер 30/30». Однако, в ПК винчестеры появились только в 1983 году (объёмом 10 Мбайт, временем доступа 100 мс, скоростью передачи данных 85 Кбайт/с). Современный винчестер имеет объём от 8 Гбайт, среднее время доступа около 8 мс, скорость передачи данных от 33 Мбайт/с.
Рис. 20. Винчестер со снятой верхней панелью
Винчестер является одним из наиболее критичных для ПК компонентов. Потребности в дисковом пространстве растут более чем на 50% в год. Если DOS 5.0 требовала около 2 Мбайт места на диске, то Windows 95 – уже около 100 Мбайт. Соответственно растут и продажи: в 1996 г. было продано 105 млн. дисков, в 1997 г. - 126 млн., а в 1998 г. продажи возросли до 150 млн. штук. В 1997 г. больше всего было продано винчестеров ёмкостью 2,1 Гбайт при цене около 200 USD.
Модели 1999 года выпускаются основными производителями на грани технических возможностей: среднее время доступа 7-8 мс, скорость вращения до 10000 об/мин. Дальнейший прогрecc в этом направлении представляется пока экономически бессмысленным – затраты на совершенствование становятся несоизмеримыми с достигаемыми результатами. Существует несколько путей преодоления этих барьеров: миниатюризация, применение магниторезистивных головок, интеграция электронных компонентов винчестера, беззаголовочное форматирование (выигрыш до 20% ёмкости диска), повышение механической прочности.
Оптимальная емкость винчестеров для настольных ПК в 1992 – 2000 гг., по проведённому нами исследованию, приведена в табл. 13.
Таблица 13