IDF Tel Aviv 2005

Introdução

A Intel tem centros de pesquisa e desenvolvimento – incluindo os centros que desenvolveram vários dos processadores da Intel – e duas fábricas de chips em Israel, então estávamos bastante entusiasmados em viajar metade do mundo só para participarmos do primeiro IDF realizado em Tel Aviv. Esperávamos obter mais informações sobre os futuros produtos da Intel e acertamos na mosca: nós pudemos saber mais sobre os novos processadores da Intel, incluindo a família Merom/Conroe/Woodcrest, o novo processador Monahans para telefones celulares e também um pouco sobre a futura tecnologia de 45 nm, já que todas estas tecnologias estão sendo desenvolvidas em Israel.

Neste IDF nós pudemos ver um protótipo do processador Conroe – que é o nome-código para o primeiro processador voltado a desktops usando a arquitetura do Pentium M e que substituirá o Pentium 4 – e também um notebook OEM da ASUS baseado no próximo lançamento da Intel para o mercado móvel, o processador Yonah, que é a versão do Pentium M com dois núcleos e fabricado no processo de 65 nm.

Figura 1: Protótipo do processador Conroe.

Figura 2: Notebook OEM da ASUS baseado no processador Yonah.

Nós tivemos a chance de sentarmos e conversarmos com Ron Friedman, vice-presidente da Intel responsável pela equipe MMG (Mobility Microprocessor Group) baseada em Haifa e que desenvolveu todos os processadores Pentium M (Banias, Dothan, Yonah, Meron e o próximo processador a ser fabricado no processo de 45 nm) e também a microarquitetura que será também usada em processadores para desktop e servidores a partir do ano que vem.

O primeiro produto comercial de sucesso desenhado pela equipe de Haifa foi o Pentium MMX (nome-código P55C, você se lembra dele?) em 1996. O próximo processador desenvolvido por eles foi um projeto chamado Timna, um processador altamente integrado voltado ao mercado de PCs baratos, que foi cancelado quando o produto estava pronto para ser produzido e vendido no mercado, basicamente porque a Intel decidiu usar a cara memória Rambus neste projeto.

No entanto, da experiência com o Timna veio a experiência em projetar processadores com uma boa relação entre desempenho e consumo elétrico. A equipe decidiu ir adiante e criar um processador de relativo baixo consumo elétrico e que ao mesmo tempo oferecesse um bom desempenho usando um clock inferior comparado ao clock usado por processadores voltados a desktops, nome-código Banias. Isto foi em 1999 e eles não tinham a menor idéia de como seria a resposta do mercado, especialmente porque na época todo mundo só falava em aumentar o clock do processador, sem se preocupar muito com o consumo elétrico e com a dissipação térmica. Esse processador foi lançado em 2003 como Pentium M e ele obteve tanto sucesso que a Intel decidiu em usar a sua microarquitetura em todos os seus próximos processadores, assunto que falaremos em detalhes na próxima página.

Friedman nos explicou que esta decisão teve a ver com a tecnologia de núcleos múltiplos. Por exemplo, fazer uma versão de dois núcleos do processador Pentium 4 com núcleo “Prescott”, que pode facilmente dissipar na faixa de 100 W, é complicado, pois teoricamente a dissipação térmica de um processador de núcleo duplo é o dobro do normal, e esse processador dissiparia na faixa de 200 W. Mesmo com um processador que dissipasse 60 W fazê-lo núcleo duplo é muito difícil.

Com o Yonah, que é a versão de núcleo duplo do Pentium M fabricado no novo processo de 65 nm, pronto para ser lançado no início de 2006, a equipe de Haifa está agora trabalhando no novo processo de fabricação de 45 nm. Por que reduzir o processo de fabricação ainda mais? De acordo com Friedman, há três razões básicas:

• Custo: Com uma pastilha de silício menor, a Intel pode ter mais processadores em um mesmo wafer.
• Cache maior: O principal problema em se construir memória cache é o seu tamanho. Em vários processadores o cache L2 é inclusive maior do que o resto do processador. Reduzindo o tamanho da pastilha de silício é possível criar um cache L2 maior sem aumentar o tamanho do chip.
• Velocidade e freqüência: Uma pastilha menor tem seus circuitos mais próximos, fazendo com que a comunicação entre eles seja feita mais rapidamente.

O problema, entretanto, é a corrente de fuga. Este é um problema inerente aos transistores. Quando os transistores estão em seu estado de corte (isto é, “desligado”), eles não estão exatamente desligados; uma pequena corrente ainda circula no transistor. Nos processadores que trabalhavam com tensões de alimentação maiores este problema não era significativo. Em processadores modernos, no entanto, não só a corrente de fuga pode ser interpretada erroneamente como se o transistor estivesse ativado (“ligado”) enquanto na realidade ele está desativado (“desligado”), mas também a corrente de fuga consome energia, aumentando, desta forma, o calor produzido pelo processador e o seu consumo elétrico. A corrente de fuga é, desta forma, um dos principais limitadores em se diminuir o consumo elétrico e a dissipação térmica de um processador.