Intel и AMD объединяются

В следующем году в Intel намерены выпустить чип с графическими компонентами AMD Radeon, который предполагается использоваться при производстве тонких и легких игровых ноутбуков.

Совершенно невероятно! Непримиримые конкуренты AMD и Intel объединились для совместной разработки нового микропроцессора семейства Intel Core, который будет включать в себя адаптированное графическое ядро AMD Radeon и использоваться в высокопроизводительных тонких и легких игровых ноутбуках.

В AMD и Intel заявили PC World, что комбинированный чип AMD-Intel послужит «эволюции» процессоров восьмого поколения Core H-series, тем самым откроется возможность управления энергопотреблением всего модуля и продлится время работы компьютера от батареи. Начало поставок запланировано уже на первый квартал 2018 года.

Хотя в проектировании нового чипа принимали участие обе компании, по сути, это проект Intel, поскольку именно представители Intel первыми обратились к AMD. Со своей стороны, в AMD ядро Radeon рассматривают как единую, наполовину заказную конструкцию. Аналогичным образом проектировались поставлявшиеся AMD процессоры для игровых консолей Microsoft Xbox One X и Sony Playstation 4. Некоторые подробности осталась нераскрытыми, но есть основания предполагать, что новый процессор сможет работать на разных частотах.

Основой соглашения между Intel и AMD стал крошечный кусочек кремния — Embedded Multi-die Interconnect Bridge. Компоненты EMIB могут выступать в качестве соединителей кремниевых кристаллов. В результате появляется то, что в Intel называют System-in-Package. В данном случае благодаря EMIB в Intel смогли сконструировать модуль из трех кристаллов и связали чип Core с ядром Radeon и высокопроизводительной памятью следующего поколения HBM2.

Да-да, это так: сегодня AMD и Intel работают вместе. Это партнерское соглашение достигнуто на фундаменте острой конкуренции, которая началась еще в 1975 году, когда в AMD воспроизвели микропроцессор Intel 8080 методом обратного инжиниринга. Впрочем, в области компьютерной графики отношения двух компаний гораздо мягче: в то время, как интегрированные ядра Intel начального уровня прочно закрепились на большей части рынка ноутбуков, AMD выпускает чипы старшего класса, занимая промежуточное положение между продукцией Intel и Nvidia. А вот отношения между Intel и Nvidia дружескими не назовешь: с 2011 года Intel была вынуждена выплатить Nvidia 1,5 млрд долл. лицензионных отчислений. Враг моего врага – мой друг. Примерно на таком принципе основана заключенная сделка.

В Intel подготовили референсную модель ноутбука, призванную продемонстрировать первые практические плоды своего партнерства с AMD. Большое черное пространство предназначено для рисования и письма при помощи стилуса

AMD и Intel: обоюдный выигрыш

По словам вице-президента Intel Client Computing Group Криса Уокера, Intel хорошо осознает проблему, которая заключается в том, что в условиях успешных продаж ПК для требовательных к ресурсам игр и проявления клиентами интереса к виртуальной реальности ноутбуки с мощными графическими компонентами оказываются слишком толстыми и тяжелыми. Вместе с тем есть рост спроса на гибридные, а также тонкие и легкие ПК. Встает вопрос: как добиться того, чтобы ноутбуки обладали высокой производительностью и при этом не весили целую тонну?

Ответом стала технология EMIB – небольшой серебристый кусочек кремния, позволивший размещать ядра с дискретной логикой в едином корпусе чипа. EMIB разработана в Intel как альтернатива кремниевому переходнику (interposer) – своего рода «основе», или «фундаменту» модуля, собранного из нескольких кристаллов. Недостаток идеи переходника состояла в том, что требовалось покрывать все пространство под модулем, что заметно удорожало производство. Идея EMIB заключается в использовании небольших коннекторов, погруженных в субстрат. В дальнейшем в Intel обнаружили, что этот механизм хорошо работает в применении к семейству программируемых логикеских матриц Altera, а также с микропроцессорами для ПК старшего класса. Теперь же EMIB проложил себе дорогу и на потребительский рынок.

Embedded Multi-die Interconnect Bridge в Intel считают более дешевым методом соединения чипов по сравнению с переходником и одновременно обеспечивающим гораздо более высокую производительность, чем многокристальный модуль. Источник: Intel

Intel EMIB обладают важным преимуществом — модульностью. Изначально EMIB позиционировались в корпорации в качестве инструмента объединения чипов, при изготовлении которых использовались разные технологические процессы. В ходе проектирования программируемых чипов интеграция логических ядер независимых разработчиков является довольно распространенной. Но применительно к такой сложной интегрированной логике, как микропроцессоры, это просто неслыханно. Благодаря EMIB удалось найти компромиссное решение — разместить центральный и графический процессоры, а также память в непосредственной близости друг от друга.

Окупилась новая идея почти мгновенно. В Intel пока не раскрывают всех преимуществ модуля Core-Radeon с EMIB, но о двух из них все же было упомянуто. По словам Уокера, модуль позволил убрать целых 1900 кв. метров из традиционной материнской платы, где центральный процессор, дискретный графический процессор и память располагаются рядом друг с другом. (Другими словами, компоновка EMIB позволяет обойтись половиной типичного размера платы.) К тому же модуль потребляет лишь половинную мощность памяти традиционной архитектуры.

Пример того, как Intel удалось сэкономить пространство, разместив центральный процессор, графический процессор Radeon и память HBM внутри процессорного корпуса Источник: Intel

Роль программ и драйверов в управлении энергопотреблением

Эти компоненты особо значимы, потому что по мере уменьшения толщины ноутбуков нагрев становится все более ощутим. В модуле, объединяющем центральный и графический процессоры с памятью, энергопотребление оптимизировано. Подобно тому как система распределяет рабочую нагрузку между тремя компонентами, примерно то же самое происходит и с энергопотреблением.

И здесь важнейшая роль отводится программному обеспечению Intel, которое отвечает как за управление энергопотреблением, так и за установку нужных драйверов для оптимизации производительности.

«Если взглянуть на это как на единую систему, на ум сразу приходит аналогия с Dynamic Platform Framework, – заметил Уокер, ссылаясь на разработанные Intel технологии снижения тепловыделения, которые одновременно управляют памятью, центральным и графическим процессорами. – Dynamic Platform Framework позволяет системе динамически настроить и сбалансировать три платформенных компонента исходя из рабочей нагрузки, состояния системы, температуры шасси ПК и других факторов. Естественно, задачи воспроизведения фильмов по-прежнему передаются существующему ядру Core, интегрированной в процессор графике. Интегрированные чипы Core восьмого поколения уже содержат выделенную, оптимизированную логику для воспроизведения видео 4K с помощью кодеков HEVC или VP9, выбранных поставщиками потокового контента Netflix и Amazon и потребляющих минимум энергии».

Интересный нюанс: Intel будет отвечать за поставку драйверов для графического процессора Radeon, несмотря на то что инженеры компании не занимаются написанием оригинального кода. Представители Intel заявили, что поддерживают тесные связи с подразделением AMD Radeon и начинают поставлять драйверы для новых игр сразу после их появления.

Графический бизнес Intel жив и процветает

Слухи о том, что Intel может лицензировать или даже купить бизнес AMD Radeon, циркулируют уже много лет. Однако в только что завершившемся третьем квартале AMD благодаря продажам процессоров Ryzen и графических чипов Vega удалось добиться внушительной для себя прибыли в размере 71 млн долл. при обороте 1,64 млрд долл. Наполовину заказной бизнес AMD, продающей чипы для игровых консолей, может в очередной раз оказаться на подъеме, пока же продажи из года в год стабильны. (Кроме того, в AMD объявили о закрытии сделки с лицензированием патентов, и это должно позитивно отразиться на обороте.)

Intel обладает наибольшей долей на рынке графики для ПК благодаря интегрированным графическим ядрам своих процессоров Core Источник: Jon Peddie Research

Возможно, сделка Core-Radeon положит начало долгосрочному сотрудничеству. Но сейчас в AMD говорят о ней как о рядовом единичном контракте.

«Мы постоянно видим, что внутри AMD происходит что-то новое, но в данном случае речь идет о проекте Intel, – признал вице-президент и генеральный менеджер подразделения AMD Radeon Gaming Скотт Херкельман. – Это действительно наполовину заказной проект. Я бы не сказал, что мы принимаем в нем такое уж активное участие. Мы всего лишь оказываем содействие в его реализации».

В январе ходили слухи, что Intel и AMD подписали с Radeon лицензионное соглашение, а Intel готовится отказаться от разработки собственной интегрированной графики. Уокер категорически это отрицает: «Мы не собираемся передавать AMD лицензию на технологию EMIB».

А в AMD, со своей стороны, заявили, что между двумя компаниями вовсе нет никакого обмена патентами и лицензирования интеллектуальной собственности.

Что дальше?

К сожалению, мы не знаем ответов на ряд основополагающих вопросов. Насколько быстро будут работать новые ядра? Много ли вариантов чипов Core-Radeon появится в ближайшем будущем? На какой архитектуре Core – Kaby Lake или Kaby Lake-R – они будут базироваться? Является ли память HBM2 подтверждением того, что ядро Radeon построено на основе архитектуры AMD Vega? Какой объем памяти удастся разместить внутри чипа? Будут ли в новые модули Core-Radeon встроены специфичные для AMD функции VSR, Eyefinity и Async Compute? И конечно, сколько все это будет стоить?

Что касается стоимости, то, по словам представителей AMD, ноутбуки на этой платформе будут стоить 1200-1400 долл. При этом в Intel заявили, что решения с новыми модулями Core-Radeon H-series позволят уменьшить толщину игровых ноутбуков с 26 до 16 мм и даже до 11 мм. Они будут тоньше оригинальных 13-дюймовых Apple MacBook Air при сопоставимой цене.

В AMD указали также, что никаких запретов на интеграцию графических технологий AMD налагаться не будет, но все будет зависеть от конкретной специфики и от решений Intel.

Как обещают в Intel, больше ответов мы получим ближе к запуску нового процессора. Удивительным же кажется уже то, что обе стороны согласны объединить свои усилия. И кто знает, что уготовит нам будущее?