Transmeta бросает вызов Intel

Прототип Web-планшета на суперэкономичных микросхемах Transmeta

О своих производственных планах эта начинающая фирма, располагающая хорошими финансовыми возможностями, не сообщала практически ничего. Но вот в январе этого года Transmeta приподняла наконец завесу тайны над двумя своими техническими новинками: энергосберегающими процессорами для блокнотных ПК и для Web-оборудования. И если компания сдержит свои обещания, то скоро мы увидим очень интересные машины.

Новая продуктовая линия Transmeta под кодовым названием Crusoe начинается с TM3120 — микросхемы, предназначенной для рождающихся у нас на глазах Web-планшетов, по сути своей недорогих устройств для доступа к Сети. Поскольку одним из сотрудников Transmeta является разработчик операционной системы Linux Линус Торвальдс, неудивительно, что фирма разработала мобильную версию этой ОС. Основанные на технологиях Transmeta и работающие с тактовой частотой около 400 МГц Web-планшеты должны появиться в продаже в середине текущего года, о чем позаботится группа Diamond Multimedia фирмы S3.

Другая новинка Transmeta — 700-МГц процессор TM5400 обеспечит тонким и легким ноутбукам возможность исключительно долго работать от аккумуляторов, и в этом будет заключаться одно из преимуществ принятого фирмой подхода к архитектуре ЦП.

Секрет конструкции

Вместо того чтобы разрабатывать кристалл, который, подобно процессорам Intel Pentium III или AMD Athlon, непосредственно выполнял бы процессорные команды из набора x86, Transmeta создала процессор, работающий с командными словами очень большой длины (very-long-instruction words, VLIW). Специальное кодопреобразующее ПО транслирует процессорные команды из набора x86 в команды для VLIW-кристалла. В перспективе для обычного пользователя новый процессор Transmeta — это просто микросхема типа x86, выполняющая стандартные современные приложения. Но вот с точки зрения конструктора и производителя принятый Transmeta подход имеет ряд преимуществ.

При таком решении сложность командного набора x86 «перекладывается» на программное обеспечение, что позволяет сохранить малые размеры самого процессора, а значит снизить его стоимость и энергопотребление. Кроме того, данная архитектура позволяет компании Transmeta в дальнейшем улучшать набор инструкций, сохраняя при этом совместимость с существующими приложениями.

Программная трансляция — идея отнюдь не новая, но ранее воплощавшие ее устройства страдали низкой производительностью. В конструкции, предложенной Transmeta, на первый план выходит именно быстрая и эффективная программная трансляция. В некоторой степени скорость в жертву все-таки приносится, однако специалисты компании утверждают, что новый 700-МГц процессор будет работать не медленнее, чем Pentium III-500.

Энергопотребление Crusoe будет гораздо меньшим, нежели у других аналогичных по возможностям процессоров. Если мобильные x86-процессоры того же скоростного диапазона потребляют 8—16 Вт, то, по утверждению Transmeta, ее кристаллам потребуется всего 1—2 Вт. Этому способствует более простое микропроцессорное ядро, равно как и интеграция контроллера памяти DRAM и интерфейса шины PCI. Особенно примечательно то, что в микросхеме фирмы Transmeta используется улучшенная схема управления энергосбережения собственной разработки, названная LongRun.

Вычисления «на малых оборотах»

Подобно технологии SpeedStep, примененной Intel в недавно появившихся мобильных процессорах Pentium III, технология LongRun для сокращения энергопотребления снижает напряжение энергопитания микросхемы и ее тактовую частоту, однако делает это куда более изощренно. В SpeedStep имеется всего два режима: низкого энергопотребления и полного, и выбор одного из них зависит от того, доступно ли питание от сети (если только не вмешается пользователь). Что же касается LongRun, то эта система динамически выбирает один из 16 уровней напряжения и соответственно быстродействия.

Кодопреобразующая программа помогает определить, какое быстродействие нужно в данный момент. Например, когда вы работаете с электронной почтой, процессор обычно просто ждет, пока вы нажмете клавишу, поэтому Crusoe при этом автоматически снижает напряжение и производительность до минимума. Когда же вы просматриваете фильм на диске DVD, процессор нагружен весьма сильно и потому переходит на высший уровень производительности. Эти энергосберегающие свойства изделия Transmeta оборачиваются большей продолжительностью работы ПК без перезарядки, отсутствием потребности в вентиляторах, а также возможностью создания более легких систем с более компактными аккумуляторами.

В отличие от компании AMD, которая пытается атаковать Intel по всей ширине компьютерного рынка, фирма Transmeta выбрала всего лишь один сегмент — тот, где ценится низкое энергопотребление и где ее технологии сулят значительные преимущества. И если все пойдет хорошо, то ноутбук, способный работать от батарей целый день, должен появиться уже этой осенью.