Японская красавица Toshiba озаботилась проблемами кеша

     Японская красавица Toshiba озаботилась проблемами, связанными с компьютерным кешем, который порядком забивает ОЗУ. В его качестве предлагается использовать в компьютерных процессорах магниторезистивную память с произвольным доступом (MRAM). В результате такого апгрейта предполагается солидное уменьшение энергопотребления чипов.

     Информация в MRAM хранится при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов. Магнитные элементы сформированы из двух ферромагнитных слоёв, разделённых тонким слоем диэлектрика. Один из слоёв представляет собой постоянный магнит, намагниченный в определённом направлении, а намагниченность другого слоя изменяется под действием внешнего поля. Устройство памяти организовано по принципу сетки, состоящей из отдельных «ячеек», содержащих элемент памяти и транзистор. Считывание информации осуществляется измерением электрического сопротивления ячейки.

    Toshiba предлагает применять в процессорах MRAM-память, базирующуюся на технологии переключения с помощью переноса спина (Spin-Transfer Torque, STT). Такая память, по задумке японской корпорации, будет использоваться в качестве кеша второго уровня (L2).

      В L2-кеше до 80 % от всей  затрачиваемой энергии приходится именно на утечки. Toshiba предлагает структуру MRAM-памяти, которая производит совменщение элементов DRAM (Dynamic Random Access Memory) и SRAM (Static Random Access Memory), сводя утечки практически к нулю. Энергопотребление всего процессора в результате применения этой нехитрой уловки может быть снижено на 60 %.

    Примечательно, тчо MRAM является энергонезависимой памятью, то есть может сохранять записанную информацию при отсутствии внешнего питания. При использовании MRAM в качестве кеша L2 время считывания данных составит 4,1 наносекунды, время записи — 2,1 наносекунды.

АМD наносит ответный удар

Компания ARM сильно запоздала с внедрением 64-битной адресации. Компания настроена весьма решительно и намерена приобрести значительный вес на той части компьютерного рынка, где бал правит сервер.  Перспективы, как уверено правление компании, у нее весьма радужные. Цель довольно близка, согласно стратегическим планам, уже в 2014 году  64-битные решения откроют для нее многие двери.

Старт разработке был положен ARM начало в 2008 году. Официально же  презентация проекта состоялась только в 2011. Согласно первоначальному стратегическому плану, компания собиралась в 2014 году создать только прототипы, но явный интерес к проблемам: «Сервер, энергосбережение, энергоэффективность» со стороны ведущих производителей и разработчиков, например,  Calxeda , NVIDIA, дали  АRM веские надежды на завоевание рынка серверов с помощью собственных чипов.

Компания не отрицает, что занялась решением данного вопроса с заметным опозданием, что принесло свои горькие плоды.  Отсутствие собственной  64-битной архитектуры не позволяет даже последним моделям с ядрами Cortex-A15 «Eagle» адекватно конкурировать с серверной продукцией Intel и AMD. Именно они являются лидерами в центрах, отвечающих за обработку данных в настоящее время. Их сервер отличают такие характеристики, как энергосбережение и  энергоэффективность.

Даже в 2014 ARM не станет серьезным конкурентом для лидеров отрасли. Они завоюют и нишу сервер для облачных вычислений.

Сложная архитектура ARMv8 состоит из всего 2 рабочих состояний: AArch32 и AArch64. AArch32 эффективно поддерживает базовый набор инструкций ARM. AArch64 выполняет те же функции для обработки данных в формате 64 бит. Будут сохранены все главные функции архитектуры ARMv7. Такие как: виртуализация и TrustZone. Мультимедийные SIMD-блоки  NEON эволюционируют в формат архитектуры ARMv8.

Intel, предвидя появление нового сильного конкурента, активно ведет изыскания в области разработки энергоэффективных процессоров. В этом случае она без проблем сможет «воевать» с ARM на рынке планшетные компьютеры и смартфоны.  

CES 2012 стала временем открытий. Lenovo и Motorola официально заявили, что собираются создать на базе 32-нм на чипе Atom Medfield планшетные компьютеры и смартфоны.