Суперкомпьютер у вас дома? Через несколько лет это станет реальностью: на рынке появятся процессоры, содержащие десятки вычислительных ядер на одном кристалле. Закон Гордона Мура действует и сегодня, спустя 44 года после того, как он был сформулирован: количество транзисторов в интегральных схемах удваивается каждые два года. Компания Intel надеется, что это правило будет продолжать действовать в течение ближайших десяти лет. Однако некоторые крупные производители придерживаются другого мнения.

Научный советник компании IBM, Карл Андерсон, считает, что закон Мура перестанет действовать уже через несколько лет, и аргументирует свою позицию вполне разумными доводами: большинству пользователей и разработчиков достаточно того уровня производительности, который могут обеспечить современные чипы. Например, мощности процессора Intel Atom хватает для решения подавляющего большинства повседневных задач. Такие модели можно сравнить с малолитражными автомобилями: они дешевы, потребляют мало энергии и почти ни в чем не уступают более крупным машинам в городских условиях.
По прогнозам аналитиков, доля процессоров Intel Atom в настольных компьютерах начального уровня увеличится приблизительно с 10% в настоящее время до 50—60% к концу 2009 года. Впрочем, несмотря на все свои положительные качества, производительность таких CPU крайне невелика. Например, распаковка архива в 50 Мбайт на нетбуке с процессором Atom занимает около минуты, a Core 2 Duo справляется с этой задачей менее чем за секунду.

Intel Polaris: десятки ядер в одном CPU
В тех областях, где необходима мощность высокопроизводительных чипов (например, в компьютерных играх), закон Мура будет соблюдаться. Наиболее простой и дешевый способ создания мощных процессоров для таких сегментов рынка — объединение на одном кристалле нескольких процессорных ядер со сравнительно невысокой производительностью.
Именно этот путь выбрала Intel: в 2007 году компания продемонстрировала процессор Polaris, который состоит из 80 процессорных ядер, работающих на частоте 3,2 ГГц каждое. Общая производительность одного такого CPU приближается к отметке 1 Тфлопс. Для сравнения: мощность Core 2 Quad — всего около 40 Гфлопс. Энергопотребление Polaris не превышает 62 Вт, а занимаемая площадь составляет 275 мм2. Десять лет назад для достижения такого уровня производительности пришлось бы собрать кластер из процессоров Pentium Pro, потребляющий 500 кВт мощности и располагающийся на площади в несколько сотен квадратных метров.

IBM и AMD бросают вызов Intel
Хотя Polaris не будет выпускаться как коммерческий продукт, он послужил прототипом для графического процессора Larrabee, в котором предполагается использование нескольких десятков х86-совместимых процессорных ядер. Ориентировочная дата выхода первых видеоплат на его основе — конец 2009 года.
Наращивание количества ядер потребует перехода на новые, более совершенные технологии производства. В настоящее время процессоры Intel выпускаются по 45-нмтехнологическому процессу. Переход на 32-нм технологию (процессоры Westmere) ожидается к концу 2009 года, а на 22-нм — в 2011 году. Однако здесь у Intel могут появиться опасные конкуренты.
В августе 2008 года IBM и ее партнеры по разработке чипов, в число которых входит AMD, сделали громкое заявление: им удалось создать первую ячейку памяти SRAM по 22-нм технологическому процессу. И хотя до запуска серийного производства чипов им еще очень далеко, в будущем мы можем стать свидетелями очень интересной борьбы.