Si riaccende la gara dei microchip
In arrivo un’ulteriore miniaturizzazione e un’architettura con due microprocessori montati sulla stessa piastrina – Le novità riguardano i server destinati alle aziende.
É battaglia di promesse tra i pesi massimi dei chip. In particolare tra i due acerrimi rivali nei microprocessori: Intel, la regina, e la sfidante Amd. Ieri e lunedì due annunci incrociati, e di non poco conto. Da un lato, Intel ha presentato una nuova tecnologia a 65 nanometri (miliardesimi di metri) che abbassa ulteriormente la soglia di miniaturizzazione dei chip dagli attuali 90 nanometri. Dall’altro, Amd ha dimostrato il primo prototipo di un server dotato del suo nuovo Opteron basato su doppia unità centrale interna, in pratica due microprocessori cablati sulla stessa piastrina capaci di lavorare in tandem.
Due annunci di sviluppi tecnologici diversi, entrambi rivolti inizialmente al mondo dei server aziendali e attesi sul mercato per l’anno prossimo, a poche ore di distanza. La chiave sta forse nell’avvio, la prossima settimana, di uno degli eventi chiave nella Silicon valley. L’annuale forum degli sviluppatori Intel, chiamata a raccolta di migliaia di tecnologi e ingegneri che poi, nelle aziende informatiche, saranno chiamati a selezionare architetture e progetti per i prossimi server, desktop, notebook.
Ovvio che Intel, il gigante guidato da Craig Barrett, voglia presentare le sue carte migliori e che Amd, la rivale presieduta da Hector de Ruiz, voglia rovinarle la festa. Festa che però potrebbe essere rovinata anche da una riduzione delle stime del fatturato trimestrale attesa per domani da diversi analisti di Wall Street .
Amd è da più di un anno che lavora alla sua architettura multiprocessore sullo stesso chip. Idea non nuova nell’industria, e già ampiamente esplorata da Ibm (con Motorola) e da Sun Microsystem, che hanno in produzione i primi microchip bi-processori (come il Power G4+).
Forte di alcune licenze acquisite dai primi due, Amd conta di introdurre la nuova architettura multipla anche nel “mainstream”, nella vasta area dei sistemi compatibili all’architettura di base Intel (X86). Per la prima metà dell’anno prossimo prevede di avere pronte due linee raddoppiate: gli Opteron 64 per i server e gli Athlon 64 per i desktop e grandi notebook.
Battendo sul tempo anche Intel, che ha già annunciato la decisione di seguire lo stesso trend verso chip “plurimotore” ma con qualche mese di ritardo dovuto al peso del suo passato strettamente focalizzato sui monoprocessori.
Il vantaggio, per i tecnologi, è evidente.
I microprocessori attuali, sempre più spinti, sono ormai motori che tendono a “scaldare” troppo. Con finezze di 90 nanometri anche pochi millesimi di volt di dissipazione di corrente in eccesso tendono a tradursi in forti emissioni di calore su centinaia di milioni di componenti attivi, problema tipico soprattutto per le passate versioni Amd e bilanciabile solo da costosi sistemi di raffreddamento aggiuntivi.
La disponibilità di sistemi operativi evoluti, capaci di far agevolmente lavorare assieme più unità di calcolo (come Linux e Windows Xp e server), ha reso però conveniente costruire chip “multimotore”, ciascuno magari più lento, ma insieme capaci di superare la produttività di un processore singolo senza forzare ulteriormente la barriera di dissipazione (la bestia nera, oggi, dei microelettronici, che rischia di fermarne la corsa, secondo alcune previsioni, entro dieci anni).
Ecco allora la corsa sui nuovi multi-chip. Ibm, Sun Microsystems, Motorola, Arm, Amd e ora Intel. Tutti, o in prototipo oggi o al più in tabella di marcia per il 2005, e con l’Amd che fin dall’avvio del suo Opteron (il suo modello di punta a 64 bit) aveva già impresso sulla piastrina le tecnologie pronte per il raddoppio. Entro pochi mesi, sostiene perciò l’Amd, un server Opteron a quattro processori potrà raddoppiare a otto con il semplice cambio dei chip e l’installazione di un nuovo set di istruzioni per la macchina (il cosiddetto bios).
Cosciente di un certo ritardo su questa frontiera, Intel ha deciso di tirare fuori dalla manica un altro asso.
Quello più tradizionale, e tipico della microelettronica, dell’ulteriore riduzione nella dimensione dei circuiti. Non più 90 nanometri medi per ogni singolo componente sul chip, frontiera raggiunta da meno di un anno, ma sotto, a 65 nanometri medi, con componenti elementari (gate) ridotti a 35 nanometri (per dare un’idea, in una cellula umana ce ne stanno cento). Lunedì ha presentato un chip di memoria ram statica (la memoria di lavoro dei processori) con ben 500 milioni di componenti su piastrina, per 70 megabit di capacità.
Ma la chiave dell’innovazione non sta solo nella possibilità di impacchettare altri milioni di transistor, sempre più piccoli, nel chip. Il nuovo processo di Intel riduce notevolmente la dissipazione, consente quindi al chip di lavorare a voltaggi più bassi e quindi di produrre minor calore, con più ridotti malfunzionamenti. Questo grazie a una tecnologia, la “strained silicon” di seconda generazione, che aumenta le performance del 10-15% a parità di dissipazione. Insieme ad altri raffinamenti: micro-connessioni in rame (ad alta velocità elettronica) a otto strati interconnessi e uso di piste a materiale isolante, per limitare ulteriormente la dissipazione.
Adottata per ora solo sulle più “facili” memorie statiche, la nuova tecnologia a 65 nanometri sarà però diffusa già dall’anno prossimo, annuncia l’Intel, anche ai suoi prodotti di punta, i microprocessori in quanto tali, sia mono che bimotori (quando arriveranno). Le sue previsioni arrivano anche a scontare una riduzione complessiva di ben il 75% della dissipazione nei suoi ultimi nati, i Pentium 4
Ovvio. Di rimando Amd scommette che entro i prossimi 18 mesi anche lei sfonderà la barriera dei 65 nanometri. E che alla fine il vantaggio “di base” di Intel verrà colmato.
Gli esperti, però, raccomandano cautela su ambedue questi ultimi annunci. Anche se Intel sta già investendo massicciamente su macchinari e impianti per i 65 nanometri il passaggio da prototipi di laboratorio, super-sofisticati e a multiple tecnologie interne, verso autentiche linee di produzione non sarà uno scherzo. E forse la previsione di Intel andrà spostata un po’ più in là, alla fine del 2005. Più ravvicinata, invece, l’era dei “multimotori” che sulle architetture proprietarie di Ibm e Sun sono già una realtà.
E l’anno prossimo molto probabilmente li vedremo di uso comune non solo nei server, ma anche nelle workstation e nei portatili di fascia alta. Non ce ne accorgeremo, salvo forse per il fatto che le nostre ginocchia bruceranno un po’ meno dopo un’ora di lavoro con sopra il portatile.
Il Sole 24Ore
3/9/2004
Giuseppe Caravita