Проект экспериментального процессора на солнечных батареях в Intel начинался, что называется, ради удовольствия и поддерживался группой инженеров. Однако сейчас крупнейший мировой чипмейкер намерен внедрить "солнечную зарядку" и в другой электронике собственного производства, например в графических чипах, модулях памяти и сопроцессорах.
В прошлом году компания показала процессор с низким потреблением, получающий электроэнергию для собственной работы от света. Новый процессор может работать в Windows- или Linux-компьютерах. Данный процессор получил название Claremont и до сих пор компания лишь говорила, что такой чип существует в природе, однако на этой неделе в рамках открывшейся в воскресенье отраслевой конференции ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) в Сан-Франциско Claremont должен быть показан воочию.
Внешне "солнечный процессор" будет размером с почтовую марку, однако его главной изюминкой будет экстремально низкое пороговое значение энергопотребления NTV (near-threshold voltage), при помощи которого чип сможет проводить расчеты даже при крошечной генерации со стороны солнечной батареи. Минимально возможное потребление Claremont составляет 280 милливольт, однако тогда чип работает на частоте всего лишь 3 МГЦ, если же на чип подать хотя бы 1,2В, то его частота возрастает до 1 ГГц.
Технический директор Intel Джастин Раттнер говорит, что возможность Claremont снижать потребление до феноменально низких уровней позволяет этому чипу предоставить устройствам на его базе феноменальную энергоэффективность. По его словам, в будущем концепции Claremont будут реализованы "во всем континууме потребления микроцессоров Intel", когда для этого будут созданы подходящие условия.
Раттнер рассказал, что будущие процессоры Intel получат систему работы, исходя из которой чипы будут стараться снизить свое потребление до самых минимальных уровней, возможных при текущем уровне расчетов. Уровень потребления будет постоянно динамической характеристикой, которая будет варьироваться в зависимости от проводимых расчетов. По словам Раттнера, задача Claremont заключалась не в том, чтобы в будущем начать выпуск процессоров на солнечных батареях, а в том, чтобы создать архитектуру чипа, работающую по принципу "потребляем так мало, как только возможно".
Раттнер отмечает, что многие из технологий в Claremont пока носят "глубоко экспериментальный" характер и прежде чем они будут реализованы в массовых чипах еще пройдет несколько лет.
Прототипы Claremont базируются на ядре Pentium, но в отличие от последних Claremont можно включить буквально несколькими сотыми долями милливольт, дав пороговое напряжение на транзисторы чипа. В Intel говорят, что Claremont, скорее всего, так и останется демо-разработкой, но технологии, реализованные здесь, могут привести к созданию массовых микропроцессоров, потребляющих примерно в 10 раз меньше существующих сейчас чипов.
В блоге Research@Intel компания вкратце рассказывает о сложностях, которые пришлось решить перед тем, как создать процессор Claremont. Основная проблема чипа - его низкое потребление. Так как в современных процессорах разница между логическими нулем и единицей заключается в наличии и отсутствии напряжения, то здесь она становится столь незначительной, что различные электромагнитные шумы и естественные возмущения уже могут нарушить работу.
В Intel говорят, что взяли дизайн ядра Pentium и использовали его как базис для Claremont. "Мы полностью перестроили систему кеш-памяти на чипе, логический блок и встроили новые цепи для работы с пограничными уровнями напряжений", - говорит Шрирам Вангал, инженер Intel. По его словам, в современных чипах транзисторы работают на напряжении в несколько раз превосходящем пограничное значение. Перестроив ядро, удалось создать продукт, толерантный к пороговым значениям. В теории энергоэффективность такого чипа должны быть раз в 8 выше, чем у современных процессоров. Однако из-за использования старого ядра эффективность составляет лишь 5х. Теоретически, говорят в Intel, если бы ядро было новым, то эффективность была 8х-10х.