166782 (Алгоритм работы процессора), страница 3

1991г. AMD Am 486™ DX

Процессор со встроенными КЭШем первого уровня и математическим сопроцессором (FPU). Немного отставал по производительности от аналогичного процессора фирмы Intel. Кодовое имя: P4. Технические характеристики: 1,25 млн. транзисторов; тактовая частота: 25-50 МГц; КЭШ первого уровня: 8 Кб; КЭШ второго уровня на материнской плате (до 512 Кб); процессор 32-разрядный; шина данных 32-разрядная (20-50Мгц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32.

1993г. AMD Am 486™ DX2

Полностью 32-х разрядный процессор. Кодовое имя: P24. Тех характеристики: 1,25 млн. транзисторов; тактовая частота: 50-66 МГц; КЭШ первого уровня: 8 Кб; КЭШ второго уровня на материнской плате (до 512 Кб); процессор 32-разрядный; шина данных 32-разрядная (25-33 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32.

1994г. AMD Am 486™ DX4

Последняя "четвёрка" от AMD с повышенной тактовой частотой. Кодовое имя: P24C. Тех характеристики: 1,25 млн. транзисторов; тактовая частота: 75-120 МГц; КЭШ первого уровня: 8 Кб; КЭШ второго уровня на материнской плате (до 512 Кб); процессор 32-разрядный; шина данных 32-разрядная (25-40 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32.

1995г. AMD Am 586™

Процессор пятого поколения с интегрированным power management-ом. Предназначался для установки на старые материнские платы (под "четвёрки). Кодовое имя: X5. Тех характеристики: 1,6 млн. транзисторов; тактовая частота: 133 МГц; КЭШ первого уровня: 16 Кб; КЭШ второго уровня на материнской плате (до 512 Кб); процессор 32-разрядный; шина данных 32-разрядная (33 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32.

1996г. AMD K5™ (SSA5)

Эти процессоры построены по архитектуре x86-to-RISC86,

принципиально отличной от архитектуры примененной в процессорах Intel Pentium, но они устанавливаются в тот же разъем Socket 7 на материнских платах и полностью совместимы с процессорами Pentium. Первые процессоры на ядре SSA/5 были недоработанными и сослужили плохую службу реальному K5, вышедшему позже. Для маркировки этих процессоров использовался PR-рейтинг, а не реальная частота. Кодовое имя: SSA5. Технические характеристики: 4,3 млн. транзисторов; технология производства: 0,5 мкм; тактовая частота: 75-100 МГц; КЭШ первого уровня: 24 Кб (8 Кб на данные и 16 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 1 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (50-66 МГц); адресная шина 32- разрядная; общая разрядность: 32; разъём Socket 7.

1996г. AMD K5™ (5k86)

Этот процессор показывал отличную производительность в оффисных приложениях, но имел слабый FPU, впрочем как и предыдущий. Для маркировки этих процессоров тоже использовался PR- рейтинг. Кодовое имя: 5k86. Технические характеристики: 4,3 млн. транзисторов; технология производства: 0,35 мкм; тактовая частота: 90-133 МГц; КЭШ первого уровня: 24 Кб (8 Кб на данные и 16 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 1 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64- разрядная (60-66 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Socket 7.

1997г. AMD K6®

Процессор, построенный по x86-to-RISC86 технологии, может выполнять до 6 инструкций RISC86 одновременно. Он устанавливается в разъем Socket 7 и может быть использован в платах, предназначенных для процессоров Pentium. В отличие от своих собратьев - процессоров Pentium MMX и Cyrix 6x86MX, он программно совместим с процессором Pentium Pro и работает с MMX инструкциями, что делает его сравнимым с процессором Pentium II фирмы Intel. Был создан на базе дизайна процессора 686 от приобретенной AMD компании NexGen. Кодовое имя: K6. Технические характеристики: 888 млн. транзисторов; технология производства: 0835 мкм; тактовая частота: 166-233 МГц; КЭШ первого уровня: 64 Кб (32 Кб на данные и 32 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 1 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (66 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Socket 7.

1997г. AMD K6® (Little Foot)

Этот процессор выпускался по 0.25 мкм технологическому процессу и имел более выскую тактовую частоту, чем предшественник. Кодовое имя: Little Foot. Технические характеристики: 8.8 млн. транзисторов; технология производства: 0,25 мкм; тактовая частота: 233-300 МГц; КЭШ первого уровня: 64 Кб (32 Кб на данные и 32 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 1 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (66 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Socket 7.

1998г. AMD K6®-2

В этом процессоре основными усовершенствованиями являются поддержка дополнительного набора инструкций 3DNow!, который существенно повышает производительность в оптимизированных программах и играх, а также 100-МГц системная шина. Кодовое имя: Chomper XT. Технические характеристики: 9.3 млн. транзисторов; технология производства: 0.25 мкм; тактовая частота: 266-550 МГц; КЭШ первого уровня: 64 Кб (32 Кб на данные и 32 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 1 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64- разрядная (66-100 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Socket 7.

1999г. AMD K6®-III

Первый процессор от AMD, имеющий КЭШ-память второго уровня, объединенную с ядром. Представляют собой K6-2 с 256 Кбайт КЭШ-памятью L2 на чипе, работающей на той же частоте, что и ядро процессора. Рекомендуется для установки на материнские платы Super Socket 7, имеющие поддержку AGP. Кодовое имя: Sharptooth. Технические характеристики: 21.3 млн. транзисторов; технология производства: 0.25 мкм; тактовая частота: 350- 500 МГц; КЭШ первого уровня: 64 Кб (32 Кб на данные и 32 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 256 Кб (полноскоростной); КЭШ третьего уровня на материнской плате (до 3 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (100 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Super Socket 7.

1999г. Mobile AMD K6®-2

Мобильная версия K6®-2 с технологией PowerNow!™, призванной снижать потребляемую процессором мощность. Технические характеристики: 9.3 млн. транзисторов; технология производства: 0.25 мкм; тактовая частота: 300-500 МГц; КЭШ первого уровня: 64 Кб (32 Кб на данные и 32 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 2 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (100 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Socket 7.

1999г. AMD Athlon™

Первый процессор, архитектура и интерфейс

которого отличаются от Intel. После его выхода позиции Intel несколько пошатнулись, т. к. он демонстрировал большую производительность в большинстве приложений, чем Pentium !!! при равных тактовых частотах. Имеет расширенный набор инструкций Enhanced 3DNow!. Кодовое имя: K7, К75 (алюминиевые соединения), К76 (медные соединения). Технические характеристики: 22 млн. транзисторов; технология производства: 0.25-0.18 мкм; тактовая частота: 500-1000 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 512 Кб, работающий на 1/2, 2/5 или 1/3 частоты процессора; процессорная шина – Alpha EV-6 200 МГц (DDR 100х2); общая разрядность: 32; разъём Slot A.

2000г. AMD Athlon™ Thunderbird

Этот процессор выпущен по технологии 0,18 мкм с использованием технологии медных соединений. Первоначально выпускался в форм-факторе Slot A, позднее Socket A. На чипе интегрированы 256 Кбайт КЭШа второго уровня, работающего на частоте процессора. Кодовое имя: Thunderbird. Технические характеристики: технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 600-1400 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 256 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 200-266МГц (DDR 100х2- 133х2); общая разрядность: 32; разъём Slot A, позднее Socket A.

2000г. AMD Duron™ (Spitfire)

Low-End версия Athlon™ Thunderbird с урезанным до 64 Кбайт КЭШем второго уровня. Разносит Celeron в "пух и прах", хотя обладает меньшей ценой. Кодовое имя: Spitfire. Технические характеристики: 25 млн. транзисторов; технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 600-950 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 64 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 200МГц (DDR 100х2); общая разрядность: 32; разъём Socket A.

2000г. AMD K6®-2+

Последний процессор из семейства K6® выполнен по 0,18 мкм технологическому процессу, имеет КЭШ-память второго уровня размером 128 Кбайт и технологию PowerNow!™. Технические характеристики: технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 450-550 МГц; КЭШ первого уровня: 64 Кб (32 Кб на данные и 32 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня на материнской плате (до 3 Мб); процессор 64-разрядный; шина данных 64-разрядная (95-100 МГц); адресная шина 32-разрядная; общая разрядность: 32; разъём Super Socket 7.

2001г. Mobile AMD Duron™

Мобильная версия Duron-а с технологией PowerNow!™. Технические характеристики: технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 700-950 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 64 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 200МГц (DDR 100х2); общая разрядность: 32.

2001г. AMD Athlon™ 4

Мобильный Athlon™ на новом ядре Palomino, в котрое добавлена поддержка набора инструкций SSE от Intel. Кодовое имя: Palomino. Технические характеристики: технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 950-1200 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 256 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 266МГц (DDR 133х2); общая разрядность: 32; разъём Socket A.

2001г. AMD Athlon™ MP

Первый процессор от AMD, расчитанный на работу в двухпроцессорных системах, выполнен на ядре Palomino. Кодовое имя: Palomino. Технические характеристики: технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 1000-1600 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 256 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 266МГц (DDR 133х2); общая разрядность: 32; разъём Socket A.

2001г. AMD Duron™ (Morgan)

Этот Duron выполнен на ядре Morgan - урезанном варианте

Palomino (КЭШ L2 не 256, а 64 Кбайта). Кодовое имя: Morgan. Технические характеристики: 25.18 млн. транзисторов; технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 1000-1200 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 64 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 200МГц (DDR 100х2); общая разрядность: 32; разъём Socket A.

2001г. AMD Athlon™ XP

Версия процессора на ядре Palomino для настольных компьютеров. При маркировке этих процессоров используется не реальная тактовая частота, а индекс производительности, т. е. показывается какому Pentium 4 соответствует данный процессор. Например Athlon XP 2000+ работает на частоте 1666 МГц. В отличии от AMD K5, это реальный показатель и Athlon XP 1900+ действительно не уступает Р4 1900 МГц, а в некоторых приложениях даже превосходит его. Технические характеристики: технология производства: 0.18 мкм; тактовая частота: 1333-1666 МГц; КЭШ первого уровня: 128 Кб (64 Кб на данные и 64 Кб на инструкции); КЭШ второго уровня 64 Кб (полноскоростной); процессорная шина – Alpha EV-6 266МГц (DDR 133х2); общая разрядность: 32; разъём Socket A.

2. Алгоритм работы процессора

2.1. Устройство процессора

Основные функциональные компоненты процессора

• Ядро: Сердце современного процессора - исполняющий модуль. Pentium имеет два параллельных целочисленных потока, позволяющих читать, интерпретировать, выполнять и отправлять две инструкции одновременно.

• Предсказатель ветвлений: Модуль предсказания ветвлений пытается угадать, какая последовательность будет выполняться каждый раз когда программа содержит условный переход, так чтобы устройства предварительной выборки и декодирования получали бы инструкции готовыми предварительно.

• Блок плавающей точки. Третий выполняющий модуль внутри Pentium, выполняющий нецелочисленные вычисления

• Первичный кэш: Pentium имеет два внутричиповых кэша по 8kb, по одному для данных и инструкций, которые намного быстрее большего внешнего вторичного кэша.

• Шинный интерфейс: принимает смесь кода и данных в CPU, разделяет их до готовности к использованию, и вновь соединяет, отправляя наружу.

Рис. 1 Внутреннее строение процессора