ЦУи МП (1086959), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Celeron - революционный в некотором смысле процессор, Intel наконец-то обратила внимание на массовый рынок недорогих компьютеров. В рбщем, это целое семейство недорогих процессоров как с КЭШем второго уровня, так и без оного. В данный момент выпускаются и планируются к выпуску следующие ею представители Covington, Mendocino, Dixon. Впервые появился в апреле 1998 года. Выпускается в вариантах для Socket 370, Slot 1.
Cavington - первый процессор линейки Celeron. Построен на ядре Deschutes и выпускается по 0.25-микронной технологии. Тактовая частота 266-300+ Мгц, частота системной шины 66 Мгц, кэш память второю уровня 0 Кб. Впервые появился 15 апреля 1998 года. Для уменьшения себестоимости выпускается без кэш памяти второго уровня и защитного картриджа. Физический интерфейс Slot 1.
Mendocino - является развитием линейки Celeron. В отличие от своего предшественника имеет кэш память второю уровня объемом 128 Кб, интегрированную на одном кристалле с ядром. Технология изготовления - 0.25 микрон. Тактовая частота - 300-333+ Мгц, частота системной шины - 66 Mгц. Благодаря тому, что кэш оперирует на частоте процессора, имеет весьма неплохую производительность. Вышел 8 августа 1998. Выпускается для Slot 1.
Dixon - следующий пункт в истории Celeron. Недорогой процессор в первую очередь ориентированный на применение в ноутбуках, изготавливая по 0.25 микронной технологии. Объем кэш памяти первого уровня - 32 Кб. Как и в Mendocino, кэш второго уровня будет расположен на одном куске кремния с ядром, однако его объем будет увеличен до 256Кб. Тактовая частот - 333+ Мгц частота системной шины - 66 Мгц.
Coppermine -Работает на тактовых частотах 533-6ХХ Мгц, при частоте шины в 133 Мгц. Изготавливают уже по 0.18 микронному процессу. Кэш типа BSRAM и объемом 512Кб будет работать на половине частоты процессора. Процессор выйдет в линейке Pentium II, а значит Slot1. Как последователь Katmai будет содержать KNI наряд с ММХ. Использование КЭШа типа BSRAM обусловлено маркетинговыми соображениями.
Xeon -Intel выпускается в замен Pentium Pro. Как и в его предшественнике, кэш память второго уровня здесь оперирует на частоте процессора. Правда, если в РРго кэш и ядро были объединены одним корпусом, то в Хеоп одним картриджем. Это первый процессор для Slot 2, и предназначен в первую очередь для мощных серверов и рабочих станций. Способен работать в мультипроцессорных конфигурациях. Построен на ядре Deschutes и выпускается, как и собственный кэш, по 0.25 микронной технологии. Кстати сам кэш имеет объем 512, 1024, 2048Кб, что во многом определяет высокую стоимость и тепловыделение.
Tanner -развитие линейки Хеоn. Все еще 1А32. выпускался для Slot 2. Предназначен, в первую очередь, для hi-end серверов. Тактовая частота от 500 Мгц, шина соответственно - 100-133, как и положено всем Хеоnам CSRAM-кэш второго уровня, работающий на частоте процессора, объемом 512, 1024 и 2048 Кб. Естественно ММХ и KNI, кэш первого уровня все тот же - 32Кб.
Cascades -Он является развитием Хеоn с его приходом внедрение Slot 2 на рынок ПК среднего уровня. Тактовая частота от 6XX Мгц, шина - 133 Мгц. И самое интересное - 256 Кб кэш памяти второго уровня на одном кристалле с ядром микропроцессора. Соответственно, KNI, ММХ, 32 Кб L1 КЭШа. Технология 0.18 микрон.
Willamete - до 50% прирост скорости по сравнению с Deschutes на той же частоте по 0.18, а позже по 0.13-микронной технологии. Диапазон тактовых частот 800-1200, частота шины как минимум 100 Мгц, а учитывая дату выпуска так и 133-200Мгц. Соответственно, поддерживает ММХ и KNI + усовершенствованный сопроцессор (FPU). Кэш второго уровня от 1Мб.
Foster - последний микропроцессор в линейке IA32. Значительно больший (по сравнению с сегодняшним) объем кэш памяти первого и второго уровней, вначале 0.18-ти, а затем и 0.13-микронный технологический процесс и скорости от 1 Ггц и выше. Будет использовать шину от Merced, и выпускаться для Slot M.
Merced - первый процессор архитектуры IA64, аппаратно совместим с архитектурой IA32 будет включать трехуровневую кэш память, включая память 0-го уровня. Производительность будет примерно в три раза выше, чем у Tanner. Технология изготовления 0.18 микрон, тактовая частота начиная с 800 Мгц. частота системной шины - 200 Мгц. Также 4 блока для работы с "плавающей точкой". превосходит Pentium Pro no операциям FPU в 20 (!!!) раз. Физический интерфейс: Slot M. По умолчанию: ММХ, KNI.
McKinley – второе поколение процессоров архитектуры IA64, тактовая частота начиная 1000 Мгц. Удвоение мощности по сравнению с Merced. А также втрое увлеченная пропускная способность шины данных, увеличенный (но сравнению с Merced) объем КЭШа второго уровня и скорости за 1 ГГц.
К5 - конкурент Pentium, 0,35m, F=75-166, Fш=50..60МГц, Ll=16k инструкции + 8k
К6 0,25..35m, ММХ, F=l66-233, Fш=66МГц, Ll=32k + 32k
К6-2 - усовершенствованный Кб (добавлены дополнительные инструкции 3D Now!) F=266 и выше, Fш=100МГц, Ll=32k + 32k
К6-3 (Sharptooth) - К6-2 + L2=256R на кристалле Ll=32k+32k, F=400-500
K7(At!on) - сделали свой процессор, а не скопировали у Intel. Ll=64k+64k L2-512L.8M,Fш 200, F=500 и выше
К8 - специальный проект с архитектурой IA-64 F=1,5ГГц (2001 год)
КлассификацияCYRIX
5X86 (Ml) - аналог Pentium F=120-200, Fш=50..75МГц, Ll=16k знаменит зависаниями
Media-GX - идеальная РС-оn-Сhiр - ядро 5X86 + контроллер памяти + контроллер PCI + видеоускoритель F=180..233,0,5т
6X86 (М2) - переработанный для увеличения производительности М1 L1=64k, ММХ, F=166-333. Fш=60-83МГц, 0,25т
M2-(Gobi) - ММХ, 3D Now!, улучшенный FPU, Ll=64k, L2=256k, F = до 433
M3(Mojare) - 0,18т, Ll=16k+16k, L2=256k, F=600-800, Fш= 100- 133МГц, интегрированный контроллер памяти и ЗD-ускоритель.
Краткие особенности архитектуры IA-64
Архитектура IА-64 разрабатывается совместно фирмами Intel и HP. Она радикально изменит всю компьютерную индустрию, IA-64 не является 64-разрядным расширением IA-32, а является полностью новой архитектурой. Используются длинные слова команд, используются предикаты команд (отмечаются команды, которые могут выполняться отдельно, параллельно, после этого возлагаются на компилятор). Предприняты средства устранения ветвления. Предварительная загрузка данных, до того как они могут понадобиться. Есть 2 режима выполнения команд:
-
старый (CISC);
-
новый (VLIW)
Программа может выполняться в двух режимах - 64 и 32 разрядном.
Добавлены команды перехода из одного режима и другой. Процессор Merced разрабатывается для серверов, а не для PC среднего уровня, поэтому переход к архитектуре IA-64 в ближайшее время вряд ли затронет большинство пользователей.
Основной источник материала-«Энциклопедия аппаратных средств ПК»,
Михаил Гук
Идентификация процессоров
Программный код, написанный для процессора 8088 должен так же исполнятся на 386, Pentium Pro и на всех старших, но на новых процессорах программа выполняется быстрее.
Многие программы не только выполняют вычисления, но и управляют различными внутренними и внешними устройствами, эти устройства требуют выдерживания различных временных характеристик, для этого вводятся задержки. Программные способы организации задержек должны опираться на сведения о модели и тактовой частоте процессора на котором исполняется код.
На процессорах до 386 для задержки исполнялась команда JMP на следующий адрес. При этом обнулялся конвейер. Начиная с 486 этот запрос удовлетворится из кэш, задержки не произойдет.
BIOS может получить информацию о типе 32-х разрядного процессора, считав содержимое регистра DX после сигнала Reset.
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
тип | семейство | модель | степинг |
тип: процессоры OEM серии: 00
Overdrive: 01
DUAL: 10
Степинг задается дополнительной информацией производителя.
Семейство: 100-486
101-Pentium
101 - Pentium PRO, Pentium II
Однако программам эта информация недоступна.
Для 16-ти битных процессоров используют анализ значения регистров флагов, сохраненного по инструкции PUSHF после попыток их изменений.
32-х разрядные процессоры имеют инструкцию CPUID. Перед ее выполнением в регистр ЕАХ требуется занести параметр. Если EАХ=0, то CPUID возвращает символическую строку в ЕВХ, EDX, ЕСХ.
Intel: Genuine Intel AMD: Authentic AMD
Если EAX=l, то процессор в младшем слове регистра ЕАХ возвращает код идентификации аналогичный содержимому регистра DX после аппаратного сброса.
ЕАХ[3...0] степинг
ЕАХ[1]=1 FPU присутствует
ЕАХ [7...4] модель
ЕАХ[11...8] семейство
ЕАХ [15...12] 0000
ЕAХ[31...16] зарезервирован
Если EАХ=2, то в регистры ЕАХ, ЕВХ, EDX, ЕСХ возвращаются параметры конфигурации процессора.
Младшие 8 БИТ ЕАХ сообщают сколько раз подряд нужно вызвать инструкцию CPU ID (с ЕАХ=2), чтобы получить полную информацию. Остальные байты и регистры расшифровываются по спец. таблицам.
Сравнение производительности процессоров
Для сравнения процессоров с одинаковой архитектурой применяется показатель равный усредненному числу операций, выполняемых за единицу времени.
Чтобы не привязываться к быстродействию памяти, обычно подразумевают регистровые операции. На таком принципе построена единица измерения MIPS - Mega Instructions Per Second (кол-во миллионов операций в секунду).
Для измерения производительности с плавающей точкой вместо MIPS применяется единица FLOPS - Floating Point per Second, с приставками MFLOPS, GFLOPS, TFLOPS.
Для сравнения производительности 32-х разрядных процессоров фирма Intel предложила свою единицу измерения I Comp-Index - Intel Compatible Microprocessor Performance.
Принцип измерения:
-
процессор устанавливают в материнскую плату оптимальной для него архитектуры;
-
выполняется смесь из 16-ти и 32-х битных операций 4-х категорий:
-
целочисленные операции;
-
операции с плавающей точкой;
-
обработка графики;
-
обработка видео;
-
результат масштабируется относительно эталонного процессора;
-
для I Comp-Index 1.0 эталонным процессором выбран i486SX-25
процессор | I Comp-Index 1.0 |
i386SX-25 | 39 |
i386DX-25 | 49 |
i486SX-20 | 78 |
i486SX-25 | 100 |
i486DX-25 | 122 |
i486DX-33 | 166 |
i486DX-50 | 249 |
i486DX-66 | 297 |
Pentium 60 | 510 |
Pentium 75 | 610 |
Pentium 100 | 815 |
Pentium 120 | 1000 |
Pentium 133 | 1110 |
В 1996 году была введена новая единица I Comp-Index 2.O. Отличие от предыдущего: другая смесь, другие коэффициенты, другой базовый процессор - Pentium 120.
Результаты старого и нового теста сравнивать не корректно. В новом тесте исключили 16-ти битные инструкции, вес которых в старом составлял 70%, введен мультимедийный тест.
процессор | I Comp-Index 2.0 |
Pentium 75 | 67 |
90 | 81 |
100 | 90 |
120 | 100 |
133 | 111 |
150 | 114 |
166 | 127 |
200 | 142 |
Pentium M MX 166 | 160 |
200 | 182 |
233 | 203 |
Pentium PRO 180 | 197 |
200 | 220 |
233 | 267 |
266 | 303 |
В разных материнских платах индексы будут различаться. Для определения производительности процессоров AMD и Cyrix ввели понятие P-Rating, оно основано на сравнении производительности данного процессора с производительностью Pentium.
Например, P-Rating 100 означает, что данный процессор в эталон системе на эталонных тестах работает с производительностью не ниже чем Pentium со 100 МГц.
Ошибки процессора Pentium
ERRatum
Первая из серьезных ошибок известна
-
Floating Point Flaw, она выражалась в потере точности при выполнении деления с некоторым набором операндов. Ошибка могла появляться с 19 и кончая 4 разрядом. С 1995 года стали выпускать без ошибок.
-
Flag Erratum неправильная установка флагов при преобразовании больших отрицательных чисел. При блокировке процессора F0,0F,C7,C8
-
Pentium F0 Bug
Электронная память
Электронная память - набор БИС обычно объединенных на отдельных платах, называемых слотами, предназначена для хранения данных.
Классификация подсистемы памяти
-
Основная память
-
КЭШ-память
а) первичный КЭШ (Layer 1 =L1)