Реферат: Intel
--PAGE_BREAK--буквально «зажата» корпорациями AMD и IBM-Cyrix, которые «преследуют» и,
буквально, «наступают на пятки» в области микропрограммных технологических
решений, для более дешевых, а значит высоко-конкурентных процессоров архитектуры
х86. Это проявляется, прежде всего в том, что технологии MMX и SIMD требуют
добавления все новых и новых инструкций (уже сейчас их 57 для MMX и 70 – для
SIMD в PIII), обеспечивающих оптимальное выполнение алгоритмических задач. А при
добавлении новых инструкций необходима переработка компиляторов всех языков
программирования, для введения и поддержки соответствующих инструкций и
технологий. Конкуренты Intel предлагают альтернативные решения, при которых
требуется минимальное число новых инструкций или вообще не требуется переработка
компиляторов, а повышение производительности процессоров и скорости выполнения
программ и вычислений достигается за счет внутренней оптимизации процессорного
ядра. Так, технология 3D Now (AMD) позволяет производить две операции с
плавающей точкой вместо одной у Pentium, а число новых инструкций около 30, при
относительно равной стоимости. Дальнейшее увеличение числа инструкций при каждом
введении новых технологий обработки данных может привести Intel к тому, что
микропроцессоры станут очень «тяжелыми» и перегруженными объемом поддерживаемых
инструкций, а компилирующие системы для них (например от Microsoft) – еще
тяжелее и неповоротливее, чем в настоящее время, а все нарастающая тактовая
частота и производительность процессора будет «съедаться» непомерно большими
программными продуктами, так что «КПД» нововведений может оказаться невысоким.
Что такое Динамическое Исполнение? Впервые реализованное в процессоре Pentium
Pro, Динамическое Исполнение представляет собой комбинацию трех технологий
обработки данных, обеспечивающих более эффективную работу процессора –
множественное предсказание ветвлений, анализ потока данных и спекулятивное
исполнение. Динамическое исполнение обеспечивает более эффективную работу
процессора, позволяя манипулировать данными, а не просто исполнять
последовательный список инструкций. Методы, использующиеся при написании
программ компиляторов и библиотек языков программирования высокого уровня, могут
существенно влиять на производительность процессорной системы и скорость
вычислений. Например, скорость работы программы уменьшится, если процессору
часто предписывается остановить текущие вычисления и переключиться на исполнение
инструкции в какой-то другой части программы, т.е. осуществлять частые переходы
– «прыжки». Также, могут происходить задержки и из-за невозможности обработки
какой-либо инструкции без получения результата исполнения предыдущей.
Динамическое исполнение, также, позволяет процессору предсказывать порядок
инструкций при помощи технологии Множественного Предсказания Ветвлений, которая
предсказывает прохождение программы по нескольким ветвям, процессор может
предвидеть разделение потока инструкций, что дает возможность с 90%-ной
точностью предсказать, в какой области памяти можно найти следующие инструкции.
Это оказывается возможным, поскольку в процессе исполнения инструкции процессор
просматривает программу на несколько шагов вперед. Технология Анализа потока
данных позволяет проанализировать код и составить график, т.е. новую оптимальную
последовательность исполнения инструкций, независимо от порядка их следования в
тексте программы. И, наконец, Спекулятивное выполнение повышает скорость
выполнения, за счет выполнения до 5 инструкций одновременно, по мере их
поступления в оптимизированной последовательности – т.е. спекулятивно. Это
обеспечивает максимальную загруженность процессора и увеличивает скорость
исполнения программы. Поскольку выполнение инструкций происходит на основе
предсказания ветвлений, результаты сохраняются как «спекулятивные» –
промежуточные с возможным отвержением из-за нарушения последовательности
инструкций – промахов в предсказании. На конечном этапе порядок инструкций и
результатов их выполнения восстанавливается до первоначального.
Новейшей разработкой Intel в технологии корпусов микропроцессоров является
картридж с односторонним контактом (Single Edge Contact — S.E.C.). При
использовании этой технологии, ядро процессора и кэш 2-го уровня располагаются в
одном пластмассовом или металлическом корпусе. Оба компонента устанавливаются
непосредственно на специальной подложке внутри картриджа и обеспечивают высокую
скорость обмена данными. S.E.C. картридж позволяет использовать широкодоступные
высокопроизводительные модули BSRAM для выделенной кэш памяти L2, обеспечивая
высокую производительность при доступных ценах. Кроме того, новая технология
корпусов позволяет использовать высокопроизводительную архитектуру двойной
независимой шины и в процессоре Pentium II. Процессор Pentium II устанавливается
в специальный разъем системной платы (Slot 1) с помощью одного плоского контакта
вместо многочисленных штырьковых контактов, характерных для PGA корпусов (Socket
7), хотя сам процессор, имеет PGA разъем, при помощи которого он устанавливается
на собственную плату. Новый способ монтирования платы центрального процессора на
материнскую плату получил название слот 1 (Slot 1). Аналогично, гнездо,
применявшееся в предыдущих системах для установки PGA процессоров, заменяется на
плату и разъем слот 1. Будущие модификации процессора Pentium II также будут
поддерживать слот 1, т.к. Intel переходит на использование архитектуры корпусов
S.E.C., считая ее перспективным решением для высокопроизводительных процессоров
в течение следующих 10 лет. Первые S.E.C. картриджи разработаны для одно- и
двухпроцессорных настольных систем, рабочих станций и серверов, хотя, в
дальнейшем, Intel предполагает оптимизировать архитектуру S.E.C. для еще более
высокопроизводительных рабочих станций, серверов и мобильных систем.
Совершенно новой веткой в направлении технологии микропроцессоров для Intel
является выпуск параллельных основным «облегченных» и удешевленных вариантов.
Таковой является серия Celeron. Процессоры Celeron с тактовыми частотами 400,
366, 333, 300A, 300 и 266 МГц ориентированы на рынок компьютеров начального
уровня. Процессоры Celeron имеют все достоинства микроархитектуры P6, на основе
которой построен процессор Pentium II. Они имеют встроенную кэш-память 2-го
уровня объемом 128 Kб, ядро содержит от 7,5 млн. (у процессоров с тактовыми
частотами 300 и 266 МГц) до 19 млн. (у процессоров с частотами 400, 366, 333 МГц
и 300A) транзисторов и включает встроенную кэш-память 2-го уровня. Все
процессоры Intel Celeron производятся по 0.25-микронной КМОП-технологии и
монтируются в корпус с односторонним расположением контактов типа S.E.P.P.,
обеспечивающий простоту установки в Slot 1 и экономичность. Кроме того,
процессоры Celeron 400, 366, 333 МГц и 300A выпускаются в пластиковых корпусах с
матрицей штырьковых выводов (P.P.G.A.). Формфактор P.P.G.A. совместим с
370-контактным процессорным гнездом.
Основные характеристики серии Celeron
Работают на высоких тактовых частотах (466, 433, 400, 366, 333, 300A, 300 и
266 МГц) и обладают высокой производительностью при доступных ценах.
Используют технологию MMX.
Используют технологию динамического исполнения.
Производятся по 0,25-микронной технологии.
Используют системную шину микроархитектуры P6 с тактовой частотой 66 МГц,
поддерживающую параллельные транзакции и контроль четности данных.
Оснащены неблокируемой кэш-памятью первого уровня емкостью 32 кбайт (16 кбайт
для команд + 16 кбайт для данных).
Процессоры с тактовыми частотами 400, 366, 333 МГц и 300A имеют встроенную
неблокируемую кэш-память 2-го уровня L2 емкостью 128 КБ. Кэш-память подключена
через специализированную 64-разрядную шину, а ее рабочая частота пропорциональна
тактовой частоте ядра процессора.
Выпускаются в корпусе формата S.E.P.P., аналогичном корпусу S.E.C.C. Pentium II,
совместимом с 242-контактными разъемом Slot 1. Модели 400, 366, 333 и 300A
выпускаются также в корпусе P.P.G.A., совместимом с 370-контактным гнездом.
Модуль процессоров содержит одностороннюю подложку, на которой размещено
процессорное ядро микроархитектуры P6 без компонентов BSRAM. Модуль не имеет
крышки и теплоотвода. Применение 0.25-мкм технологии снижает тепловыделение
процессора и позволяет использовать с процессорами Intel Celeron теплоотводы
меньших размеров и повышает надежность систем.
Устройство конвейерной обработки чисел с плавающей запятой поддерживает работу с
32-разрядными и 64-разрядными данными в форматах, определенных в стандарте IEEE
754, а также с 80-разрядными данными.
Процессоры оснащены встроенной системой самотестирования BIST, обеспечивающей
контроль однобитных ошибок микрокода, поддержку больших логических массивов,
тестирование кэш-памяти команд и данных, буферов просмотра боковых ветвей
трансляции кеш-буфера TLB и ПЗУ.
Специальные внутренние счетчики обеспечивают мониторинг производительности и
подсчет событий.
Сравнительные показатели производительности процессоров Celeron с различной
тактовой частотой:
Частота (MГц)Объем кэш L2 (K)SYSmark*98Norton Multimedia BenchmarkFPUmark
26608723.51240
30009225.51380
300A12812031.51600
33312812834.11780
36612813636.31960
40012814538.92130
Также, для оверлокеров и просто любителей быстрой езды, необходимо добавить, что
процессоры Celeron по-прежнему являются наиболее разгоняемыми. Многие модели
начиная с серии Celeron 300A, и до Celeron 400MHz работают на частоте на 25-30%
большей номинальной, давая при этом, практически, такую же прибавку в
производительности. Но официальной политикой Intel является строгое пресечение
действий, связанных с разгоном и перемаркировкой процессоров.
Не осталось без внимания и направление портативных и мобильных ПК
25 января 1999 г. в городе Санта-Клара, шт. Калифорния корпорация Intel
представила новое семейство процессоров, специально предназначенных для
высокопроизводительных и недорогих моделей мобильных ПК – процессоры Pentium II,
построенные на одном кремниевом кристалле с тактовой частотой 333 и 366 Мгц.
Практически, одновременно, были представлены первые мобильные процессоры Celeron
с тактовой частотой 266 и 300 МГц. Производительность нового мобильного
процессора Pentium II 366 МГц примерно вдвое выше самого быстрого из мобильных
процессоров, имевшихся на рынке всего лишь год назад. Новые модели мобильных
процессоров Pentium II оснащены встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня
(L2) емкостью 256 Кбайт. Интеграция процессорного ядра и кэш-памяти в одном
кристалле втрое ускоряет обмен данными между процессором и кэшем, что приводит к
росту быстродействия по сравнению с процессорами предыдущего поколения, в
которых кэш размещался отдельно. Кроме того, создан новый корпус для мобильных
процессоров — BGA (Ball Grid Array), отличающегося от предшественников
уменьшенными габаритами — в частности, толщиной — и уменьшенным весом.
Корпус BGA, который тоньше одной десятой дюйма и легче монеты в 5 центов,
позволит разрабатывать на базе микроархитектуры Intel P6 беспрецедентно тонкие и
легкие мобильные ПК, а также использовать новые процессоры в мини-ноутбуках.
Одновременно с выпуском новых версий мобильных процессоров Pentium II с тактовой
частотой 333 и 366 МГц Intel продолжает совершенствование ранние модели на 266 и
300 МГц. Так, созданы новые модификации мобильного процессора Pentium II — 266PE
МГц и 300PE МГц — со встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня емкостью 256
Кбайт. Интеграция обоих компонент мобильного процессора в один кристалл
обеспечивает 15-процентную экономию энергопотребления, по сравнению с
предшествующими версиями, работающими на той же тактовой частоте. Процессор
Pentium II 366 МГц потребляет примерно столько же энергии, что и прежняя модель
на 300 МГц. Расчетная теплотворная способность мобильного процессора Pentium II
с тактовой частотой 366 МГц равна 9,5 ваттам, а энергопотребление при работе с
типовыми приложениями составляет примерно 7 ватт, так что процессоры Intel опять
работают в режиме повышенной надежности и долговечности. А поддержка
операционными системами Microsoft разработанной Intel технологии Quick Start
снижает энергопотребление в периоды простоя или ожидания до ничтожного
показателя – 0,4 ватта, что существенно продлевает срок службы аккумуляторов
мобильных ПК и процессорных систем обычных компьютеров. Мобильный процессор
Pentium II с тактовой частотой 366 МГц и встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го
уровня емкостью 256 Кбайт работает при внутреннем напряжении ядра в 1,6 вольт.
При, практически, одинаковом энергопотреблении его быстродействие примерно на
27% выше, чем у процессора Pentium II предыдущего поколения с тактовой частотой
300 МГц и кэш-памятью, размещенной вне кристалла. По сравнению с той же моделью,
быстродействие нового процессора Pentium II 333 МГц со встроенной в кристалл
кэш-памятью 2-го уровня примерно на 20% выше, а энергопотребление — ниже. В
настоящее время процессоры Pentium II со встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го
уровня поставляются в корпусах трех модификаций: BGA, мини-картридж и мобильный
модуль Intel и используют три различные платформы.
Процессор Celeron, также становится мобильным. Выпущены в серию мобильные
процессоры Celeron с тактовой частотой 266 и 300 МГц, построенные на
микроархитектуре Р6. Они, также, оснащены встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го
уровня, емкостью 128 Кбайт. По сравнению с существующими мобильными процессорами
Pentium с технологией MMXT и той же тактовой частотой, быстродействие мобильного
процессора Intel Celeron 300 МГц выше примерно на 58%, а его аналога с тактовой
частотой 266 МГц — примерно на 56% процентов. В конструкции мобильных
процессоров Intel Celeron применена та же самая энергосберегающая технология,
что и в процессорах Pentium II. Мобильные процессоры Intel Celeron с тактовой
частотой 266 и 300 МГц работают при внутреннем напряжении ядра в 1,6 вольт, а
потребляют, соответственно, 7.0 и 7.7 ватт. Одновременно, для поддержки
недорогих портативных ПК Intel представила новый недорогой набор микросхем
440DX, предназначающийся для мобильных систем на базе процессоров Celeron.
Собранные на базе этого чипсета материнские платы портативных ПК будут стоить
почти в два раза дешевле своих ранних аналогов на процессоре Pentium.
Новые революционные решения Intel предлагает и в технологии производства
чипсетов материнских плат и самих плат
Новые модели Pentium III сейчас работают на основе чипсета 440BX AGP. А
технология изготовления материнских плат и их чипсетов, также претерпевает
прогрессивные изменения. Intel идет по пути удешевления конечной стоимости
офисных и домашних систем и разрабатывает все новые варианты чипсетов,
оптимизированных для изготовления комбинированных малогабаритных материнских
плат с интегрированными периферийными устройствами, такими как видео- и звуковой
адаптер, контроллеры дисковых накопителей IDE и SCSI, контроллеры шины USB и
инфракрасного порта. В настоящее время Intel производятся и поддерживаются такие
основные чипсеты:
СерверыРабочие станцииВысокопроизводительные платформыБазовые платформы
450NX PCI440GX AGP440BX AGP440ZX 66/100440ZX 66440LX AGP440EX AGP
HOST
ПроцессорОптимизирован для Pentium II Xeon 4-го поколения с
шиной100MHzОптимизирован для Pentium II Xeon 4-го поколения с
шиной100MHzОптимизирован для Pentium II с шиной 66/100 MHzПодходит для
Pentium II с шиной 66/100 MHzОптимизирован для CeleronПодходит для
CeleronОптимизирован для Celeron
Вольтаж шиныAGTL+GTL+GTL+GTL+GTL+GTL+GTL+
ДвухпроцессорностьДа, до 4-хДаДаНетНетНетНет
DRAM
RefreshCAS-before-RASCAS-before-RASCAS-before-RASCAS-before-RASCAS-before-RASCAS-before-RASCAS-before-RAS
Поддерживается строчность памяти8884484
Поддержка 64 MbitДаДа/128MbitДаДаДаДаДа
Максимальный объем ОЗУ8 GB2 GB1 GB512 MB256 MB1 GB EDO 512MB SDRAM256 MB
Тип ОЗУEDO/DRAMSDRAMSDRAMSDRAMSDRAMEDO/SDRAMEDO/SDRAM
Interleaving ОЗУДаНетНетНетНетНетНет
ECC/ПаритетДаДаДаНетНетДаНет
Интерфейс PCI
Поддержка PCIPCI 2.1PCI 2.1PCI 2.1PCI 2.1PCI 2.1PCI 2.1PCI 2.1
Concurrent PCIДаДаДаДаДаДаДа
Интерфейс AGP
AGP совместимостьНетДаДаДаДаДаДа
1x ПоддержкаНетДаДаДаДаДаДа
2x ПоддержкаНетДаДаДаДаДаДа
PIPEНетДаДаДаДаДаДа
SEAНетДаДаДаДаДаДа
Арбитраж
MTTДаДаДаДаДаДаДа
Мосты
ТипPIIX4EPIIX4EPIIX4EPIIX4EPIIX4EPIIX4PIIX4E
Поддержка USBДаДаДаДаДаДаДа
IDEДаДаДаДаДаДаДа
RTCДаДаДаДаДаИнтегрированаДа
Управляемость
Управление питаниемНетSMM & ACPISMM & ACPISMM & ACPISMM & ACPISMM &
ACPISMM & ACPI
Управление
I/OНетSMBus/GP10SMBus/GP10SMBus/GP10SMBus/GP10SMBus/GP10SMBus/GP10
на базе которых, как Intel, так и третьи производители строят
высокопроизводительные и надежные материнские платы. Уже сейчас современные
чипсеты материнских плат включают систему контроля температурного режима и
состояния основных периферийных компонент, что позволяет повысить надежность и
эффективность использования их в ПК. Сейчас разработано новое поколение
системных плат Intel для систем на базе процессоров Pentium II и Celeron:
BI440ZX- это экономичная платформа для производителей компьютеров, имеющая
компактный формат micro-ATX и оснащенная 370-контактным разъемом для нового
процессорного корпуса Plastic Pin Grid Array (PPGA).
SE440BX-2- это высокопроизводительная платформа, оптимизированная для
поддержки высокоскоростных процессоров Pentium II или Celeron.
RC440BX — это гибкая платформа стандарта ATX, позволяющая создавать серийные
высокопроизводительные ПК с процессором Pentium II или Celeron, системной
шиной с частотой 100 МГц и набором микросхем 82440BX AGPset.
MU440EX — недорогая плата micro-ATX с интегрированными на нее видео- и
звуковыми адаптерами.
KU440EX — малогабаритная плата, выполненная в форм-факторе NLX, разработанная
для построения базовых ПК корпоративных настольных систем с интегрированными
графическим, сетевым и аудио-контроллерами.
OC440LXсочетает компактный формат micro-ATX и встроенные компоненты:
графическую подсистему на шине AGP и звуковую — на шине PCI и является
платформой начального уровня.
AL440LX- высокопроизводительная, гибкая платформа ATX с поддержкой ускоренного
графического порта. Может поддерживать процессор Celeron.
LM440LX- малогабаритная плата, совместимая с форм-фактором NLX, которая может
быть использована для сетевого ПК (Net PC) или стандартной настольной системы
форм-фактора NLX. Может поддерживать процессор Celeron.
NX440LX- высокоинтегрированная плата, учитывающая потребности в
низкопрофильных настольных компьютерах для бизнеса или управляемых
корпоративных клиентских компьютерах.
По прежнему поддерживается архитектура Pentium MMX и Pentium Pro. Материнские
платы Pentium MMX:
AN430TX– интегрированная, со встроенным 64-разрядным графическим акселератором
ATI Rage*II+ и встроенной 16-разрядной стереозвуковой подсистемой Yamaha,
поддерживающей синтез по аппаратной таблице волн. Выпускается также
конфигурация только с интегрированной звуковой подсистемой.
LT430TXпредназначена для широкого круга задач, располагает возможностью
удаленного управления.
CN430TXимеет формат NLX и построена на основе набора микросхем 82430TX PCI
set.
TC430HXоснащена встроенной звуковой подсистемой.
Advanced/RHвыполнена в формате LPX, оснащена встроенными звуковой и
графической системами.
Для процессора Pentium Pro, по прежнему, предлагаются платы PR440FX, VS440FX,
AP440FX и Perfomance/AU. Также, выпускаются платы для серверов и серверных
систем N440BX, R440LX, SC450NX, T440BXна базе процессоров Pentium II.
Практически все системные платы реализуют новый стандарт шины графических
систем — Accelerated Graphics Port (AGP).
Технология шины AGP
является одной из современных разработок которая призвана дать
высокопроизводительный канал обмена данными между графическим акселератором и
оперативной памятью компьютера, позволяя использовать основную память для
хранения графической информации больших объемов, такой как текстуры. Технология
AGP, создавая канал обмена данными между графическим акселератором и памятью,
дополняет архитектуру DIB процессора PII и позволяет достичь оптимального
баланса производительности. В результате, в то время как блок арифметических
вычислений с плавающей запятой процессора Pentium II выполняет геометрические
вычисления с данными из кэш-памяти второго уровня, графический акселератор может
с помощью AGP извлекать из основной памяти данные текстур. Таким образом
освобождается ресурс процессорного времени, который может быть перераспределен
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по информатике