Процессоры ЭВМ

Celeron - революционный в некотором смысле процессор: Intel наконец-то

обратила внимание на массовый рынок недорогих компьютеров. В общем, это

целое семейство недорогих процессоров как с кэшем второго уровня, так и без

оного. В данный момент выпускались или выпускаются следующие его

представители Covington, Mendocino, Dixon. Впервые появился в апреле 1998

года. Выпускается в вариантах для Socket 370, Slot 1.

Covington - первый процессор линейки Celeron. Построен на ядре

Deschutes и выпускался по 0.25-микронной технологии. Тактовая частота 266-

300 МГц, частота системной шины 66 МГц, кэш L1 - 32 Кбайта (по 16 Кбайт для

данных и инструкций), кэш L2 отсутствует. Впервые появился 15 апреля 1998

года. Для уменьшения себестоимости выпускался без кэш памяти второго уровня

и защитного картриджа. Питание - 2.0 В. Физический интерфейс - облегченный

Slot 1 (SEPP - Single Edge Pin Package).

Mendocino - является развитием линейки Celeron. В отличие от своего

предшественника имеет кэш-память второго уровня объемом 128 Кбайт,

интегрированную на одном кристалле с ядром. Тактовая частота - 300-533 МГц,

используемая частота системной шины - 66 МГц. Технологический процесс -

0.25 мкм, для Socket-370 моделей - 0.22 мкм, чем объясняется их лучшая

разгоняемость. Благодаря тому, что кэш оперирует на частоте процессора,

имеет весьма неплохую производительность. Вышел 8 августа 1998. Питание -

2.0 В. Первоначальный форм-фактор - Slot-1, некоторое время параллельно

существовали Slot-1 (300A - 433 МГц) и Socket-370 (300A - 533 МГц)

варианты, в конце-концов первый был плавно вытеснен последним.

Dixon - следующий пункт в истории Celeron. Недорогой процессор в

первую очередь ориентированный на применение в ноутбуках. Изготавливается

по 0.25 микронной технологии. Объем кэш памяти первого уровня - 32 Кбайта.

Как и в Mendocino, кэш второго уровня расположен на чипе, однако его объем

увеличен до 256 Кбайт. Тактовая частота - от 300 МГц (Celeron 3090A) и до

500 МГц, частота системной шины - 66 МГц. Официальная классификация -

мобильный Pentium II. Выпускался и по 0,18 мкм процессу

Coppermine - Pentium III, сделанный на базе 0.18 мкм техпроцесса, с

интегрированными на чип 256 Кбайт кэша L2. Частота - от 533 МГц и выше.

Наряду с FSB133 версиями продаются и FSB100 варианты (например, 667/650

МГц). Максимальная достигнутая скорость - 1 ГГц. Форм-фактор - Slot-1.

Последний Slot-1 процессор.

Coppermine (FC-PGA 370) - более дешевый вариант Coppermine в форм-

факторе FlipChip PGA 370, рассчитанный на использование с Socket-370

материнскими платами (хотя с форм-фактором PPGA, используемым Celeron

Socket-370 эти процессоры не совместимы) и частоту системной шины 100 и 133

МГц. FC-PGA Coppermine ниже 600 МГц официально не поддерживают режим

мультипроцессорности - SMP. Тактовая частота начинается с 500 МГц,

дальнейшее увеличение скорости происходит в рамках всей линейки Coppermine

до 1.13 ГГц. Питание - 1.65 В. В течение первой половины 2000 года

существует совместно со Slot1 вариантом процессора, потом предполагается

вытеснение Slot1.

Coppermine 128К - новый этап развития линейки Celeron. Начиная с

частоты 533 МГц, Celeron обзавелся новым процессорным ядром - Coppermine с

урезанным до 128 Кбайт кэшем L2. Соответственно, по своим характеристикам

процессор максимально близок к Pentium III, построенным на базе Coppermine,

в том числе впервые для Celeron включает поддержку SSE. Ожидается рост

частот до 900 МГц и выше, переход на 0.13 мкм и частоту системной шины 100

МГц (уже осуществлен в моделях с частотами 800 и 850 МГц).

Tualatin-256K - Socket-370 Pentium III, сделанный по 0.13 мкм

техпроцессу. Последний Pentium III. Тактовая частота - 1,13, 1,2, 1,3 и

1.26 ГГц, системная шина - 133 МГц.

Tualatin-512K - этот процессор будет содержать ядро Tualatin, но иметь

512 Кбайт кэша. Это изначально процессор для мобильных применений. Desktop-

версии его не будет чтоб не конкурировать с Pentium 4.

Timna - Coppermine 128K с интегрированным на чипе графическим ядром и

контроллером SDRAM. То есть, фактически, уже больше чипсет, нежели

процессор. Нацелен на сверхдешевые PC и телеприставки. Отменен, в связи с

проблемами в MTH и общей ситуацией на рынке. Отменены и вариации на его

тему - мобильный Timna и Timna+.

Xeon - спустя несколько лет Intel решилась на выпуск замены Pentium

Pro. Как и в его предшественнике, кэш память второго уровня здесь оперирует

на частоте процессора. Правда, если в PPro кэш и ядро были объединены одним

корпусом, то в Xeon - 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, 2048 Кбайт, что во

многом определяет высокую стоимость и тепловыделение.

Tanner - Pentium III Xeon, то есть, от Xeon отличается, примерно

также, как Katmai от Deschutes. Предназначен, в первую очередь, для hi-end

серверов. Тактовая частота от 500 МГц, частота системной шины 100 МГц, как

и положено всем Xeon CSRAM-кэш второго уровня, работающий на частоте

процессора, объемом 512, 1024 и 2048 Кбайт. Естественно MMX и SSE, кэш

первого уровня все тот же - 32 Кбайта.

Cascades - Pentium III Xeon на базе 0.18 мкм технологического

процесса. Фактически, серверный вариант Coppermine. На чипе содержится кэш

L2 256 Кбайт, тактовая частота от 600 МГц, частота системной шины - 133

МГц. Первые варианты работают только в двухпроцессорных конфигурациях и

только на частоте системной шины 133 МГц. В конце 2000 года все же

обзавелся 2 Мбайт кэша L2 на чипе. Финальная тактовая частота - 900 МГц для

полноценной версии, 1 ГГц - для версии с 256 Кбайт L2. Форм-фактор - Slot-2

Pentium 4 aka Willamette - следующий после Coppermine принципиально

новый IA-32 процессор Intel для обычных PC. Использует новую системную шину

вместо старой GTL+ - Quad Pumped 100 МГц, с результирующей частотой 400

МГц.. Кэш L1 - 8 Кбайт, L2 - 256 Кбайт, предпринят ряд шагов, направленных

на увеличение производительности: добавленные исполнительные модули,

декодеры, увеличенный объем буферов, и т.д. Введен новый набор инструкций -

SSE2, на который Intel делает большую ставку в плане увеличения

производительности нового процессора. Вышел 20 октября 2000 года с тактовой

частотой 1.4-1.5 ГГц. В течение 2001 года должен дорасти до 2 ГГц, после

чего уступить свое место Northwood. Форм-фактор - Socket-423.

Northwood - 0.13 мкм вариант Pentium 4. Одновременно происходит

переход на новый форм-фактор, Socket-478. Объем кэша увеличится до 512

Кбайт. Именно этот процессор должен стать основным в ассортименте Intel на

долгое время, сменив на этом посту линейку Katmai/Coppermine. Исходная

тактовая частота - 2.2 ГГц.

Foster - серверный вариант Willamette. Частота системной шины - 400

МГц. Как и в случае с Cascades, объем кэша L2 остался тем же, что у базовой

версии - Willamette. Тактовая частота - от 1.7 ГГц. Предполагаемый срок

выхода - конец второго квартала 2001 года. Предполагаемый форм-фактор -

Socket-603.

Prestonia - новый 0.13 мкм IA-32 серверный процессор Intel,

продолжение линейки Xeon. По отношению к Foster является тем же самым, чем

является Northwood по отношению к Willamette. Выходит в первой половине

2002 года.

Gallatin - тоже 0,13 мкм Foster. Пока что не очень понятно, чем он

будет отличаться от Prestonia. Но что-то подсказывает, что именно размером

кэша.

Merced aka Itanium - первый процессор архитектуры IA-64, аппаратно

совместим с архитектурой IA-32, будет включать трехуровневую кэш память

объемом 2-4 Мбайт, включая память L0. Производительность будет примерно в

три раза выше чем у Tanner. Технология изготовления 0.18 микрон, тактовая

частота начиная с 667 МГц, частота системной шины - 266 МГц. Будет

превосходить Pentium Pro по операциям FPU в 20 (!!!) раз. Физический

интерфейс: Slot M. По умолчанию: MMX, SSE2. Планируемый срок выхода -

первая половина 2001 года. В продажу пойдет под названием Itanium.

Itanium - торговая марка, под которой будет продаваться процессор с

кодовым названием Merced.

McKinley - планируется к выходу в последнем квартале 2001 года, второе

поколение процессоров архитектуры IA-64, тактовая частота начиная с 1000

МГц. Предполагается, что производительность, по сравнению с Merced,

возрастет вдвое. А также, втрое поднимется пропускная способность шины

данных, имеющей результирующую частоту 400 МГц, увеличенный (по сравнению с

Merced) объем кэша второго уровня и скорости за 1 ГГц. Интересен и другой

показатель - процессор будет потреблять мощность в 150 Вт. Как водится 0.18-

ти микронная технология изготовления. Физический интерфейс - Slot M.

Madison - преемник McKinley, планируется к выходу в 2002 году, другими

словами это будет тот же McKinley, но построенный по медной, 0.13-микронной

технологии.

Deerfield - процессор, который ожидается к выходу в 2003 году.

Изготовляться будет по 0.13 микронной медной технологии Motorola с

использованием изоляции с низким числом k и SOI (HiP7). Является преемником

Foster. Как и все новые процессоры, будет рассчитан на Slot M.

Позиционируется как недорогой процессор архитектуры IA64 рабочих станций и

серверов среднего уровня.

5.2. Обзор микропроцессоров фирмы АМD

K5 - первый процессор AMD, который всерьез предназначался для

конкуренции с Pentium. Платформа - Socket 5. Подобно Cyrix 6x86,

использовал PR-рейтинг, от 75 до 166 МГц. При этом используемая частота

системной шины составляла от 50 до 66 МГц. Кэш L1 - 24 Кбайт (16 Кбайт для

инструкций и 8 для данных), кэш L2 на материнской плате, работает на

частоте системной шины. Существовало четыре версии процессора: K5-75, 90,

100 (PR-rating соответствовал частоте процессора, технологический процесс

0.6 мкм); процессор K5-100 (0.35 мкм), процессоры K5-PR120, PR133 (PR-

рейтинг соответствует частотам 90 и 100 MHz, технологический процесс 0.35

мкм, переработанное ядро) и процессор K5-PR166 (реальная частота 66MHz x

1.75) с нестандартным коэффициентом умножения.

K6 - начал поставляться с апреля 1997 года (это Model 6), на месяц

раньше выхода Pentium II, производился на базе 0.35 мкм (позднее 233 MHz К6

производились с использованием 0.25 мкм процесса) технологического

процесса. Процессор работал на частоте от 166 до 233 МГц (причем последний

- официально разогнанный вариант - 3.2/3.3В вместо стандартных 2.9/3.3В).

Был создан на базе дизайна процессора 686, созданного приобретенной AMD

компанией NexGen. По сравнению со своим предшественником, получил модуль

MMX, увеличился объем кэша L1 - до 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и

данных). Возросшая тактовая частота позволила AMD отказаться от PR-

рейтинга. В К6 предлагались решения, которые позволяли добиться большей

производительности на той же частоте, а именно исполнение по предположению

и внутренняя риск-подобная организация. Все последующие процессоры от AMD

унаследовали это свойство. Позднее начались поставки K6 Model 7 (мобильный

вариант) с частотами 266 и 300 MГц, технологический процесс 0.25 мкм, FSB

66 MHz.

K6-2 - следующее поколение K6. Вышел в мае 1998 года, основными

усовершенствованиям относительно его предшественника стали поддержка

дополнительного набора инструкций 3DNow! и частоты системной шины 100 МГц.

Кэш L1 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш L2 находится на

материнской плате, и может иметь объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая на

частоте системной шины. Первоначально был выпущен на частоте 266 МГц,

сегодня максимальная тактовая частота составляет 475 МГц, в скором времени

должен выйти 500 МГц вариант. Было две модели процессора K6-2: первая,

работающая на частотах 266 (66*4), 300 (100*3), 333 (95*3.5), 350 (100*3.5)

и 366 (66.*5.5) MГц. И вторая модель AMD, работающая с частотами 200, 233,

350, 380, 400, 450 и 475 MГц. В ней используется новое ядро, такое же, как

в K6-III. Главное отличие в новом ядре (CXT) это модифицированный метод

работы с кэшем.

Sharptooth (K6-III) - первый процессор от AMD, имеющий кэш второго

уровня объединенный с ядром. Последний их процессор, сделанный под

платформу Socket 7. Фактически, представляет из себя просто K6-2 с 256

Кбайт кэша L2 на чипе, работающих на той же частоте, что и процессор. Кэш

L1 имеет объем 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш L3

находится на материнской плате, и может иметь объем от 512 Кбайт до 2

Мбайт, работая на частоте системной шины. Был выпущен в феврале 99 года в

вариантах 400 и 450 МГц Sharptooth-SC50 - переход на 0.18 мкм.

K6-2+ - один из последних Socket7 процессоров AMD. И первый Socket7

процессор, сделанный с использованием 0.18 мкм техпроцесса. Должен

содержать на чипе 128 Кбайт кэша L2, работающих на частоте процессора.

Предполагаемая скорость - от 533 МГц. Естественно, поддержка 3DNow!

K6-III+ - возможно, несколько позже K6-2+, AMD выпустит и 0.18 мкм

вариант K6-III - с 256 Кбайт кэша L2 на чипе.

K7 (Athlon) - Первый проект AMD, в котором она была вынуждена отойти

от даже частичного заимствования архитектур Intel, и предложить рынку

абсолютно свой вариант платформы для PC. Процессор имеет непревзойденный

для сегодняшних x86 процессоров объем кэша первого уровня - 128 Кбайт (по

64 Кбайт для инструкций и данных). Кэш L2 - 512 Кбайт, работающий на 1/2,

2/5 или 1/3 частоты процессора. Системная шина - EV-6, та же, что и в

процессорах Alpha, что потенциально дает возможность создания материнских

плат, поддерживающих оба процессора. Частота системной шины - 200 МГц, но

имеет потенциал до 400 МГц и выше. Поддерживаемые наборы инструкций - MMX,

расширенный по сравнению с K6-III 3DNow!. Форм-фактор - Slot A. Первый

процессор AMD, получивший при выходе собственное имя - Athlon. На сегодня

доступны модели 500-1000 МГц. Подклассы: K75 - алюминиевые соединения, K76

- медные.

Magnolia - так в AMD называли 1 ГГц Athlon K76 до его выхода.

Thunderbird - 0.18 мкм версия Athlon с использованием технологии

медных соединений. На чипе интегрированы 256 Кбайт полноскоростного

exclusive кэша L2. В качестве переходного выпускался Slot-A вариант, но в

массе своей процессор ознаменовал собой переход на Socket-A. Максимально

доступная на сегодняшний день тактовая частота - 1.33 ГГц.

Spitfire aka Duron - вариант Thunderbird с урезанным кэшем L2 - 64

Кбайт. Производится только с использованием алюминиевых соединений на Fab25

в Остине, техасе. Максимально доступная на сегодняшний день тактовая

частота - 900 МГц.

Mustang - серверный вариант Athlon. Кэш L2 объемом 1-2 Мбайт,

интегрированный в чип. Процессор рассчитан на использование системной шины

266 МГц и DDR SDRAM памяти. Отменен.

Corvette - такое кодовое имя сначала имел мобильный вариант ядра

Mustang. Переименован в Palomino.

Palomino - версия Athlon на базе ядра Mustang. Предполагаются

незначительные архитектурные изменения с целью улучшения скоростного

потенциала процессора. Предполагаемая тактовая частота - от 1.533 ГГц и

выше. Срок выхода - третий квартал 2001 года для Desktop версии, конец

первого для мобильной и конец второго для серверной.

Camaro - переименован в Morgan

Morgan - по отношению к Palomino то же, что Duron по отношению к

Thunderbird. Выходит в четвертом квартале 2001 года.

Thoroughbred - 0.13 мкм версия Athlon. Предполагаемая тактовая частота

- в районе 2 ГГц. Срок выхода - конец половина 2001 года.

Appaloosa - 0.13 мкм версия Duron.

ClawHammer - первый 64-бит процессор AMD. Или, по крайней мере,

частично 64-бит. В отличие от Itanium, этот процессор будет ориентирован

главным образом на 32-бит инструкции, нежели наоборот. Одновременно с его

выходом ожидается появление новой шины - HyperTransport (Lightning Data

Transport - LDT), используемой для связи с процессорами и устройствами

ввода/вывода. LDT должна стать не заменой, а дополнением к системной шине

EV6 или EV7. Предполагаемая скорость - 2 ГГц и выше, предполагаемый срок

выхода - первая половина 2002 года.

SledgeHammer - серверный вариант ClawHammer. Предполагаемый срок

выхода - 2002 год.

ПРИЛОЖЕНИЯ:

Список используемой литературы.

1. А.А Мячев, В.Н. Степанцов ПЭВМ и микроЭВМ.-М.: Радио и

связь,1991.

2. Вычислительные машины, системы и сети. Учебник под редакцией

А.П. Пятибратов.-:Финансы и статистика,1991.

3. В.Э. Фигурнов: IBM PC для пользователя.

4. Р. Веббер: Конфигурирование ПК на процессорах 386/486.

5. П. Нортон: Персональный компьютер изнутри.

6. В.Л. Григорьев "Микропроцессор i486. Архитектура и программирование",

Гранал, Москва, 1993.

7. Ж.К. Голенкова и др. "Руководство по архитектуре IBM PC AT", Консул,

Минск, 1993

8. Руководство программиста по процессору Intel i386, Техническая

документация уровня 2, (C) Intel Corp.

9. Руководство программиста по процессору Intel i486, Техническая

документация уровня 2, (C) Intel Corp.

-----------------------

[pic]

Слева - Pentium 4 под Socket 478, а справа Pentium 4 под Socket 423

Габариты Pentium 4 под Socket 478 поражают воображение особенно рядом со

старым добрым i386DX :)

Хотя процессор Pentium 4 под Socket 478 все равно существенно меньше кулера

для него

Страницы: 1, 2, 3