Процессоры
Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
Теги реферата: скачать сообщение, реферат современный мир
Добавил(а) на сайт: Кирсанов.
1
ПРОЦЕССОРЫ
INTEL
Pentium
Pentium MMX
Pentium Pro
Pentium II
Pentium MMX (для мобильных систем)
AMD
AMD K5
AMD K6
CYRIX
Cyrix 6x86 / 6x86L
Cyrix 6x86MX
INTEL
Pentium
Краткий обзор
Процессор Pentium фирмы Intel объединяет в себе высокую производительность с
гибкостью и совместимостью, характеризующими платформуперсонального компьютера.
В настоящее время процессор Pentium являетс основой большинства продаваемых ПК и
обеспечивает широкие возможности для работы сновым поколением мультимедийного
программного обеспечения и Internet. Это способствует созданию новейшего
программного обеспечения с мощной реалистичнойграфикой и возможностью
воспроизведения полноэкранного видео. Процессор Pentium расширяет диапазон
микропроцессоров архитектуры Intel до новых вершин, создаваяновую область
возможностей для компьютерных систем сегодн и в будущем.
Семейство процессоров Pentium:
Процессор Pentium 200 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 142
Процессор Pentium 166 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 127
Процессор Pentium 150 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 114
Процессор Pentium 133 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 111
Процессор Pentium 120 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 100
Процессор Pentium 100 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 90
Процессор Pentium 75 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 67
Высокая производительность для всего программного обеспечения ПК
Новые возможности и усовершенствования, появившиеся в результате развития
полупроводниковой технологии, делают процессор Pentiumполностью
программно-совместимым с предыдущими микропроцессорами Intel, тем самым сохраняя
капиталовложения пользователей в программное обеспечение,которые достигают
миллиардов долларов. Семейство процессоров Pentium оправдывает
ожиданияпользователей компьютеров, например, на процессоре Pentiumэффективно
работают все ведущие операционные системы и многочисленные сложные приложения.
Процессоры семейства Pentium производятся с использованием современной
полупроводниковой технологии и имеют размер элемента разрешенияменьше микрона.
Процессоры Pentium 75МГц, 90МГц, 100МГц и 120МГц выполнены по 0.6-микронной 3.3V
технологии, а процессоры Pentium 120МГц, 133МГц, 150МГц,166МГц и 200МГц - по
0.35-микронной 3.3V технологии.
В дополнение ко всем свойствам предыдущих поколений процессоров Intel,
процессоры семейства Pentium имеют следующие особенности:
Основные характеристики
- Суперскалярная Архитектура
- Динамическое Предсказание Ветвлений
- Модуль конвейерной обработки операций с плавающей запятой
- Меньшее время исполнения инструкций
- Раздельные кэш данных (8Kб ) и кэш кода (8Kб)
- Протокол обратной записи MESI в кэш данных
- 64-битная Шина Данных
- Конвейер циклов на шине
- Контроль четности адресов
- Внутренняя проверка четности
- Контроль функциональной избыточности
- Контроль исполнения
- Мониторинг производительности
- Периферийное сканирование в соответствии с IEEE 1149.1
- Режим управления системой (System Management Mode)
- Расширение виртуальных режимов
- Поддержка двухпроцессорности
- Интеллектуальное управление потреблением энергии (SL)
- Частичные операции на шине
- Встроенный API
Pentium MMX
Краткий обзор
Процессоры Pentium с тактовой частотой 233, 200 и 166 МГц обеспечивают лучшую
производительность среди процессоров с гнездом Socket 7.Более высокая
производительность по сравнению с обычными процессорами Pentium
- на 10-20% на стандартных тестах
- более 60% на тесте Intel's Media Benchmark, оценивающем производительность
технологии MMX при работе с мультимедиа
Имеет улучшенную микроархитектуру по сравнению с процессором Pentium
- полная поддержка технологии MMX
- удвоены кэш данных и кэш кода до 16 К каждая
- улучшен механизм предсказания ветвления
- улучшенная конвейерная обработка
- более глубокие буферы записи Полная совместимость со всей библиотекой
программного обеспечения персональных компьютеров, созданного дляпроцессоров
Pentium, Intel486 и Intel386
Процессоры Pentium c технологией MMX, выпускающиеся с тактовой частотой 233, 200
и 166 МГц, являются существенным дополнениемсемейства Pentium. Скорость работы
приложений в системах с процессором Pentium с технологией MMX на 10-20% больше,
чем в системах с процессором Pentium той жетактовой частоты. Приложения,
разработанные для технологии MMX, реализуют дополнительную производительность,
которую обеспечивает технология MMX, позволяяиспользовать богатую цветовую
гамму, более реалистичную графику, полно-экранное видео и т.д. Конкретные
возможности определяются типом приложения и степеньюиспользования технологии
MMX. Эталонный тест Intel Media Benchmark, который оценивает производительность
мультимедиа, исполняетс более чем на 60% быстрее всистеме на базе процессора
Pentium с технологией MMX, чем в системе с процессором Pentium той же тактовой
частоты.
Для более полного интерактивного использования ПК система должна обладать
высокой производительностью в трех направлениях: при выполнениицелочисленных
вычислений и операций с плавающей запятой, а также при работе с мультимедиа.
Обычные приложения, такие как текстовые редакторы, программы длясоздания и
просмотра презентаций, персональные финансовые программы, требуют высокой
производительности целочисленных вычислений. Однако, для использованиявидео,
трехмерных игр и обработки изображений необходимо максимальное расширение
мультимедийных возможностей ваших процессоров и систем, а такжевысокая
производительность операций с плавающей запятой. Процессор Pentiumг c
технологией MMX с тактовой частотой 233 МГц имеет лучшие
показателипроизводительности во всех трех областях.
Процессор Pentium с технологией MMX обеспечивает полную совместимость, как
программную, так и по выводам, с предыдущими процессорамисемейства Pentium. Он
содержит 4.5 миллиона транзисторов и изготовлен по расширенной 0.35 микронной
технологии с использованием технологии КМОП итехнологии понижения напряжения.
Это позволяет сохранить тепловые характеристики оригинального процессора Pentium
при существенном увеличениипроизводительности.
Описание процессора
Процессор Pentium с технологией MMX - новый представитель семейства процессоров
Pentium c улучшенной микроархитектурой:
- Полная поддержка технологии MMX.
- В основе технологии MMX лежит метод SIMD - одна инструкция над многими
данными, - который позволяет увеличить производительность широкогонабора
мультимедийных и коммуникационных приложений.
- Процессор Pentium c технологией MMX поддерживает 57 новых инструкций и 4 новых
64-разрядных типа данных.
- Все существующие операционные системы и приложени полностью совместимы с
процессором Pentium с технологией MMX.
- Удвоен объем кэш данных и кэш кода до 16К каждой.
- Кэш данных и кэш кода 1-го уровня процессора были удвоены до 16kb каждая.
Раздельные встроенные кэш увеличивают производительность,сокращая среднее время
доступа к памяти и обеспечивая быстрый доступ к часто используемым инструкциям и
данным. Кэш кода и кэш данных используютсяодновременно, причем кэш данных
поддерживает два обращения одновременно. Кэш данных поддерживает метод обратной
записи (write-back) или, альтернативно,построчной сквозной записи
(writethrough).
- Улучшенное предсказание ветвления. Динамическое предсказание ветвления
использует Branch Target Buffer (BTB), которыйпредсказывает наиболее вероятный
набор инструкций для исполнения.
- Улучшенная конвейерная обработка. Для повышения производительности была
добавлена дополнительная стадия конвейерной обработки.
- Более глубокие буферы записи. Для улучшени производительности записи в память,
буферная область, состоящая из четырехбуферов, теперь используется совместно
двумя конвейерами.
Все процессоры семейства Pentium разработаны для господствующих в настоящее
время настольных систем и обеспечивают существенные улучшения посравнению с
предыдущими поколениями микропроцессоров Intel, типа Intel486 и lntel386 и т.д.,
при сохранении кодовой совместимости.
Основные характеристики:
- 64-разрядная шина данных
- Целостность данных
- Встроенный контроллер прерываний микропроцессора
- Контроль производительности и отслеживание исполнения
- Улучшение страничного обмена
- Управление мощностью с помощью SL-технологии
- Суперскралярная архитектура с возможностью параллельного исполнения двух
целочисленных инструкций за один такт
- Конвейерный блок вычислений с плавающей запятой (FPU) для поддержки 32- и 64-
разрядных форматов, установленных стандартом IEEE 754, атакже 80-разрядного
формата. Это дает возможность исполнения в одном такте двух инструкций с
плавающей запятой, обеспечивая увеличение производительностивычислений с
плавающей запятой до пяти раз с планированием инструкции и конвейерным
исполнением. FPU - это объектный код, совместимый с
математическимисопроцессорами Intel486 DX и Intel 487 SX, Intel 387 DX, и Intel
387 SX.
- Многие инструкции, микрокодированные в процессорах x86, теперь аппаратно
встроены в процессор для обеспечени высокойпроизводительности.
- Контрольные сигналы шины для управления согласованностью кэш-памяти в
мультипроцессорных системах.
- Встроенный контроллер прерываний микропроцессора, обеспечивающий симметричную
многопроцессорную обработку с минимальнымизатратами.
- Двухпроцессорный режим, обеспечивающий повышение производительности приложений
в 32-разрядных операционных системах.
- Расширенная форма страничного обмена обеспечивает доступ к структурам данных,
большим доступного объема памяти, сохраняя их частично впамяти и частично на
диске.
- Аппаратная поддержка виртуальных прерываний, которая обеспечиваетс Виртуальным
флагом прерываний(VIF) и Виртуальным ожиданиемпрерываний(VIP) в регистре EFLAGS,
в некоторых случаях устраняет необходимость мониторного захвата из
виртуального-8086 или защищенного режимов.
- Идентификация CPU для получения информации о семействе, модели, степпинге и
характеристиках процессора с помощью команды CPUID.Возможность выполнения этой
инструкции определяется возможностью установки ID в регистре EFLAGS.
- Определение ошибок внутренних устройств и интерфейса шины обеспечиваетс с
помощью защиты контроля по четности и Machine Check Exception(MCE). Также
обеспечивается аппаратная поддержка для проверки завершения цикла шины.
Некоторые возможности процессора используются для тестирования и контроля
производительности. Это:
- Встроенный Self Test (BIST), обеспечивающий 100% определение единичных
константных ошибок микрокода и больших PLA, а такжетестирование кэш кода, кэш
данных, Translation Lookaside Buffers(TLB) и постоянных ROM.
- Порт доступа к стандартным тестам IEEE 1149.1 и архитектурный механизм
сканировани границ, позволяющий тестирование процессорас помощью стандартного
интерфейса.
- Расширения Отладки, которые позволяют отлаживать адреса ввода-вывода и доступ
к памяти.
- Внутренние счетчики, которые могут использоваться для контроля
производительности и учета событий.
Pentium Pro
Обзор продукции
Семейство процессоров Pentium Pro - это следующее поколение
высокопроизводительных изделий Intel для мощных настольных компьютеров,
рабочихстанций и серверов. Это семейство включает в себя процессоры с тактовой
частотой от 150 Mгц и выше, которые легко объединяются в
многопроцессорныесистемы до четырех процессоров в каждой. Преимущество в
производительности процессора Pentium Pro над предыдущими поколениями
процессоров достигаетс засчет технологии, называемой Динамическим Исполнением.
Это следующий этап развития суперскалярной архитектуры, ранее реализованной в
процессорах Pentium,который позволил широко использовать трехмерную визуализацию
и интерактивные возможности, необходимые для современных коммерческих и
технических приложенийи развивающихся приложений завтрашнего дня. Надежность и
сервисные средства процессора Pentium Pro важны для наиболее ответственных
приложений.
Основные характеристики
- Тактовая частота ядра 150, 166, 180 и 200 Mгц
- Совместим по кодам с приложениями, работающими с предыдущими семействами
процессоров Intel
- Оптимизирован для 32-разрядных приложений, работающих под управлением
современных 32-разрядных операционных систем
- Микроархитектура с Динамическим Исполнением
- Единый корпус содержит процессор Pentium Pro, кэш-память и интерфейс системной
шины
- Наращивается до четырехпроцессорной системы с 4Гб памяти
- Раздельные внешняя системная шина и внутренняя полноскоростная шина кэш-памяти
- Раздельные неблокируемая кэш-память данных и инструкций размером 8Kб/8Kб
- Интегрированная неблокируемая кэш-память второго уровня 256 или 512 Kб
- Средства сохранения целостности данных: аппаратная коррекция ошибок (ECC),
анализ ошибок и восстановление данных, проверкафункциональной избыточности
Pentium II
Наиболее высокопроизводительный процессор, сочетающий мощность процессора
Pentium Pro с возможностямитехнологии MMX.
Процессор Pentium II с тактовой частотой 266 МГц, согласно стандартным эталонным
тестам, обеспечивает повышение производительности от 1.6xдо 2x по сравнению с
процессором Pentium-200 МГц, и более, чем в 2 раза при оценке с помощью
мультимедийных тестов.
- Как и процессор Pentium Pro, процессор Pentium II использует архитектуру
двойной независимой шины, повышающую пропускнуюспособность и производительность.
- Использует новую технологию корпусов - картридж с односторонным контактом
(Single Edge Contact - S.E.C.)
- Оптимизирован для работы с 32-разрядными приложениями и операционными
системами.
- 32 Kб (16K/16K) неблокируемой кэш первого уровня. 512Kб общей неблокируемой
кэш второго уровня.
- Для масштабируемых систем обеспечивает поддержку двух процессоров и до 64 Гб
физической памяти.
- Высокая интерация данных и надежность обеспечиваетс системной шиной с ECC,
анализом отказов, функцией восстановления и проверкойфункциональной
избыточности.
Особенности
В процессоре Pentium II соединены лучшие свойства процессоров Intel:
производительность процессора Pentium Pro, достигнутая спомощью использования
метода динамического исполнения, и возможности технологии MMX, обеспечивающей
новый уровень производительности пользователям ПК.
Процессор Pentium II имеет дополнительные возможности работы с
бизнес-приложениями с интенсивным использованием средствсвязи, мультимедиа и
Internet. Программы, разработанные для технологии Intel MMX, обеспечивают
полноэкранное живое видео, расширенную цветовую гамму,реалистичную графику и
другие возможности мультимедиа. В системы на базе процессоров Pentium II
включены новые функции, упрощающие управление системой иснижающие совокупную
стоимость владения ПК как в малом, так и в большом бизнесе.
Описание процессора
Семейство процессоров Intel Pentium II включает процессоры с тактовыми частотами
233 и 266 МГц для настольных ПК, рабочих станций и серверови с тактовой частотой
300 МГц для рабочих станций. Все они совместимы по кодам с предыдущими
поколениями процессоров Intel. Процессоры Pentium II обеспечиваютмаксимальную
производительность приложений при работе в оперативных системах Windows 95,
Windows NT и UNIX.
Процессор Pentium II содержит 7.5 млн транзисторов и производитс по 0.35 мкм
технологии с использованием процесса CMOS. Процессорвыпускается в корпусе с
односторонним контактом (Single Edge Contact), обеспечивающем простоту установки
и гибкую архитектуру системной платы.
Существенное увеличение производительности процессоров Pentium II, по сравнению
с предыдущими процессорами архитектуры Intel, основанона сочетании технологии
процессора Pentium Pro с технологией Intel MMX. Результатом являетс более
высокая производительность приложений идополнительные возможности при работе с
программами, использующими преимущества технологии MMX.
Технология Динамического Исполнения процессора Pentium Pro
- Множественное предсказание ветвлений: предсказывает направления ветвлени
программы, увеличивая загруженность процессора.
- Анализ потока данных: в результате анализа зависимости инструкций друг от
друга процессор разрабатывает оптимизированный график ихвыполнения.
- Спекулятивное исполнение: исполняет инструкции в соответствии с
оптимизированным графиком (спекулятивно), обеспечиваязагруженность блоков
суперскалярного исполнения и повышая общую производительность.
Технология MMX
Технология MMX содержит новые инструкции и типы данных, позволяющие достигать
новых уровней производительности. Технологи MMXпредставляет собой набор базовых
целочисленных инструкций общего назначения, которые могут быть легко
использованы в мультимедийных и коммуникационныхприложениях. Основные
особенности технологии MMX:
- Использование метода обработки множественных данных в одной инструкции (Single
Instruction, Multiple Data - SIMD)
- 57 новых инструкций
- Восемь 64-разрядных регистров
- Четыре новых типа данных
Другие возможности
- Высокопроизводительная архитектура двойной независимой шины (системная шина и
шина кэш) обеспечивает повышение пропускной способностии производительности, а
также масштабируемость при использовании будущих технологий.
- Системная шина поддерживает множественные транзакции, что повышает пропускную
способность. Она обеспечивает поддержку до двухпроцессоров, что позволяет
получить недорогое решение, обеспечивающее существенное повышение
производительности многозадачных операционных систем иприложений.
- 512 Kб общей неблокируемой кэш-памяти второго уровн повышают
производительность, снижая среднее время доступа к памяти иобеспечивая быстрый
доступ к используемым инструкциями и данным. Производительность повышается и за
счет использования выделенной 64-разряднойшины кэш-памяти. Тактовая частота шины
кэш второго уровня определяется тактовой частотой процессора. Так, если частота
процессора составляет 266 МГц, точастота шины кэш равна 133 МГц, что вдвое
больше скорости доступа к кэш процессора Pentium. Для будущих процессоров
Pentium II планируется использоватьшины кэш с ECC. Процессор имеет также
раздельные кэш первого уровня (16К/16К), каждая из которых вдвое больше объема
кэш процессора Pentium Pro. Конвейерныйблок вычислений с плавающей запятой (FPU)
поддерживает определенные стандартом IEEE 754 32- и 64-разрядные форматы данных,
а также формат 80-bit. При работе стактовой частотой 300 МГц блок выполняет
более 300 млн инструкций с плавающей запятой в минуту (MFLOPS).
- Защита по четности сигналов адресации/запроса и ответа системной шины с
возможностью повторения обеспечивает высокую надежность иинтеграцию данных.
- ECC (Error Correction Code) позволяет корректировать 1-битные и выявлять
2-битные ошибки системной шины.
Процессор Pentium II также имеет несколько функций тестирования и контроля
производительности. Это:
- Встроенный Self Test (BIST) обеспечивает единичное константное восстановление
ошибок микрокода и больших логических устройств, атакже тестирование кэш
инструкций, кэш данных, буферов Translation Lookaside (TLB) и ROM.
- Порт доступа к стандартному тесту IEEE 1149.1 и механизм сканирования границ
позволяют производить тестирование процессора Pentium II исоединений системы с
помощью стандартного интерфейса.
- Встроенные счетчики производительности обеспечивают управление
производительностью и подсчет событий.
Тактовая частота 233 MHz(1) 266 MHz(1) 300
MHz(2)
Объем кэш 512KB 512KB 512KB
SPECint95 9.49 10.80 11.60
SPECfP95 6.43 6.89 7.20
IntelMedia Benchmark 310.40 350.77 --
ICOMP INDEX 2.0 267 303 --
(1) - Вариант с кэш второго уровня без ECC.
(2) - Для рабочих станций с кэш второго уровня с ECC.
Процессор Pentium II может иметь некоторые дефекты архитектуры или ошибки, так
называемые errata. Текущие errata доступны потребованию.
Pentium MMX (для мобильных систем)
Технология MMX и новый 0.25-микронный производственный процесс
Семейство процессоров Pentium для мобильных ПК призвано обеспечить наивысшую на
сегодня производительность мобильных компьютеров.Компьютеры на базе мобильных
процессоров Pentium с технологией MMX+ показывают отличную производительность
при работе с графикой, видео- и аудио-приложениями. Новый 0.25-микронный
технологический процесс Intel позволяет увеличить тактовую частоту процессора на
40%, сократив при этом расход энергиипочти на 50% по сравнению с предыдущими
высокопроизводительными процессорами для мобильных ПК. Это дает пользователям
целый ряд преимуществ - отзначительного повышения общей производительности до
серьезного увеличения времени автономной работы. Тактовая частота увеличена до
233 МГц, расходэнергии снижен почти на 50%
Технология производства микропроцессоров обычно характеризуется минимальным
возможным размером элемента - чем меньшекристалл, тем с большей скоростью может
работать схема. 0.25-микронная технология позволяет создавать элементы, имеющие
вдвое меньшую площадь посравнению с возможностями 0.35-микронной технологии
(обычно применяемой в производстве самых быстрых устройств).
Благодаря постоянной работе над проблемой уменьшения размера микросхем и
минимальных элементов, Intel выпускает все более производительныепроцессоры.
Кроме того, уменьшение размера схемы позволяет разместить на кремниевой пластине
большее количество кристаллов - это дает возможностьбыстрее удовлетворить спрос
на высокопроизводительные мобильные процессоры.
Что дает использование 0.25-микронной технологии?
Тактовая частота процессора при использовании 0.25-микронной технологии может
быть поднята до 233 МГц. Кроме того, применение этойтехнологии впервые позволило
снизить напряжение питания до уровня ниже 2 Вольт. В результате потребляемая
мощность снизилась почти на 50% при значительномувеличении производительности.
(Потребляемая мощность мобильного процессора Pentium с технологией MMX с
тактовой частотой 166 МГц составляет 7.7 Ватт именее 4 Ватт для нового
процессора с частотой 233 МГц.)
Такое снижение потребляемой мощности позволяет, с одной стороны, продлить время
автономной работы от батареи, а с другой стороны -установить в мобильный
компьютер более производительные периферийные устройства: улучшенный вариант
дисплея, более емкий жесткий диск, быстрыйCD-ROM и дополнительную память.
Технология MMX в мобильных процессорах Intel
Технология Intel MMX наиболее существенное за последнее время расширение
архитектуры процессоров Intel. Эта технология основана наиспользовании метода
SIMD одна команда, много данных и позволяет значительно ускорить работу с
мультимедийными и коммуникационными приложениями. Принципытехнологии MMX
реализованы в 57 дополнительных командах; их желательно применять для ускорения
операций по обработке графики, звука ивидеоизображения. Основная функция этих
команд - оптимизация исполнения стандартных для мультимедиа-приложений циклов,
позволяющая процессору выполнятьнесколько операций параллельно. Хотя такие циклы
обычно занимают небольшую часть кода программы, время, затрачиваемое на их
исполнение, может быть весьмасущественным.
Управление питанием
Все семейство мобильных процессоров Pentium поддерживает расширенный набор
функций управления питанием и терморежимом. Основой системыуправления питанием,
реализованной в процессорах Intel, являются функции Режима управления системой
(ISMM). Этот режим предусматривает переключение различныхэлементов системы в
состояние замедления, остановки и даже выключения, сберегая таким образом
энергию аккумулятора. Более того, благодаря применению0.25-микронной технологии
в производстве новейших мобильных процессоров с тактовой частотой 200 и 233 МГц,
появилась новая возможность дополнительногоснижения энергопотребления
компьютера. В этих процессорах используется усовершенствованная технология
понижения напряжения, разработанная компаниейIntel: в то время, как внешние
сигналы процессора имеют напряжение 2.5 В, ядро процессора питается от источника
1.8 В.
Мобильный Модуль
Мобильные процессоры Pentium с технологией MMX выпускаются в двух вариантах: в
320-контактном Планарно-Ленточном Корпусе ( Tape CarrierPackage, TCP) и в виде
Мобильного Модуля.
Мобильный Модуль представляет собой унифицированный элемент, содержащий
мобильный процессор Pentium и предназначенный для быстрого переходана процессоры
Pentium с технологией MMX уже сейчас и на процессоры следующих поколений в
будущем.
Мобильный Модуль имеет стандартный форм-фактор, облегчающий разработку систем на
основе новых процессоров. Он представляет собойвысокоинтегрированный модуль,
содержащий собственно процессор, а также все электронные схемы, необходимые для
непосредственной поддержки его работы.Мобильный Модуль полностью поддерживает
функции управления
питанием.
Несмотря на то, что применение Мобильного Модуля широко распространено в
производстве, использование процессора в корпусе TCP болеепредпочтительно для
создания компактных и легких мобильных ПК. Миниатюрный размер и удачные
температурные характеристики TCP позволяют дополнительносэкономить место, столь
дефицитное для компьютеров этого класса.
AMD
AMD K5
Процессор фирмы AMD Krypton-5 (K5). Эти процессоры построены по архитектуре
x86-to-RISC86, принципиально отличной отархитектуры примененной в процессорах
Intel Pentium, но они устанавливаются в тот же разъем Socket-7 на материнских
платах и полностью совместимы спроцессорами Pentium.
Процессор AMD K5 содержит 16 Кб кэш памяти для инструкций и 8 Кб для данных,
напряжение питания процессора 3,3 В (STD). Использованиедругой архитектуры
позволило при равных тактовых частотах на процессорах AMD K5 получить большую
производительность, чем на процессорах Intel Pentium. ПроцессорыAMD K5-PR75, AMD
K5-PR90 и AMD K5-PR100 работают на тактовых частотах соответствующих их
P-рейтингам. В процессоры AMD K5-PR120, PR-133, PR-150 иPR-166 были внесены
значительные конструктивные изменения по сравнению с предыдущими моделями и их
производительность значительно повысилась. Ониработают на частотах 90, 100, 120
и 133 МГц соответственно.
Использование новой архитектуры в процессорах K5 привело к сбоям в работе
некоторых программ, написанных некорректно. Чаще всего этопроявляется в том, что
программа во время работы выдает ошибку Divide overflow (переполнение деления
или деление на 0). Происходит это из-за того, чтопроцессоры AMD K5 оказались
"слишком умными". Дело в том, что некоторые программы используют "пустой цикл" -
небольшой многократноповторяющийся участок программы, на котором ничего не
происходит (например, по времени исполнения "пустого цикла", можно определить
скорость работыпроцессора). "Умный" AMD K5 видит, что в этом цикле ничего не
происходит и не выполняет его. Это приводит к тому, что программа,
замеряющаявремя работы пустого цикла на процессоре K5, получает время равное
нулю, и при попытке деления константы на полученное время возникает ошибка.
Таких программостается все меньше и меньше, и обычно эти ошибки проявляются
только при работе под DOS.
Для процессора K5 существует стандартная программа, которая отключает
предсказание переходов (снижая производительность процессора, нообеспечивая
корректную работу без сбоев) и обеспечивает скорость выполнения циклов на уровне
Pentium. Аналогичного результата можно добиться путемотключения кэша, что,
правда, еще сильнее снизит производительность, сводя на нет все выгоды покупки
более быстрого процессора. Отметим, что в процессор AMDK5 добавлены несколько
новых по сравнению с Pentium инструкций. Эти инструкции могут использоваться
отладчиками для более эффективной работы.
Процессоры AMD отличаются более высокой производительностью при выполнении
целочисленных операций (к ним относятсябольшинство бизнес-приложений и игр) и
более низкой скоростью работы математического сопроцессора (используемого
AUTOCAD, многими научнымипрограммами и, как это не печально, популярной игрой
Quake). AMD всегда славилась своей жесткой ценовой политикой - цены на
процессоры у этой фирмыгораздо ниже чем у Intel, что зачастую определяет выбор
покупателя в сторону AMD. Процессоры AMD K5 являются недорогим решением, если
вам нужен Pentiumсовместимый компьютер. Но обратной стороной медали является то,
что может понадобиться дополнительное время на наладку системы и исправление
программ сошибками.
AMD K6
Процессор, построенный по x86-to-RISC86 технологии, может выполнять до 6
инструкций RISC86 одновременно. Он устанавливается в разъемSocket 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.Процессоры K6 содержат 32 Кб кэш
памяти для инструкций и 32 Кб для данных, а также таблицу истории переходов на
8192 записи для предсказания переходов.
Для процессоров AMD K6 PR2-166 и AMD K6 PR2-200 требуется двойное питание
2,9/3,3 В, для AMD K6 PR2-233 необходимо напряжение 3,2/3,3 В.
Процессоры AMD K6 за счет невысокой цены и возможностям аналогичным процессору
Pentium II могут стать серьезными конкурентамипроцессорам Pentium MMX и Pentium
II фирмы Intel. Эти процессоры хорошо использовать при апгрейде (обновлении)
компьютеров на базе Pentium совместимыхпроцессоров, так как при этом не
требуется замена материнской платы. В отличие от Pentium Pro, AMD K6 одинаково
хорошо работает с 16 битными и с 32 битнымизадачами, поэтому его одинаково
хорошо использовать для серьезных научных задач, для бизнес-приложений, для
просмотра Video и для игр под Windows и подDOS.
CYRIX
Cyrix 6x86 / 6x86L
Устанавливаются в разъем Socket-7. По характеристикам они более похожи на AMD K5
нежели на Intel Pentium, но выполнены как и Pentium поCISC-архитектуре. В
кристалл процессора Cyrix 6x86 (он же M1 или Spike) встроены 16 Кб общей кэш
памяти для инструкций и данных и буфер емкостью 256байт для последних
инструкций. Буфер способствует ускорению выполнения коротких циклов, вследствие
чего простенькие тесты, основанные на измерении временивыполнения цикла
показывают огромную производительность (отсюда рекордные показатели по тестам
SysInfo).
Для Cyrix 6x86 тоже существуют программы позволяющие затормозить выполнение
циклов, предназначенные для устраненияошибки Divide overflow в некорректно
написанных программах. Математический сопроцессор 6x86 несколько слабее, чем
сопроцессор в Pentium. Процессор 6x86работает от источника напряжением 3,3 В
(STD) или 3.52 В (VRE). Существует версия процессора 6x86L с двойным питанием
2,8/3,3 В. Она отличается пониженным(более чем на 25%) тепловыделением.
На данный момент продаются следующие модификации процессора Cyrix 6x86: Cyrix
6x86 PR120+ (тактовая частота 100 МГц), Cyrix 6x86 PR150+(частота 120 МГц),
Cyrix 6x86 PR166+ (частота 133 МГц), Cyrix 6x86 PR200+ (частота 150 МГц -
необходима плата с поддержкой частоты шины 75 МГц). Цены -между соответствующими
по производительности процессорами AMD и Intel.
Так как математический сопроцессор у таких процессоров быстрее чем у процессоров
AMD K5, то такие процессоры хорошо использовать и для научныхзадач, и для игр, и
для бизнес-приложений. Этот процессор, как и AMD K5 является недорогой
альтернативой Pentium, но может потребоваться дополнительнаянастройка системы и
применение специальных программ в случае, если вы используете старые версии
программ рассчитанные только на процессоры Intel.Такой процессор можно купить,
если вы не поленитесь хорошо разобраться во внутренностях компьютера (или вы
можете найти человека, который вам поможет).Перед тем, как сделать покупку, надо
убедиться, что вы сможете его установить и настроить компьютер на работу с ним.
Далеко не любая материнская плата сумеетправильно распознать этот процессор.
Если вы покупали плату давно, то она может запросто отказаться работать с Cyrix
6x86.
Cyrix 6x86MX
Процессор Cyrix 6x86MX (он же M2) с поддержкой инструкций MMX и кэш памятью,
увеличенной до 64 Кб. Процессор использует двойное питание2,9/3,3 В и
устанавливается в разъем Socket-7. Производятся Cyrix 6x86MX-PR166GP с тактовой
частотой 133 МГц, Cyrix 6x86MX-PR200GP с частотой 166МГц и Cyrix 6x86MX-PR233 с
частотой 188 МГц. Его можно использовать для новых игр с поддержкой MMX, для
просмотра видео, для научных и бизнес-приложений.
Этот процессор может послужить недорогой альтернативой Pentium MMX, но
необходимо учитывать, что это не копия процессора Intel, иможет потребоваться
дополнительная настройка и поддержка со стороны материнской платы.
Скачали данный реферат: Agrafena, Jasnogorodskij, Ljubomysl, Dobromira, Белоглазов, Sijasinov, Iva.
Последние просмотренные рефераты на тему: реферат, реферат по обж, курсовая работа исследование, доклад по физике.
1
INTEL
Pentium
Pentium MMX
Pentium Pro
Pentium II
Pentium MMX (для мобильных систем)
AMD
AMD K5
AMD K6
CYRIX
Cyrix 6x86 / 6x86L
Cyrix 6x86MX
INTEL
Pentium
Краткий обзор
Процессор Pentium фирмы Intel объединяет в себе высокую производительность с
гибкостью и совместимостью, характеризующими платформуперсонального компьютера.
В настоящее время процессор Pentium являетс основой большинства продаваемых ПК и
обеспечивает широкие возможности для работы сновым поколением мультимедийного
программного обеспечения и Internet. Это способствует созданию новейшего
программного обеспечения с мощной реалистичнойграфикой и возможностью
воспроизведения полноэкранного видео. Процессор Pentium расширяет диапазон
микропроцессоров архитектуры Intel до новых вершин, создаваяновую область
возможностей для компьютерных систем сегодн и в будущем.
Семейство процессоров Pentium:
Процессор Pentium 200 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 142
Процессор Pentium 166 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 127
Процессор Pentium 150 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 114
Процессор Pentium 133 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 111
Процессор Pentium 120 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 100
Процессор Pentium 100 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 90
Процессор Pentium 75 МГц, индекс iCOMP 2.0 - 67
Высокая производительность для всего программного обеспечения ПК
Новые возможности и усовершенствования, появившиеся в результате развития
полупроводниковой технологии, делают процессор Pentiumполностью
программно-совместимым с предыдущими микропроцессорами Intel, тем самым сохраняя
капиталовложения пользователей в программное обеспечение,которые достигают
миллиардов долларов. Семейство процессоров Pentium оправдывает
ожиданияпользователей компьютеров, например, на процессоре Pentiumэффективно
работают все ведущие операционные системы и многочисленные сложные приложения.
Процессоры семейства Pentium производятся с использованием современной
полупроводниковой технологии и имеют размер элемента разрешенияменьше микрона.
Процессоры Pentium 75МГц, 90МГц, 100МГц и 120МГц выполнены по 0.6-микронной 3.3V
технологии, а процессоры Pentium 120МГц, 133МГц, 150МГц,166МГц и 200МГц - по
0.35-микронной 3.3V технологии.
В дополнение ко всем свойствам предыдущих поколений процессоров Intel,
процессоры семейства Pentium имеют следующие особенности:
Основные характеристики
- Суперскалярная Архитектура
- Динамическое Предсказание Ветвлений
- Модуль конвейерной обработки операций с плавающей запятой
- Меньшее время исполнения инструкций
- Раздельные кэш данных (8Kб ) и кэш кода (8Kб)
- Протокол обратной записи MESI в кэш данных
- 64-битная Шина Данных
- Конвейер циклов на шине
- Контроль четности адресов
- Внутренняя проверка четности
- Контроль функциональной избыточности
- Контроль исполнения
- Мониторинг производительности
- Периферийное сканирование в соответствии с IEEE 1149.1
- Режим управления системой (System Management Mode)
- Расширение виртуальных режимов
- Поддержка двухпроцессорности
- Интеллектуальное управление потреблением энергии (SL)
- Частичные операции на шине
- Встроенный API
Pentium MMX
Краткий обзор
Процессоры Pentium с тактовой частотой 233, 200 и 166 МГц обеспечивают лучшую
производительность среди процессоров с гнездом Socket 7.Более высокая
производительность по сравнению с обычными процессорами Pentium
- на 10-20% на стандартных тестах
- более 60% на тесте Intel's Media Benchmark, оценивающем производительность
технологии MMX при работе с мультимедиа
Имеет улучшенную микроархитектуру по сравнению с процессором Pentium
- полная поддержка технологии MMX
- удвоены кэш данных и кэш кода до 16 К каждая
- улучшен механизм предсказания ветвления
- улучшенная конвейерная обработка
- более глубокие буферы записи Полная совместимость со всей библиотекой
программного обеспечения персональных компьютеров, созданного дляпроцессоров
Pentium, Intel486 и Intel386
Процессоры Pentium c технологией MMX, выпускающиеся с тактовой частотой 233, 200
и 166 МГц, являются существенным дополнениемсемейства Pentium. Скорость работы
приложений в системах с процессором Pentium с технологией MMX на 10-20% больше,
чем в системах с процессором Pentium той жетактовой частоты. Приложения,
разработанные для технологии MMX, реализуют дополнительную производительность,
которую обеспечивает технология MMX, позволяяиспользовать богатую цветовую
гамму, более реалистичную графику, полно-экранное видео и т.д. Конкретные
возможности определяются типом приложения и степеньюиспользования технологии
MMX. Эталонный тест Intel Media Benchmark, который оценивает производительность
мультимедиа, исполняетс более чем на 60% быстрее всистеме на базе процессора
Pentium с технологией MMX, чем в системе с процессором Pentium той же тактовой
частоты.
Для более полного интерактивного использования ПК система должна обладать
высокой производительностью в трех направлениях: при выполнениицелочисленных
вычислений и операций с плавающей запятой, а также при работе с мультимедиа.
Обычные приложения, такие как текстовые редакторы, программы длясоздания и
просмотра презентаций, персональные финансовые программы, требуют высокой
производительности целочисленных вычислений. Однако, для использованиявидео,
трехмерных игр и обработки изображений необходимо максимальное расширение
мультимедийных возможностей ваших процессоров и систем, а такжевысокая
производительность операций с плавающей запятой. Процессор Pentiumг c
технологией MMX с тактовой частотой 233 МГц имеет лучшие
показателипроизводительности во всех трех областях.
Процессор Pentium с технологией MMX обеспечивает полную совместимость, как
программную, так и по выводам, с предыдущими процессорамисемейства Pentium. Он
содержит 4.5 миллиона транзисторов и изготовлен по расширенной 0.35 микронной
технологии с использованием технологии КМОП итехнологии понижения напряжения.
Это позволяет сохранить тепловые характеристики оригинального процессора Pentium
при существенном увеличениипроизводительности.
Описание процессора
Процессор Pentium с технологией MMX - новый представитель семейства процессоров
Pentium c улучшенной микроархитектурой:
- Полная поддержка технологии MMX.
- В основе технологии MMX лежит метод SIMD - одна инструкция над многими
данными, - который позволяет увеличить производительность широкогонабора
мультимедийных и коммуникационных приложений.
- Процессор Pentium c технологией MMX поддерживает 57 новых инструкций и 4 новых
64-разрядных типа данных.
- Все существующие операционные системы и приложени полностью совместимы с
процессором Pentium с технологией MMX.
- Удвоен объем кэш данных и кэш кода до 16К каждой.
- Кэш данных и кэш кода 1-го уровня процессора были удвоены до 16kb каждая.
Раздельные встроенные кэш увеличивают производительность,сокращая среднее время
доступа к памяти и обеспечивая быстрый доступ к часто используемым инструкциям и
данным. Кэш кода и кэш данных используютсяодновременно, причем кэш данных
поддерживает два обращения одновременно. Кэш данных поддерживает метод обратной
записи (write-back) или, альтернативно,построчной сквозной записи
(writethrough).
- Улучшенное предсказание ветвления. Динамическое предсказание ветвления
использует Branch Target Buffer (BTB), которыйпредсказывает наиболее вероятный
набор инструкций для исполнения.
- Улучшенная конвейерная обработка. Для повышения производительности была
добавлена дополнительная стадия конвейерной обработки.
- Более глубокие буферы записи. Для улучшени производительности записи в память,
буферная область, состоящая из четырехбуферов, теперь используется совместно
двумя конвейерами.
Все процессоры семейства Pentium разработаны для господствующих в настоящее
время настольных систем и обеспечивают существенные улучшения посравнению с
предыдущими поколениями микропроцессоров Intel, типа Intel486 и lntel386 и т.д.,
при сохранении кодовой совместимости.
Основные характеристики:
- 64-разрядная шина данных
- Целостность данных
- Встроенный контроллер прерываний микропроцессора
- Контроль производительности и отслеживание исполнения
- Улучшение страничного обмена
- Управление мощностью с помощью SL-технологии
- Суперскралярная архитектура с возможностью параллельного исполнения двух
целочисленных инструкций за один такт
- Конвейерный блок вычислений с плавающей запятой (FPU) для поддержки 32- и 64-
разрядных форматов, установленных стандартом IEEE 754, атакже 80-разрядного
формата. Это дает возможность исполнения в одном такте двух инструкций с
плавающей запятой, обеспечивая увеличение производительностивычислений с
плавающей запятой до пяти раз с планированием инструкции и конвейерным
исполнением. FPU - это объектный код, совместимый с
математическимисопроцессорами Intel486 DX и Intel 487 SX, Intel 387 DX, и Intel
387 SX.
- Многие инструкции, микрокодированные в процессорах x86, теперь аппаратно
встроены в процессор для обеспечени высокойпроизводительности.
- Контрольные сигналы шины для управления согласованностью кэш-памяти в
мультипроцессорных системах.
- Встроенный контроллер прерываний микропроцессора, обеспечивающий симметричную
многопроцессорную обработку с минимальнымизатратами.
- Двухпроцессорный режим, обеспечивающий повышение производительности приложений
в 32-разрядных операционных системах.
- Расширенная форма страничного обмена обеспечивает доступ к структурам данных,
большим доступного объема памяти, сохраняя их частично впамяти и частично на
диске.
- Аппаратная поддержка виртуальных прерываний, которая обеспечиваетс Виртуальным
флагом прерываний(VIF) и Виртуальным ожиданиемпрерываний(VIP) в регистре EFLAGS,
в некоторых случаях устраняет необходимость мониторного захвата из
виртуального-8086 или защищенного режимов.
- Идентификация CPU для получения информации о семействе, модели, степпинге и
характеристиках процессора с помощью команды CPUID.Возможность выполнения этой
инструкции определяется возможностью установки ID в регистре EFLAGS.
- Определение ошибок внутренних устройств и интерфейса шины обеспечиваетс с
помощью защиты контроля по четности и Machine Check Exception(MCE). Также
обеспечивается аппаратная поддержка для проверки завершения цикла шины.
Некоторые возможности процессора используются для тестирования и контроля
производительности. Это:
- Встроенный Self Test (BIST), обеспечивающий 100% определение единичных
константных ошибок микрокода и больших PLA, а такжетестирование кэш кода, кэш
данных, Translation Lookaside Buffers(TLB) и постоянных ROM.
- Порт доступа к стандартным тестам IEEE 1149.1 и архитектурный механизм
сканировани границ, позволяющий тестирование процессорас помощью стандартного
интерфейса.
- Расширения Отладки, которые позволяют отлаживать адреса ввода-вывода и доступ
к памяти.
- Внутренние счетчики, которые могут использоваться для контроля
производительности и учета событий.
Pentium Pro
Обзор продукции
Семейство процессоров Pentium Pro - это следующее поколение
высокопроизводительных изделий Intel для мощных настольных компьютеров,
рабочихстанций и серверов. Это семейство включает в себя процессоры с тактовой
частотой от 150 Mгц и выше, которые легко объединяются в
многопроцессорныесистемы до четырех процессоров в каждой. Преимущество в
производительности процессора Pentium Pro над предыдущими поколениями
процессоров достигаетс засчет технологии, называемой Динамическим Исполнением.
Это следующий этап развития суперскалярной архитектуры, ранее реализованной в
процессорах Pentium,который позволил широко использовать трехмерную визуализацию
и интерактивные возможности, необходимые для современных коммерческих и
технических приложенийи развивающихся приложений завтрашнего дня. Надежность и
сервисные средства процессора Pentium Pro важны для наиболее ответственных
приложений.
Основные характеристики
- Тактовая частота ядра 150, 166, 180 и 200 Mгц
- Совместим по кодам с приложениями, работающими с предыдущими семействами
процессоров Intel
- Оптимизирован для 32-разрядных приложений, работающих под управлением
современных 32-разрядных операционных систем
- Микроархитектура с Динамическим Исполнением
- Единый корпус содержит процессор Pentium Pro, кэш-память и интерфейс системной
шины
- Наращивается до четырехпроцессорной системы с 4Гб памяти
- Раздельные внешняя системная шина и внутренняя полноскоростная шина кэш-памяти
- Раздельные неблокируемая кэш-память данных и инструкций размером 8Kб/8Kб
- Интегрированная неблокируемая кэш-память второго уровня 256 или 512 Kб
- Средства сохранения целостности данных: аппаратная коррекция ошибок (ECC),
анализ ошибок и восстановление данных, проверкафункциональной избыточности
Pentium II
Наиболее высокопроизводительный процессор, сочетающий мощность процессора
Pentium Pro с возможностямитехнологии MMX.
Процессор Pentium II с тактовой частотой 266 МГц, согласно стандартным эталонным
тестам, обеспечивает повышение производительности от 1.6xдо 2x по сравнению с
процессором Pentium-200 МГц, и более, чем в 2 раза при оценке с помощью
мультимедийных тестов.
- Как и процессор Pentium Pro, процессор Pentium II использует архитектуру
двойной независимой шины, повышающую пропускнуюспособность и производительность.
- Использует новую технологию корпусов - картридж с односторонным контактом
(Single Edge Contact - S.E.C.)
- Оптимизирован для работы с 32-разрядными приложениями и операционными
системами.
- 32 Kб (16K/16K) неблокируемой кэш первого уровня. 512Kб общей неблокируемой
кэш второго уровня.
- Для масштабируемых систем обеспечивает поддержку двух процессоров и до 64 Гб
физической памяти.
- Высокая интерация данных и надежность обеспечиваетс системной шиной с ECC,
анализом отказов, функцией восстановления и проверкойфункциональной
избыточности.
Особенности
В процессоре Pentium II соединены лучшие свойства процессоров Intel:
производительность процессора Pentium Pro, достигнутая спомощью использования
метода динамического исполнения, и возможности технологии MMX, обеспечивающей
новый уровень производительности пользователям ПК.
Процессор Pentium II имеет дополнительные возможности работы с
бизнес-приложениями с интенсивным использованием средствсвязи, мультимедиа и
Internet. Программы, разработанные для технологии Intel MMX, обеспечивают
полноэкранное живое видео, расширенную цветовую гамму,реалистичную графику и
другие возможности мультимедиа. В системы на базе процессоров Pentium II
включены новые функции, упрощающие управление системой иснижающие совокупную
стоимость владения ПК как в малом, так и в большом бизнесе.
Описание процессора
Семейство процессоров Intel Pentium II включает процессоры с тактовыми частотами
233 и 266 МГц для настольных ПК, рабочих станций и серверови с тактовой частотой
300 МГц для рабочих станций. Все они совместимы по кодам с предыдущими
поколениями процессоров Intel. Процессоры Pentium II обеспечиваютмаксимальную
производительность приложений при работе в оперативных системах Windows 95,
Windows NT и UNIX.
Процессор Pentium II содержит 7.5 млн транзисторов и производитс по 0.35 мкм
технологии с использованием процесса CMOS. Процессорвыпускается в корпусе с
односторонним контактом (Single Edge Contact), обеспечивающем простоту установки
и гибкую архитектуру системной платы.
Существенное увеличение производительности процессоров Pentium II, по сравнению
с предыдущими процессорами архитектуры Intel, основанона сочетании технологии
процессора Pentium Pro с технологией Intel MMX. Результатом являетс более
высокая производительность приложений идополнительные возможности при работе с
программами, использующими преимущества технологии MMX.
Технология Динамического Исполнения процессора Pentium Pro
- Множественное предсказание ветвлений: предсказывает направления ветвлени
программы, увеличивая загруженность процессора.
- Анализ потока данных: в результате анализа зависимости инструкций друг от
друга процессор разрабатывает оптимизированный график ихвыполнения.
- Спекулятивное исполнение: исполняет инструкции в соответствии с
оптимизированным графиком (спекулятивно), обеспечиваязагруженность блоков
суперскалярного исполнения и повышая общую производительность.
Технология MMX
Технология MMX содержит новые инструкции и типы данных, позволяющие достигать
новых уровней производительности. Технологи MMXпредставляет собой набор базовых
целочисленных инструкций общего назначения, которые могут быть легко
использованы в мультимедийных и коммуникационныхприложениях. Основные
особенности технологии MMX:
- Использование метода обработки множественных данных в одной инструкции (Single
Instruction, Multiple Data - SIMD)
- 57 новых инструкций
- Восемь 64-разрядных регистров
- Четыре новых типа данных
Другие возможности
- Высокопроизводительная архитектура двойной независимой шины (системная шина и
шина кэш) обеспечивает повышение пропускной способностии производительности, а
также масштабируемость при использовании будущих технологий.
- Системная шина поддерживает множественные транзакции, что повышает пропускную
способность. Она обеспечивает поддержку до двухпроцессоров, что позволяет
получить недорогое решение, обеспечивающее существенное повышение
производительности многозадачных операционных систем иприложений.
- 512 Kб общей неблокируемой кэш-памяти второго уровн повышают
производительность, снижая среднее время доступа к памяти иобеспечивая быстрый
доступ к используемым инструкциями и данным. Производительность повышается и за
счет использования выделенной 64-разряднойшины кэш-памяти. Тактовая частота шины
кэш второго уровня определяется тактовой частотой процессора. Так, если частота
процессора составляет 266 МГц, точастота шины кэш равна 133 МГц, что вдвое
больше скорости доступа к кэш процессора Pentium. Для будущих процессоров
Pentium II планируется использоватьшины кэш с ECC. Процессор имеет также
раздельные кэш первого уровня (16К/16К), каждая из которых вдвое больше объема
кэш процессора Pentium Pro. Конвейерныйблок вычислений с плавающей запятой (FPU)
поддерживает определенные стандартом IEEE 754 32- и 64-разрядные форматы данных,
а также формат 80-bit. При работе стактовой частотой 300 МГц блок выполняет
более 300 млн инструкций с плавающей запятой в минуту (MFLOPS).
- Защита по четности сигналов адресации/запроса и ответа системной шины с
возможностью повторения обеспечивает высокую надежность иинтеграцию данных.
- ECC (Error Correction Code) позволяет корректировать 1-битные и выявлять
2-битные ошибки системной шины.
Процессор Pentium II также имеет несколько функций тестирования и контроля
производительности. Это:
- Встроенный Self Test (BIST) обеспечивает единичное константное восстановление
ошибок микрокода и больших логических устройств, атакже тестирование кэш
инструкций, кэш данных, буферов Translation Lookaside (TLB) и ROM.
- Порт доступа к стандартному тесту IEEE 1149.1 и механизм сканирования границ
позволяют производить тестирование процессора Pentium II исоединений системы с
помощью стандартного интерфейса.
- Встроенные счетчики производительности обеспечивают управление
производительностью и подсчет событий.
Тактовая частота 233 MHz(1) 266 MHz(1) 300
MHz(2)
Объем кэш 512KB 512KB 512KB
SPECint95 9.49 10.80 11.60
SPECfP95 6.43 6.89 7.20
IntelMedia Benchmark 310.40 350.77 --
ICOMP INDEX 2.0 267 303 --
(1) - Вариант с кэш второго уровня без ECC.
(2) - Для рабочих станций с кэш второго уровня с ECC.
Процессор Pentium II может иметь некоторые дефекты архитектуры или ошибки, так
называемые errata. Текущие errata доступны потребованию.
Pentium MMX (для мобильных систем)
Технология MMX и новый 0.25-микронный производственный процесс
Семейство процессоров Pentium для мобильных ПК призвано обеспечить наивысшую на
сегодня производительность мобильных компьютеров.Компьютеры на базе мобильных
процессоров Pentium с технологией MMX+ показывают отличную производительность
при работе с графикой, видео- и аудио-приложениями. Новый 0.25-микронный
технологический процесс Intel позволяет увеличить тактовую частоту процессора на
40%, сократив при этом расход энергиипочти на 50% по сравнению с предыдущими
высокопроизводительными процессорами для мобильных ПК. Это дает пользователям
целый ряд преимуществ - отзначительного повышения общей производительности до
серьезного увеличения времени автономной работы. Тактовая частота увеличена до
233 МГц, расходэнергии снижен почти на 50%
Технология производства микропроцессоров обычно характеризуется минимальным
возможным размером элемента - чем меньшекристалл, тем с большей скоростью может
работать схема. 0.25-микронная технология позволяет создавать элементы, имеющие
вдвое меньшую площадь посравнению с возможностями 0.35-микронной технологии
(обычно применяемой в производстве самых быстрых устройств).
Благодаря постоянной работе над проблемой уменьшения размера микросхем и
минимальных элементов, Intel выпускает все более производительныепроцессоры.
Кроме того, уменьшение размера схемы позволяет разместить на кремниевой пластине
большее количество кристаллов - это дает возможностьбыстрее удовлетворить спрос
на высокопроизводительные мобильные процессоры.
Что дает использование 0.25-микронной технологии?
Тактовая частота процессора при использовании 0.25-микронной технологии может
быть поднята до 233 МГц. Кроме того, применение этойтехнологии впервые позволило
снизить напряжение питания до уровня ниже 2 Вольт. В результате потребляемая
мощность снизилась почти на 50% при значительномувеличении производительности.
(Потребляемая мощность мобильного процессора Pentium с технологией MMX с
тактовой частотой 166 МГц составляет 7.7 Ватт именее 4 Ватт для нового
процессора с частотой 233 МГц.)
Такое снижение потребляемой мощности позволяет, с одной стороны, продлить время
автономной работы от батареи, а с другой стороны -установить в мобильный
компьютер более производительные периферийные устройства: улучшенный вариант
дисплея, более емкий жесткий диск, быстрыйCD-ROM и дополнительную память.
Технология MMX в мобильных процессорах Intel
Технология Intel MMX наиболее существенное за последнее время расширение
архитектуры процессоров Intel. Эта технология основана наиспользовании метода
SIMD одна команда, много данных и позволяет значительно ускорить работу с
мультимедийными и коммуникационными приложениями. Принципытехнологии MMX
реализованы в 57 дополнительных командах; их желательно применять для ускорения
операций по обработке графики, звука ивидеоизображения. Основная функция этих
команд - оптимизация исполнения стандартных для мультимедиа-приложений циклов,
позволяющая процессору выполнятьнесколько операций параллельно. Хотя такие циклы
обычно занимают небольшую часть кода программы, время, затрачиваемое на их
исполнение, может быть весьмасущественным.
Управление питанием
Все семейство мобильных процессоров Pentium поддерживает расширенный набор
функций управления питанием и терморежимом. Основой системыуправления питанием,
реализованной в процессорах Intel, являются функции Режима управления системой
(ISMM). Этот режим предусматривает переключение различныхэлементов системы в
состояние замедления, остановки и даже выключения, сберегая таким образом
энергию аккумулятора. Более того, благодаря применению0.25-микронной технологии
в производстве новейших мобильных процессоров с тактовой частотой 200 и 233 МГц,
появилась новая возможность дополнительногоснижения энергопотребления
компьютера. В этих процессорах используется усовершенствованная технология
понижения напряжения, разработанная компаниейIntel: в то время, как внешние
сигналы процессора имеют напряжение 2.5 В, ядро процессора питается от источника
1.8 В.
Мобильный Модуль
Мобильные процессоры Pentium с технологией MMX выпускаются в двух вариантах: в
320-контактном Планарно-Ленточном Корпусе ( Tape CarrierPackage, TCP) и в виде
Мобильного Модуля.
Мобильный Модуль представляет собой унифицированный элемент, содержащий
мобильный процессор Pentium и предназначенный для быстрого переходана процессоры
Pentium с технологией MMX уже сейчас и на процессоры следующих поколений в
будущем.
Мобильный Модуль имеет стандартный форм-фактор, облегчающий разработку систем на
основе новых процессоров. Он представляет собойвысокоинтегрированный модуль,
содержащий собственно процессор, а также все электронные схемы, необходимые для
непосредственной поддержки его работы.Мобильный Модуль полностью поддерживает
функции управления
питанием.
Несмотря на то, что применение Мобильного Модуля широко распространено в
производстве, использование процессора в корпусе TCP болеепредпочтительно для
создания компактных и легких мобильных ПК. Миниатюрный размер и удачные
температурные характеристики TCP позволяют дополнительносэкономить место, столь
дефицитное для компьютеров этого класса.
AMD
AMD K5
Процессор фирмы AMD Krypton-5 (K5). Эти процессоры построены по архитектуре
x86-to-RISC86, принципиально отличной отархитектуры примененной в процессорах
Intel Pentium, но они устанавливаются в тот же разъем Socket-7 на материнских
платах и полностью совместимы спроцессорами Pentium.
Процессор AMD K5 содержит 16 Кб кэш памяти для инструкций и 8 Кб для данных,
напряжение питания процессора 3,3 В (STD). Использованиедругой архитектуры
позволило при равных тактовых частотах на процессорах AMD K5 получить большую
производительность, чем на процессорах Intel Pentium. ПроцессорыAMD K5-PR75, AMD
K5-PR90 и AMD K5-PR100 работают на тактовых частотах соответствующих их
P-рейтингам. В процессоры AMD K5-PR120, PR-133, PR-150 иPR-166 были внесены
значительные конструктивные изменения по сравнению с предыдущими моделями и их
производительность значительно повысилась. Ониработают на частотах 90, 100, 120
и 133 МГц соответственно.
Использование новой архитектуры в процессорах K5 привело к сбоям в работе
некоторых программ, написанных некорректно. Чаще всего этопроявляется в том, что
программа во время работы выдает ошибку Divide overflow (переполнение деления
или деление на 0). Происходит это из-за того, чтопроцессоры AMD K5 оказались
"слишком умными". Дело в том, что некоторые программы используют "пустой цикл" -
небольшой многократноповторяющийся участок программы, на котором ничего не
происходит (например, по времени исполнения "пустого цикла", можно определить
скорость работыпроцессора). "Умный" AMD K5 видит, что в этом цикле ничего не
происходит и не выполняет его. Это приводит к тому, что программа,
замеряющаявремя работы пустого цикла на процессоре K5, получает время равное
нулю, и при попытке деления константы на полученное время возникает ошибка.
Таких программостается все меньше и меньше, и обычно эти ошибки проявляются
только при работе под DOS.
Для процессора K5 существует стандартная программа, которая отключает
предсказание переходов (снижая производительность процессора, нообеспечивая
корректную работу без сбоев) и обеспечивает скорость выполнения циклов на уровне
Pentium. Аналогичного результата можно добиться путемотключения кэша, что,
правда, еще сильнее снизит производительность, сводя на нет все выгоды покупки
более быстрого процессора. Отметим, что в процессор AMDK5 добавлены несколько
новых по сравнению с Pentium инструкций. Эти инструкции могут использоваться
отладчиками для более эффективной работы.
Процессоры AMD отличаются более высокой производительностью при выполнении
целочисленных операций (к ним относятсябольшинство бизнес-приложений и игр) и
более низкой скоростью работы математического сопроцессора (используемого
AUTOCAD, многими научнымипрограммами и, как это не печально, популярной игрой
Quake). AMD всегда славилась своей жесткой ценовой политикой - цены на
процессоры у этой фирмыгораздо ниже чем у Intel, что зачастую определяет выбор
покупателя в сторону AMD. Процессоры AMD K5 являются недорогим решением, если
вам нужен Pentiumсовместимый компьютер. Но обратной стороной медали является то,
что может понадобиться дополнительное время на наладку системы и исправление
программ сошибками.
AMD K6
Процессор, построенный по x86-to-RISC86 технологии, может выполнять до 6
инструкций RISC86 одновременно. Он устанавливается в разъемSocket 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.Процессоры K6 содержат 32 Кб кэш
памяти для инструкций и 32 Кб для данных, а также таблицу истории переходов на
8192 записи для предсказания переходов.
Для процессоров AMD K6 PR2-166 и AMD K6 PR2-200 требуется двойное питание
2,9/3,3 В, для AMD K6 PR2-233 необходимо напряжение 3,2/3,3 В.
Процессоры AMD K6 за счет невысокой цены и возможностям аналогичным процессору
Pentium II могут стать серьезными конкурентамипроцессорам Pentium MMX и Pentium
II фирмы Intel. Эти процессоры хорошо использовать при апгрейде (обновлении)
компьютеров на базе Pentium совместимыхпроцессоров, так как при этом не
требуется замена материнской платы. В отличие от Pentium Pro, AMD K6 одинаково
хорошо работает с 16 битными и с 32 битнымизадачами, поэтому его одинаково
хорошо использовать для серьезных научных задач, для бизнес-приложений, для
просмотра Video и для игр под Windows и подDOS.
CYRIX
Cyrix 6x86 / 6x86L
Устанавливаются в разъем Socket-7. По характеристикам они более похожи на AMD K5
нежели на Intel Pentium, но выполнены как и Pentium поCISC-архитектуре. В
кристалл процессора Cyrix 6x86 (он же M1 или Spike) встроены 16 Кб общей кэш
памяти для инструкций и данных и буфер емкостью 256байт для последних
инструкций. Буфер способствует ускорению выполнения коротких циклов, вследствие
чего простенькие тесты, основанные на измерении временивыполнения цикла
показывают огромную производительность (отсюда рекордные показатели по тестам
SysInfo).
Для Cyrix 6x86 тоже существуют программы позволяющие затормозить выполнение
циклов, предназначенные для устраненияошибки Divide overflow в некорректно
написанных программах. Математический сопроцессор 6x86 несколько слабее, чем
сопроцессор в Pentium. Процессор 6x86работает от источника напряжением 3,3 В
(STD) или 3.52 В (VRE). Существует версия процессора 6x86L с двойным питанием
2,8/3,3 В. Она отличается пониженным(более чем на 25%) тепловыделением.
На данный момент продаются следующие модификации процессора Cyrix 6x86: Cyrix
6x86 PR120+ (тактовая частота 100 МГц), Cyrix 6x86 PR150+(частота 120 МГц),
Cyrix 6x86 PR166+ (частота 133 МГц), Cyrix 6x86 PR200+ (частота 150 МГц -
необходима плата с поддержкой частоты шины 75 МГц). Цены -между соответствующими
по производительности процессорами AMD и Intel.
Так как математический сопроцессор у таких процессоров быстрее чем у процессоров
AMD K5, то такие процессоры хорошо использовать и для научныхзадач, и для игр, и
для бизнес-приложений. Этот процессор, как и AMD K5 является недорогой
альтернативой Pentium, но может потребоваться дополнительнаянастройка системы и
применение специальных программ в случае, если вы используете старые версии
программ рассчитанные только на процессоры Intel.Такой процессор можно купить,
если вы не поленитесь хорошо разобраться во внутренностях компьютера (или вы
можете найти человека, который вам поможет).Перед тем, как сделать покупку, надо
убедиться, что вы сможете его установить и настроить компьютер на работу с ним.
Далеко не любая материнская плата сумеетправильно распознать этот процессор.
Если вы покупали плату давно, то она может запросто отказаться работать с Cyrix
6x86.
Cyrix 6x86MX
Процессор Cyrix 6x86MX (он же M2) с поддержкой инструкций MMX и кэш памятью,
увеличенной до 64 Кб. Процессор использует двойное питание2,9/3,3 В и
устанавливается в разъем Socket-7. Производятся Cyrix 6x86MX-PR166GP с тактовой
частотой 133 МГц, Cyrix 6x86MX-PR200GP с частотой 166МГц и Cyrix 6x86MX-PR233 с
частотой 188 МГц. Его можно использовать для новых игр с поддержкой MMX, для
просмотра видео, для научных и бизнес-приложений.
Этот процессор может послужить недорогой альтернативой Pentium MMX, но
необходимо учитывать, что это не копия процессора Intel, иможет потребоваться
дополнительная настройка и поддержка со стороны материнской платы.
Скачали данный реферат: Agrafena, Jasnogorodskij, Ljubomysl, Dobromira, Белоглазов, Sijasinov, Iva.
Последние просмотренные рефераты на тему: реферат, реферат по обж, курсовая работа исследование, доклад по физике.
1