Современные мікропроцесори (квітень 2001г.)

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Современные мікропроцесори (квітень 2001г.) (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Ростовский-на-Дону електротехнічний колледж.

Реферат з інформатики на тему:

Сучасні микропроцессоры.

[pic].

Виконав студент грн. 1−25 ПВМ.

Михалёв Игорь.

Ростов-на-Дону 2001 г.

1. содержание.

введение

3. процесори Intel Pentium III і Celeron.

4. процесори AMD Athlon і Duron.

5. докладні характеристики процесора AMD Duron 650.

6. розгін процессора.

7. охолодження процесорів (з прикладу вентиляторів для AMD Athlon и.

Duron).

8. виробництво микропроцессоров.

9. преодолён черговий кордон — 1 ГГц. 10. мікропроцесори сьомого покоління. 11. використовувані умовні позначення. 12. список використаних джерел информации.

| | |Запровадження. | | |.

Мозком самого персонального комп’ютера є мікропроцесор чи центральний процесор — CPU (Central Processing Unit). Мікропроцесор виконує обчислення і обробку даних, і, зазвичай є одним із найдорожчих мікросхем комп’ютера. В усіх життєвих PC-совместимых комп’ютерах використовуються процесори сумісні із родиною мікросхем Intel, але випускаються і проектуються вони, як самої фірмою Intel, і компаніями AMD і Cyrix.

Зоряний годину фірм Intel і Microsoft припало на 1981 року, коли фірма IBM випустила перший персонального комп’ютера IBM PC з процесором Intel 8088 (4,77 МГц) і операційній системою Microsoft Disk Operating System (MS-DOS) версія 1.0. Відтоді практично в усі персональні комп’ютери встановлюються процесори фірми Intel і операційні системи Microsoft…

Ідеться 2000 р. ознаменувався обострившейся боротьбою над ринком процесорів між двома найбільшими виробниками. Йдеться компаніях Intel і AMD. Беззастережне багаторічне лідерство першої серйозно поставили під сумнів завдяки зусиллям второй.

Можна сміливо сказати, вперше у вирвався року питання вибору процесора для комп’ютера втратив однозначність. Донедавна процесори AMD при однаковою тактовою частоті були своїх аналогів від Intel, але, як правило, програвали їм у продуктивності. Переважно це відставання відбувалося з допомогою менш ефективнішої роботи під час операції з плаваючою точкою. З виходом процесорів AMD сьомого покоління становище справ змінилося корені. А ціна на «поліпшені микроустройства «у своїй залишилася нижче, ніж вироби від Intel. Загострена конкуренція призвела до значному прискоренню виходу друком нових моделей процесорів з усе вищими тактовими частотами. Було взято не так давно здавався фантастичним бар'єр у 1 ГГц. З тієї ж причини обидва виробника були значно знижувати ціни на всі свої процесори. Гострота відносин між Intel і AMD дуже сприятливо позначилася на рядових користувачів, отримали можливість значно підвищити продуктивність своїх комп’ютерів за помірні гроші. Розглянемо по докладніше характеристики кількох моделей процесорів обох фирм.

| | |Intel Pentium III і Celeron. | | |.

Ідеться рік не міг назвати особливо вдалим для Intel. Конкуренти не дрімали. На ринку мікросхем системної логіки зміцнити свої позиції змогла розторопна компанія VIA, а сфері процесорів реально зрослу конкуренцію Intel становила фірма AMD, з вдалими останніми розробками — Athlon і Duron. І тепер 20 листопада корпорація Intel анонсувала новий продукт. Процесор Pentium 4 має стати підтвердженням багаторічного лідируючого становища фірми у цій галузі. Перші моделі мають тактову частоту 1,4 і 1,5 ГГц.

Під час розробки нової генерації Willamette інженерами Intel ставилися завдання домогтися максимальної швидкодії тут і створення запасу продуктивності і масштабируемости у майбутнє. Необхідність цього диктувалася останніми тенденціями руху ринку. Різко зросла роль Internet, де всі частіше застосовуються системи візуалізації. Постійно вдосконалюються такі, звичні, технології, як тривимірна графіку й мультимедіа. Впроваджуються у життя і нововведення: потокове відеота розпізнавання промови. Тому постійно зростають вимоги до швидкодії ЦПУ. Ретельна проробка архітектури нового процесора дозволить надати йому більш довге життя і полегшить модернізацію систем з його платній основі у будущем.

[pic].

Які зміни мають забезпечити якісний стрибок в продуктивності процесора Pentium 4? Принципові відмінності нового процесора з його попередника відбито у микроархитетектуре NetBurst. Робота використовується 400-МГц системна шина, що дозволяє утроенное швидкодія проти шиною Pentium III і зростання масштабируемости на системному рівні. Розроблена гиперконвейерная технологія надає розширені змогу масштабирования за частотою і великий запас ресурсів. Продуктивність Pentium 4 підвищена з допомогою механізму прискореного виконання команд, ряд яких виконується на подвоєною частоті. У процесорі використовується нова схема трасування виконання. Вдосконалена кеш-пам'ять першого рівня зберігає декодированные команди, скорочуючи час очікування у головному виконавчому конвеєрі. До речі, розмір її пам’яті зменшився до 8 Кбайт, проти 32 Кбайт у Pentium III. Факт кілька дивний. Обсяг кеш-пам'яті другого рівня залишився колишнім — 256 Кбайт. Нарешті, останнім внеском у кар'єрному зростанні продуктивності Pentium 4 став новий набір SIMD-инструкций SSE2. У цьому вся останньому поколінні потокових розширень використовується 144 нових інструкції, призначені для прискорення обробки відео, мультимедіа, тривимірної графіки і що б швидкодія коштів візуалізації і криптографії. Щоправда, повною мірою ефект від участі на них можна буде одержати з появою програмного забезпечення, підтримує SSE2.

Перші Pentium 4 випускаються по 0,18-мкм технології. Площа кристала становить 217 мм². Наступне покоління процесорів Nortwood здійснюватиметься по 0,13-мкм технологии.

Щоб Pentium 4 могли продаватися над ринком, потрібні системні плати з набором мікросхем системної логіки, кандидатів і. Першим чипсетом нових процесорів став Intel 850. Слід зазначити, що він передбачено використання двох каналів пам’яті RDRAM, який поки що має й не так високої продуктивністю, скільки висока ціна. Кілька системних плат на новому наборі системної логіки вже представлені производителями.

Основний лінією процесорів Intel є що Pentium III на ядрі Coppermine, изготавливаемые по 0,18-мкм технології. Хоча які й зберегли назва своїх попередників на ядрі Katmai, але мають низку принципових від нього відмінностей. Процесорам Pentium III на ядрі Coppermine були заанонсовані корпорацією Intel 25 жовтня 1999 р. Крім переходу на 0,18-мкм технологію виробництва, у тому внутрішню архітектуру було внесено суттєві зміни, які дозволяли збільшити їх продуктивність. Обсяг кеш-пам'яті першого рівня не в змінилося і залишився рівним 32 Кбайт. Кеш-пам'ять другого рівня зменшилася до 256 Кбайт, але він стала розміщатися на ядрі процесора й працює на однаковою з нею тактовою частоті. У якісному відношенні ця кеш-пам'ять також постала інший й одержала назву Advanced Transfer Cache (ATC). Російською мову це можна зробити перекласти, як кеш з удосконаленої передачею даних. Новий кеш, разом із іншими поліпшеннями, дозволяє домогтися приросту продуктивності до 25% по порівнянню з попередніми моделями процесора Pentium III з тією ж тактовою частотою. У ньому використовується двухтактная, каскадно подключаемая, 256-битная передача даних. Передається по 32 байт на кожні 2 такту. Використовується масштабованість залежно від частоти ядра процесора і повномасштабне застосування системної шини. Час запізнювання кешу другого рівня поліпшено учетверо проти попередніми версіями процесорів Pentium III.

[pic].

Pentium III 1000 МГц.

Зростання продуктивності забезпечується шляхом застосування удосконаленої системної буферизации (Advanced System Buffering — ASB). І тому використовується ряд усовершенствований:

. оптимізовано інтерфейс системної шини для 133 МГц;

. мінімізовані критичних розмірів системи з допомогою збалансованого збільшення кількості буферов;

. використано шестикратне заповнення буферів замість четырехкратного;

. використано чотири буфера із другого записом замість одного;

. застосована вісім точок постановки у чергу на доступом до шині замість четырех.

Площа кристала цього процесора дорівнює 106 мм². Він з 28 млн. транзисторів, у ньому використовується шестислойная металлизация. Pentium III поки випускаються як у класичному виконанні під розняття Slot 1, і в корпусі FC-PGA (Flip-Chip Package). Причому поступовий перехід на виготовлення процесорів у виконанні тільки під більш перспективний Socket 370. Процесорам з ядром Coppermine виробляються під системну шину з частотами 100 і 133 МГц. Розібратися у цьому можна по буквенному індексу у тому маркуванню. Буквений індекс «E «означає, що процесор зроблено по 0,18-мкм технології. Буквений індекс «B «свідчить у тому, що процесор дбає про системної частоті 133 МГц.

Процесорам Celeron, випущені за технологією Coppermine, практично в усьому ідентичні вищеописаним Pentium III. Відмінності стосуються двох моментів: розмір полноскоростной кеш-пам'яті зменшений з 256 до 128 Кбайт і всі процесори призначені до роботи лише з 66-МГц системної шине.

Корпорація Intel вирішила штучно розвести дві лінійки своїх процесорів Pentium і Celeron, орієнтуючи їх задля високопродуктивних систем й у бюджетних комп’ютерів як недорогого рішення. Якщо зменшення розміру кешу до 128 Кбайт зниження ціни виглядає зовсім природно, то завзята орієнтація Celeron на системну шину 66 МГц не зустрічає розуміння. Бажання ні конкуренції дорожчим Pentium розумне. І він був би логічним, якби в користувачів було б ніякої альтернативи на придбання Celeron. (Як відбиралася у Росії - електроенергія від РАТ ЄЕС, а газ від Газпром. Хоч-не-хоч, однак будеш купувати — дітися нікуди.) На процессорном ринку ситуація зовсім інша, і в процесорів Celeron з’явився більш як реальний конкурент в особі Duron, працюючий на 200-МГц системної шині. Отже в користувачів є вибір. У цьому сенсі відстоювання системної частоти 66 МГц, для лінії Celeron корпорацією Intel має досить странным.

У планах на майбутнє у Intel стоїть випуск фінальній версії процесора Pentium III Tualatin, який виготовлятися у новій, 0,13-мкм технологічному процесові. Це дозволить випустити модель зі стартовою частотою 1,26 ГГц. Розмір кеш-пам'яті другого рівня збільшиться до 512 Кбайт, а роботи використовуватися 133/200-МГц системна шина. Виробляти Tualatin передбачається новому конструктиві FC-PGA2, які забезпечують ефективніший теплоотвод від ядра процессора.

Продовжувачем лінії Celeron має стати його удосконалений варіант, де всі ж очікується використання 100-МГц системної шини. Стартова модель повинен мати частоту 800 МГц.

[pic] Gigabyte запропонувала цікаве рішення: переходник Gigabyte GA-6RD7. Хоча точніше вказувати назву двійником. Суть у цьому, що користувач може вставити у спеціальний корпус два процесора, та був встановити в звичайну материнську плату Slot-1. Відтак можна отримати двухпроцессорное рішення на однопроцессорной системної платі. До того ж ніяких специфічних вимог до системної платі не надається — то є теоретично цю систему повинна працювати про всяк машине.

| | |AMD Athlon і Duron. | | |.

Компанія AMD змогла значно зміцнити свої позиції ринку, випустивши після вдалого процесора Athlon в конструктиві Slot A його поліпшений варіант Thunderbird під Soсket A та її «молодшого брата «- процесор Duron. Отже, вийшов симетричний відповідь Intel. Узято курс — на перспективніший у плані собівартості процесорний розняття Socket A. Як противаги процесорам Pentium III Coppermine виступає Athlon (Thunderbird), а сфері дешевших рішень конкуренцію Celeron становить Duron. У виробничої лінійці AMD поки продовжують зберігатися моделі процесорів Athlon у виконанні Slot A, і навіть сімейство старіших процесорів K6 під Socket 7 (Super 7), але очевидно, що згортання їх випуску — справа найближчого будущего.

[pic].

Модель Athlon Thunderbird, анонсована 5 червня 2000 р., з’явилася, коли почала зрозуміла необхідність принципового збільшення швидкодії старого Athlon і переходу на конструктив PGA (Socket A). Головним принциповим відзнакою від свого попередника стало зменшення розміру кеш-пам'яті другого рівня з 512 до 256 Кбайт. Зате вона інтегрована в ядро процесора й працює тій самій тактовою частоті. Тепер трохи конкретніше про технічних особливостях процесора Athlon.

Микроархитектура: суперконвейерная, суперскалярная, оптимизированная до роботи на високих тактових частотах. Виконується дев’ять інструкцій за один такт. Є дев’ять конвеєрів. Три для обчислень адреси, три для цілочислових операцій та три до виконання операцій із плаваючою точкою, а також наборів інструкцій 3DNow! і MMX.

Системна шина: 200 чи 266 МГц, розроблена за технологією Alpha EV6, запропонованої компанією DEC. Шина ця масштабируемая і передбачає многопроцессорную обробку данных.

Блок операцій із плаваючою точкою: повністю конвейеризированный і суперскалярный, наближається продуктивністю до RISC-процессорам.

Розширені можливості технології 3DNow!: раніше вдавалися технологія 3DNow!, куди входили у собі набір з 21 інструкції, що прискорює виконання мультимедійних завдань і обробку тривимірної графіки; він розширено на 24 нових інструкцій. 19 їх покращують можливості процесора у цілочисленних операціях (зокрема в MMX-технологиях і за передачі потокових даних в Internet-приложениях) і п’ять є DSPрозширеннями для програмних модемів, ADSL, Dolby Digital і додатків, використовують MP3.

Архітектура кешу: 128 Кбайт кеш-пам'яті першого рівня життя та полноскоростная 256-Кбайт кеш-пам'ять другого рівня, інтегрованій у ядро процессора.

Thunderbird випускається по 0,18-мкм технології у виконанні PGA і включає у собі 37 млн. транзисторів, розміщених на пластині площею 120 мм².

Процесор Duron, анонсований 19 червня 2000 р., виконано з урахуванням ядра процесора Athlon і зберігає все особливості його архітектури. У ньому використовується 128 Кбайт кеш-пам'яті першого рівня життя та 64 Кбайт кеш-пам'яті другого рівня, інтегрованої в кристал процесора і яка працює однієї швидкості з нею. Застосовується 200-МГц системна шина. Процесор виробляється по 0,18-мкм технології, включає у собі 25 млн. транзисторів і має площа ядра 100 мм².

Проведення деяких паралелей між Duron та її головним конкурентом від Intel, процесором Celeron, дозволить краще зрозуміти можливості цього продукту AMD. По-перше, це використання системної шини 200 МГц, проти 66 МГц у Celeron, що забезпечує першому приблизно 3 разу велику пропускну спроможність. По-друге, розмір кешу першого рівня у Duron дорівнює 128 Кбайт, проти 32 Кбайт у конкурента. Разом з КЭШем другого рівня 64 Кбайт це справді дає сумарно перевагу в 192 Кбайт, проти 160 Кбайт у Celeron. Останнім чинником, які забезпечують високу продуктивність і що можна звернути увагу, є поліпшений фірмовий варіант технології 3DNow!

У майбутньому мають з’явитися ще три нових процесора AMD, виконані з урахуванням модернізованого ядра Athlon. Вони буде використовуватися збільшений обсяг кеш-пам'яті другого рівня, застосовуватися новий технологічний процес і з’являться дві додаткові стадії в конвеєрної архітектурі. Набір інструкцій 3DNow! розширять, очевидно, ніж поступатися SSE2.

Конкурентом Xeon фірми Intel стане процесор під кодовим ім'ям Mustang. Використання технологічного процесу у 0,13 мкм й застосування їх міді дозволить розпочати цю лінію з моделі частотою 1,4 ГГц. На його роботи використовуватиметься 266-МГц системна шина. Кеш другого рівня обсягом 1−4 Мбайт вміщуватиметься на кристалі процесора і на однаковою з ним тактовою частоті. Для підтримки цього процесора вже розроблено чипсет AMD 770.

Конкурентом Pentium 4 має стати процесор Palomino з зменшеним розміром кешу другого рівня 512 Кбайт. Використання мідної 0,18-мкм технології дозволить розпочати його виробництво з моделі частотою 1,5 ГГц. У подальшому планується перехід на 0,13-мкм технологію. Для підтримки Palomino використовуватиметься системна логіка AMD 760 і 760M, і навіть VIA KX266 і KT133.

Продовжувачем лінії Duron стане процесор Morgan, який почне випускатися з частоти 900 МГц. Розмір кешу другого рівня в цій моделі становитиме 64−128 Кбайт.

| | |Докладні характеристики процесора Duron 650. | | |.

Duron виконано на ядрі K7 з умонтованим ексклюзивним L2-кэшем. Як вона та новий Athlon, також відомий під назвою Thunderbird. Єдина відмінність між Duron і новим Athlon — обсяг ексклюзивного L2-кэша, що у нової серії процесорів становить лише 64 Kб замість 256 Kб на процесорах Thunderbird.

Інакше кажучи, загалом Duron містить у собі 192 Kб убудованого кешу. Duron призначений для плат на чипсетах VIA KT133. Це важливо, оскільки це що означає, що Duron як дбає про 200 MГц системної шині, а й сумісний із 133 MГц SDRAM. Вражаюча для недорогих процесорів подробиця: найбільш просунуте (з доступних сьогоднішній день) ядро процесора стоїть у парі з цілком пристойним обсягом високошвидкісного кешу і сумісний із самої швидкої SDRAM на комп’ютерному ринку. За нашими останніх даних, Duron 650МГц має коштувати між 110 $ і 130 $. Ну, так як він працює? Не будемо відчувати ваше терпіння. Нижче наведені результати кількох тестів, CPU і FPUmark, які давали нам нагоду отримати загального уявлення у тому, що Duron в виконанні цілочислових операції, і під час роботи з плаваючою точкой.

[pic].

Відповідно до CPUmark, Duron трохи спритнішим, ніж Athlon 650. CPUmark, в загальн-те, ні відбиває реальний стан речей. Цей тест робить кілька ідеалізований, але ми всі ж можемо укласти, що Duron і Athlon 650 працюють із целочисленными завданнями більш-менш рівно по відношенню друг до другу.

[pic].

FPUmark підтверджує це вкотре: Athlon 650 і Duron мають стояти зовсім поруч друг до друга і під час операцій із плаваючою точкою. [pic] Уривок статті «Тестування кращих процесорів Intel і AMD»: «Тепер спробуємо узагальнити усі результати. З погляду продуктивності в нижньої ваговій категорії перемога Duron над Celeron є очевидною. Практично за всі оцінюваним показниками продуктивності він перевершує свого конкурента. Аппетитность процесора Duron для користувачів зростає ще більше, якщо взяти до уваги цінової чинник. Навіть деякі його 750-МГц модель стоїть $ 46 проти $ 66 за 700-МГц Celeron. Понад те, результати Duron, Athlon і Pentium III для деяких показників дуже близькі. Одне слово, Duron є абсолютною переможцем по показнику цена/производительность, що, безумовно, цікавить більшість наших читачів. З спокійним серцем ми присуджуємо йому знак «Кращою купівлі ««.

| | |Розгін процесора. | | |.

Під «розгоном «зазвичай розуміється експлуатація некотоpого вироби (напpимеp — пpоцессоpа) в позаштатних (запpедельных) умовах. За сч"т цього можна домогтися некотоpого збільшення пpоизводительности системы.

Пpименительно до пpоцессоpу pазгон означає експлуатацію на підвищеної тактовою частоті. Є дві можливості: збільшити зовнішню тактову пpи незмінному коефіцієнті ядpо/шина (напpимеp, з 66 до 75 чи 83 МГц) чи збільшити цей коефіцієнт множення (напpимеp, замість x2.0 встановити x2.5, x3.0, x3.5 і т.п.).

Можлива комбінація обох підходів. Оскільки пpикладные завданняpазному нагpужают підсистеми компьютеpа. Як пpавило, pазгон рахунок збільшення зовнішньої частоти пpоцессоpа додатково збільшує пpоизводительность підсистеми (пам'яті, пеpифеpии тощо., але пpи цьому теж починають pаботать в позаштатних умовах, що підвищує веpоятность їх збою. Розгін рахунок коефіцієнта множення — більш «щадний », а й можливий выигpыш від цього — меньше.

Пpи pазгоне пpоцессоp починає потpеблять більше энеpгии, ніж ніж в штатному pежиме — і це тепло треба якось відводити. Робоча темпеpатуpа коpпуса пpоцессоpа у pазных пpоизводителей вона й точне значення слід смотpеть в Data Sheet на соответсвующий пpоцессоp, проте темпеpатуpу в 70С можна вважати погpаничной для більшу частину пpоцессоpов звичайного коммеpческого (не військового чи спеціального) исполнения.

Hа pазличных системних платах зазвичай пpименяются дві схеми постpоения стабилизатоpов напpяжения для пpоцессоpа — так званий «імпульсний «і «лінійний ». У пеpвых справді вищий ККД і менші потеpи, тобто. вони пpи pавных вихідних токах з лінійними — будуть значно коротші гpеться. Візуально наявність імпульсного стабилизатоpа можна спробувати опpеделить із приводу відносно малим pазмеpам pадиатоpов на заробітній платі й наявності біля пірамід тоpоидальных елементів, обмотаних пpоводом. Це — імпульсний тpансфоpматоp, частина імпульсного стабилизатоpа напpяжения.

Оскільки pазгон став масовим явищем, фиpма Intel стала пpименять адекватні меpы для її сдеpживанию. Hаиболее pаспpостpнённая (і дієва) меpа залежить від випуску пpоцессоpов з «обpезанными «коефіцієнтами умножения.

Пpоцессоp зобов’язаний pаботать лише у штатних йому умовах, деклаpиpованных пpоизводителем. Конкpетный pезультат pазгона залежить від конкpетного экземпляpа пpоцессоpа, плати, чипсета — і ще багатьох пpичин. Гаpантиpовать щось тут невозможно.

Hа більшості унивеpсальных системних плат зовнішня тактова частота пpоцессоpа виставляється набоpом пеpемычек, пpичём описання до системної платі як пpавило вказані в повному обсязі їх комбінації (напpмеp, 3 пеpемычки дають 8 комбінацій, а pуководстве описані лише чотири чи 5). За неописанными комбінаціями як пpавило і скpываются «недокументиpованные частоти » .

Підвищення напруги харчування (в розумних межах) кілька збільшує быстpодействие схем внутpи пpоцессоpа і полегшує pазгон (підвищуючи пpи цьому тепловиділення). До цього вопpосу слід підходити дуже аккуpатно і pуководствоваться описом виготовлювача кожну конкpетную модель пpоцессоpа. [pic] Ви робите pазгон на власний стpах і pиск, ніхто й не дасть вам ніяких гаpантий у тому деле!!!

| | |Охолодження процесорів AMD Duron і Athlon. | | |.

З появою нових процесорів фірми AMD Duron і Athlon постало питання про їхнє ефективному охолодженні. На відміну від процесорів фірми Intel, які поставляються в комплектації BOX разом із фірмовими кулерами, процесори AMD поставляються у варіанті OEM і дружина мають самі подбати про вибір кулеров для комп’ютерів з тими процессорами.

Багато покупці запитують: чи можна купувати процесор AMD Duron чи Athlon, кажуть, вони сильно гріються, який вентилятор підійде до них і таке інше… З іншого боку, потрібно враховувати те що, нові процесори AMD дозволяють змінювати вмонтований коефіцієнт множення, тому напевно багато власники цих процесорів будуть їхні розганяти. Через війну проблема охолодження набуває ще більшу важность.

Досліди, результати яких наведено нижче, мусять дати відповіді такі питання: які температурні умови роботи процесорів Duron і Athlon під час використання різних типів кулеров? Які типи кулеров можна використовувати з тими процесорами? Як змінюється температурного режиму процесорів Duron і Athlon при розгоні? Як вибір кулера впливає можливість розгону процессора?

До сформування температурні умови, відповідних різним робочим частотах і напругам ядра використовувався розгін. Пам’ятаєте, що розгін процесора порушенням правил його експлуатації і втрату гарантії у разі процесора з експлуатації через перегрева.

Досліди ми використовувалося три різних кулера:

Перший — кулер марки Green моделі FC-04S510 — це звичайне трехдолларовый кулер з подшипником ковзання. Він зроблено з алюмінію і тримає в контактної поверхні шар із графитосодержащего матеріалу, що виконує роль термопасты. Можна сміливо сказати, що це з кращих представників сімейства недорогих кулеров, які, зазвичай, використовують у комп’ютерах російської сборки.

Другий — кулер, яким комплектуються процесори Intel, коли поставляються в коробочної версії (BOX чи Retail). Цей кулер має як масивний, ніж в першого, алюмінієвий радіатор, досить тугу прижимную скобу і якісний вентилятор з шарикоподшипником. Ми називатимемо його «кулер від Intel » .

Третій — кулер Golden Orb («Золотий кулю ») від фірми Thermaltake. Існує дві моделі цих кулеров (для процесорів з разъёмом Socket) — перша для Socket 370 й інша для Socket A. Відповідно, перша модель TFCFR02 варта процесорів FCPGA фірми Intel — Celeron і Pentium III. Друга модель TDUFR01 варта процесорів AMD Duron і Athlon. Ці моделі кулеров різняться потужністю і засобом кріплення на процесор. Термопаста, використовувана на кулере для AMD, має «резинообразную «консистенцію, що допомагає урятувати від руйнування тендітних граней кристала AMD за умови встановлення кулера на процессор.

Перш ніж перейти безпосередньо до опису дослідів, розглянемо обидві моделі кулеров Golden Orb подробнее.

Опис кулера Golden Orb TFCFR02 для процесорів Intel (Socket 370).

Кулер має алюмінієвий радіатор циліндричною форми, що з вертикально розташованих ребер охолодження, закріплених на масивному підставі, яке притискається до процесору пружинним механізмом. На підставу кулера заздалегідь завдано шар термопасты задля забезпечення кращого теплового контакту. Усередині радіатора знаходиться потужний вентилятор, який засмоктує повітря згори всередину циліндра і проганяє його через ребра охолодження. Ребра не суворо вертикальні, а мають вигин у бік руху повітряного потоку, що підвищує обсяг прокачиваемого повітря і знижує рівень шума.

Ефективність цього кулера проти іншими моделями забезпечується, по-перше, більша, по-друге, тим, що це ребра обдуваются однаково, отже, йдуть на тепловідведення з максимальним КПД.

Механізм кріплення до процесорному гнізду незвичайний. Не пружинна клипса, як у більшості кулеров, а поворотний механізм з ексцентриком. У розкритому стані Ви вільно накладаєте кулер на процесор, поєднавши прорізу скоб кріплення з вушками гнізда. Потім повертаєте кулер проти годинниковий стрілки, у своїй скоби кріплення зближуються і зацепляются за вушка, а сам кулер щільно притискається до процесору. Наступна таблиця cодержит основні характеристики кулера TFCFR02:

На наступному графіці, взятому із сайту виробника, показано залежність температури контактної поверхні охлаждаемого цим кулером процесора від виділеної процесором теплової потужності ваттах.

[pic].

Опис кулера Golden Orb TDUFR01 для процесорів AMD (Socket A).

Цей кулер теж зроблено з алюмінію, але потужніший, оскільки основу массивнее, а вентилятор має велику частоту обертання (5500RPM проти 4500RPM). Як згадувалося, як термопасты використовується інший матеріал, з більш пружною консистенцією, проте, схоже, у якого кілька меншою теплопроводностью, ніж в кулера для Intel. Кріплення до процесору зроблено на вигляді пружинної клипсы, яка надягається чотирма кріпильні вушка гнізда. Перед установкою кулера на процесор необхідно зняти захисну блакитну плівку з термопасты і перевірити рівномірність нанесення термопасты на місці контакту з процессором.

На наступному графіці видно, що ця модель розсіює тепло помітно краще, ніж модель, призначена для процесорів Intel.

[pic].

Опис методики тестування і результаты.

Для тестів використовувалася системна плата ASUS A7V, має кошти на зміни коефіцієнта множення процесора і напруження харчування його ядра, і двоє процесора AMD — Duron 600MHz і Athlon 750MHz. (що їх зараз процесори AMD мають заблокований коефіцієнт множення!) Система мала 64Mb оперативної пам’яті. Як операційній системи використовувалася Windows 98SE. Вимірювання температури процесора виконувалося з допомогою вмонтованого в материнську плату термодатчика і програми ASUS Probe версії 2.11. Для «розігріву «процесора запускався Quake ІІ вікні 640 на 480 з максимально можливої швидкістю («TIMEDEMO 1 »). Фіксація значення температури проводилася через 30 хвилин від початку теста.

Для процесора Duron спочатку проводилиось тестування на штатної частоті 600MHz при штатному значенні напруги ядра 1.5V. Потім послідовно піднімали частоту з кроком 50MHz і кожної частоті проводили вимірювати температуру по вищеописаної методиці, і навіть запускали тест FPUmark з пакету ZD Winbench99, аби переконатися, що процесор «чесно «видає належну для даної частоти продуктивність. Якщо за наступне багатократне підвищення частоти система має не запускалася або була нестабільна, підвищували напруга ядра процесора з кроком 0.05V до того часу, поки система має не починала стабільно працювати. Усе це виконали тричі для трьох різних кулеров. Результати вимірів температури помітні на наступному графіці (відсутність даних означає неработоспособность конфігурації вообще):

[pic].

Для процесора Athlon виконали аналогічні тести, з тією різницею, що почали не із штатною частоти тестованого процесора 750MHz, і з частоти 700MHz. Результати таковы:

[pic].

Выводы.

На штатних частотах (600, 650, 700MHz) для процесора Duron можна використовувати кожній із розглянутих кулеров, у своїй температура перебуває у припустимих межах із гарним запасом. Для процесора Athlon дуже бажано використовувати кулер Golden Orb, оскільки коїться з іншими кулерами температура процесора занадто висока (хоча ніяких зависань та інших проявів нестабільності помічено був). У кожному разі застосування кулера Golden Orb краще, оскільки створює найбільш комфортні умови до роботи процесора. Що ж до розгону, то тут усе очевидно — у Golden Orb просто немає конкурентів. [pic] Оскільки всі основні виробники вентиляторів випускають моделі як процесорів Socket A (AMD), і Socket 370 (Intel) немає сенсу докладно описувати кожен із новачків. Результати тестів у аналогічних моделей (як і видно з прикладу вентилятора Golden Orb), будуть практично одинаковыми.

| | |Виробництво мікропроцесорів. | | |.

Основним хімічним елементом, що використовуються при процесорів, є кремній, самий поширений елемент землі. Це основний елемент, з якого складається прибережний пісок; однак у такому вигляді не досить чистий для микросхем.

Перш ніж використовувати кремній для мікросхем, його очищають, виплавляють, після що він кристалізується; від цього матеріалу роблять великі циліндричні заготівлі. Нині використовуються заготівлі діаметром приблизно 200 мм довгою до 1000 мм, важити можуть до 40 кг.

Заготівля вставляється в циліндр, діаметром 200 мм (поточний стандарт), часто з пласкою вирізкою з одного боку для точності позиціонування і методи обробки. Потім кожна заготівля розрізається алмазної пилкою понад 1000 кругових підкладок, завтовшки менш міліметра. Після цього підкладка полірується до того часу, поки її поверхню стане зеркально-гладкой.

У виробництві мікросхем використовується процес, званий фотолитографией. Технологія цього процесу така: на напівпровідник, службовець основою чіпа, одна одною наносять шари різних матеріалів; в такий спосіб створюються транзистори, електронні схеми і провідники (доріжки), якими поширюються сигнали. У точках перетину можна створити транзистор чи переключатель.

Фотолитографический процес починається з покриття підкладки шаром напівпровідника зі спеціальним добавками, потім цю верству покривається фоторезистивным хімічний склад, а після цього зображення мікросхеми проектується на що стала тепер світлочутливої поверхню. У результаті додавання до кремнію донорних домішок виходить напівпровідник. Проектор використовує спеціальний фотошаблон (маску), що є, свого роду, картою даного конкретного шару мікросхеми. (Мікросхема процесора Pentium III містить п’ять шарів; інші сучасні процесори може мати жердина і більше шарів. Під час розробки нового процесора знадобиться спроектувати фотошаблон кожному за шару микросхемы).

Проходячи через перший фотошаблон, світло фокусується лежить на поверхні підкладки, залишаючи відбиток зображення цього. (Кожне зображення на мікросхемі називається кристалом.) Потім спеціальний електронний пристрій кілька переміщає підкладку, а хоча б фотошаблон використовується до друку наступній мікросхеми. Коли мікросхеми надрукують на підкладці, їдка луг змиє галузі, де світло впливав на фоторезистивное речовина, залишаючи відбитки маски конкретного шару мікросхеми і межслойные сполуки (сполуки між верствами), і навіть шляху проходження сигналів. Після цього підкладку наноситься інший шар напівпровідника і знову трохи фоторезистивного речовини поверх нього, потім використовується наступний фотошаблон до створення чергового шару мікросхеми. У такий спосіб верстви наносяться один поверх іншого до того часу, поки що не повністю виготовлено микросхема.

Фінальна маска додає так званий шар металізації, використовуваний всім транзисторів та інших компонентів. У багатьох мікросхем при цьому шару використовують алюміній, але протягом останнього час стали використовувати мідь. Це кращої провідністю міді проти алюмінієм. Проте задля використання міді вирішити проблему її коррозии.

Коли обробка кругової підкладки завершується, у ньому буде видруковано максимально можливу кількість мікросхем. Мікросхема зазвичай має форму квадрата чи прямокутника, з обох боків підкладки залишаються деякі вільні ділянки, хоча виробники намагаються використовувати кожен квадратний міліметр поверхности.

Нині стандартний розмір підкладки 200 мм в діаметрі. Загальна площа становить приблизно 31,415 мм². в процесорі Pentium II 300 МГц міститься 7.5 млн. транзисторів, їхнього виготовлення використовується 0.35- мікронна технологія (один мікрон — мільйонна частка метри). При виготовленні за цією технологією сторона квадратного кристала дорівнює 14,2 мм, а площа 202 мм². в такий спосіб з підкладки. Діаметром 200 мм можна одержати близько 150 мікросхем Pentium II 300 МГц.

Останнім часом спостерігається тенденція до підвищення підкладки і зменшенню розміру елементів на кристалі мікросхеми. У назві технології зазначений розмір окремо взятих елементів схем і транзисторов.

У виробництві процесора Pentium III, донедавна, використовувалася 0.25-микронная технологія, у своїй площа мікросхеми дорівнює 128 мм², а сторона квадратного кристала — 11,3 мм. У цей час процесори здійснюються за 0.18-микронной технологій і планується перехід до 0.13-микронной технології. Це дозволить практично вдвічі збільшити у мікросхем в одній подложке.

У промисловості спостерігається тенденція до підвищення діаметра підкладки: нині використовуються підкладки діаметром 200 мм, але, швидше за все, в недалекому майбутньому діаметр підкладки збільшиться до 300 мм. Якщо ж збільшиться розмір, отже, збільшиться і кількість виготовлених з однієї підкладки мікросхем (порядку 675). Intel та інші провідні виробники збиралися можливість перейти до використанню підкладок діаметром 300 мм уже 2000 году.

При введення нової потокової лінії в повному обсязі мікросхеми на підкладці будуть придатними. Але в міру вдосконалення технології виробництва даної мікросхеми зростає й відсоток придатних мікросхем. Відсоток придатних (працюючих) мікросхем називається виходом придатних. На початку випуску нової продукції вихід придатних може бути нижчою 50%, проте вчасно, коли випуск продукту такого типу припиняється, вона становить вже 90%. Більшість виготовлювачів мікросхем приховують реальні цифри виходу придатних, оскільки знання фактичного придатних до бракованим може бути руку їх конкурентам. Коли якась компанія, матиме конкретні дані про те, як швидко зростає вихід придатних у конкурентів вони можуть скоригувати ціни на всі мікросхеми чи спланувати виробництво те щоб збільшити свій частку ринку на критичного моменту. Наприклад, протягом 1997 і 1998годов у AMD був вихід придатних, і компанія втратила значну частку ринку. Попри те що що AMD робила зусилля задля вирішення цієї проблеми, їй усе ж таки довелося підписати угоду, відповідно до яким IBM Microelectronics мала зробити й гордо поставити AMD деякі нею ж розроблені микропроцессоры.

Після закінчення обробки підкладки спеціальний електронний пристрій перевіряє кожну мікросхему у ньому і відзначає неякісні, які потім будуть відбраковано. Потім мікросхеми вирізаються з підкладки з допомогою високопродуктивного лазера чи алмазної пилы.

Коли кристали вирізані з підкладок, кожна мікросхема випробовується окремо, упаковується і знову проходить тест. Процес упаковки називається з'єднанням: коли кристал міститься у корпус, спеціальна машина з'єднує тонюсенькими золотими проводами висновки кристала з контактами на корпусі мікросхеми. Потім мікросхеми упаковуються у спеціальний контейнер, який охороняє її від несприятливих впливів зовнішньої среды.

Коли висновки кристала з'єднали з контактами на корпусі мікросхеми, а мікросхема упакована, виконується заключне тестування. Щоб співаку визначити правильність функціонування та номінальне швидкодія. Різні мікросхеми однієї серії найчастіше мають різним швидкодією. Спеціальні тестувальні прилади змушують кожну мікросхему працювати у різних умовах (в різних тисках, температурах і тактових частотах), визначаючи значення параметрів, у яких припиняється коректне функціонування мікросхеми. Також визначається максимальне швидкодія: після цього мікросхеми сортуються по швидкодії і розподіляється по приёмникам: мікросхеми з близькими параметрами потрапляють у один приймач. Наприклад мікросхеми Pentium 450, 500 і 550 МГц представляють собою одну мікросхему, т. е. всіх їх надруковані з однієї й того фотошаблона, і з те й тієї ж заготівлі, але наприкінці виробничого циклу були відсортовані по быстродействию.

Бо у процесі виробництва, природно, вдосконалюється лінія зі складання мікросхем, відсоток версій з вищим швидкодією зростає. Це означає, що, якби підкладці 150 мікросхем, скоріш всього, понад сто із них працювати з тактовою частотою 550 МГц, лише кілька ні мати таким швидкодією. Парадокс у цьому, що Intel продає набагато більше дешевих мікросхем, маркованих частотами 450 і 500 МГц. Мабуть це іде за рахунок з того що процесори, які міг би працювати на частоті 550 МГц, з урахуванням результатів тестування автоматично направляють у приймач для процесорів, виділені на роботи з частотах 450 і 500 МГц. Далі ці мікросхеми відповідним чином маркуються і можна за нижчій ціні. Користувачі, виявивши, що з цих дешевих чипів фактично працюють більш високої тактовою частоті, ніж зазначена в маркуванню, стали підвищувати частоту, де працює процесор. Теорія розгону (overclocking) описує поведінка мікросхеми на тактових частотах, перевищують номінальну. В багатьох випадках процесор працює без збоїв, оскільки, по суті, ці процесори було спрямовано більш високе швидкодія, просто їх маркуванню зазначена нижча тактова частота.

А, щоб покласти їй край, Intel вирішила вбудувати захист від розгону у більшість своїх новітніх чипів. Це потрібно у процесі сполуки: мікросхеми змінюються в такий спосіб, що ні можуть за тактових частотах, перевищують зазначену (відповідно до якої був встановлено ціна). Було змінено схеми, пов’язані з висновками частоти шини (Bus Frequency); таким чином можна було контролювати внутрішній множник, використовуваний микросхемой.

| | |Преодолён черговий кордон — 1 ГГц. | | |.

На початку березня 2000 р. Інтел і AMD оголосили процесори з тактовою частотою 1ГГц.

AMD.

AMD Athlon сягає робочої частоти в 1GHz розгоном. 1GHz Athlon дбає про 1.8V, набагато вища ніж нормальні 1.65−1.7V. Майже кожен Athlon 850 колись міг працювати на 900MHz у разі підвищення частоти до 1.8V. Це напруження у дійсності є межею, і 900MHz Athlon поміщається у тому ограничении.

Існують звіти, за якими нинішні Athlon 800 і 850 не розганяють гаразд. Згідно з деякими з самих джерел, це зазначає, що AMD нагромаджував свої кращі процесори для поставки на ринок достатньої кількості гигагерцовых камней.

Другим аналізованим чинником є розсіювання эненргии. K7−1000 зазвичай споживає 60W і максимум 65W, тоді, як K7−900 з'їдає максимум 60W і типово 53W. Це найбільш ненажерливі Athlon з бачених колись — CPU Athlon 650 (0.25 мкм) витрачає максимум 54W і звичайно 48W. Інакше кажучи, ці процесори вимагають виключно хороших блоків харчування. Треба подивитися, чи здатні котрі вийшли колись Athlon системи перенести апгрейд цих нових що пожирають енергію монстрів. Можна припустити, що AMD випустить 1.7V версії цих процессоров.

Звісно, не можна з упевненістю стверджувати, новий гигагерцовый Athlon — це розігнаний 850 чіп. Сама компанія розробник виступило з роз’ясненнями, що попри радикально задранное, до 1.8V, напруга, 1GHz процесор побудований на ядрі ревізії Orion, тоді як старе ядро 850MHz Athlon має ревізію Pluto. Але можливо, головна причина появи цієї нової ядра стала саме оптимізація ревізії Pluto задля досягнення максимальної скорости.

Через ненажерного вдачі Athlon 1GHz далеко ще не всяка материнська плата підтримуватиме його. Насправді список системних плат, рекомендованих AMD для 900, 950 і 1GHz Athlon дуже обмежений. Наприклад, дуже нестабільний Athlon 1GHz на популярної платі Gigabyte GA-7IX, хоча вона чудово працює із Athlon 850 (ядро 1.7V). Найчастіше для роботи з швидкими процесорами зажадає заміни колишній BIOS. AMD ніколи не заперечував, що з проведення апгрейда нового Athlon вам може знадобитися свіжий BIOS, але K6−2 550 можна вставити в плату Super Socket 7 із підтримкою «лише K6−2 450 «без жодних проблем. Апгрейд стає дедалі більш і більше трудным.

Интел.

Інтел також підвищує напруга з 1.65V до 1.7V задля досягнення 1GHz. Щоб побачити, що це що означає, згадується зовсім ще недавню историю.

Коли Інтел вперше представляв свій 0.18um технологічний процес, у грудні 1998 року, він заявляв у тому, що транзистори були оптимізовані для зменшеного операційного напруги від 1.3V до 1.5V, задля забезпечення високої продуктивності і малого енергоспоживання. У той самий саме час було продемонстровано даних про надійності, ясно що дають діапазон за 1.5V. Якби компанія не відчувала конкуренції із боку AMD, 0.18um Coppermine було б запроваджено на 1.5V. Усвідомлюючи, що вони можуть конкурувати з Athlon на 1.5V, вони вже вичерпали свої запаси надійності, випустивши Coppermine на 1.65V. Зараз, за умов ще більше жорсткого суперництва, вони використовували свої резерви на повну котушку, довівши напруга до 1.7V. Аби зробити це, Інтел переключився на підтягнуті материнські плати й на спеціальних радіаторів. У цьому страшного, можна вважати, Інтел добре знає, які кордону їй варто переступати, але AMD робить у точності те самое.

Чітко видно, як і AMD, і Інтел довели свої процесори до кордону можливого. Може і здається поганим, але вже настав використовуються процесори, які для нормально функціонувати вимагають виконання цілого набору умов до середовища температура/частота. А ми бачимо нові процесори, які можуть працювати коректно лише спеціально обладнаних виробниками корпусах.

Хай не було, интеловский Coppermine розсіює значно менше енергії ніж Athlon (у Athlon набагато більше активна логіка), але це в дійсності не проблема. PIII 1000MHz розсіює 33W, але є ще інші джерела беспокойства.

Интеловские PIII 850 і 866 з’явилися лише два тижні після раптового появи гигагерцового процесора. Одне з джерел вказує те що, що Інтел пожертвував виходом (відсотком працюючих процесорів), щоб отримати велику градацію частот. Інтел може «розігрівати «транзистори щоб одержати швидких каменів, але вихід цьому випадку дуже малый.

Інший проблемою є малий температурний допуск у PIII. Максимальна температура PIII 1GHz лише 60 °C, тоді як більшість PIII чудово себе працюють при 80 °C. Це означає, що охолодження має бути потужним і стійким. Це як тих покупців, хто прагне купити один гигагерц, але й виробників, які гарантують справну роботу у менш комфортних умовах, типу погано провітрюваних приміщень у протягом літніх месяцев.

Але найбільше неймовірним фактом залишається застосування ядра P6, стартуючого зі 150MHz, на частоті 1GHz. Воістину, вичавити все соки з шанованого заслуженого ядра, налаштувавши і перетворивши їх у мотор сучасного процесора, могли лише висококласні интеловские інженери, але ці досягнуто з допомогою безлічі хитрощів, типу технології notched poly.

Ще однією свідченням, показывающим, що Інтел, випуском свого гигагерцового процесора лише спішно закривав пробоїни у своїй PR-облике, є можливості дуальної роботи у новому процесорі. У специфікації интеловской системної плати Lancewood зазначена підтримка всіх видів Coppermine, які можна уявити, немає у тому числі лише PIII 1GHz. Інтел не афішує цього факту. Процесор 1GHz спрацьовує у тандемі із іншим 1GHz процесором. Знову передбачається зміна ядра. За всіма канонам, належний вважатися high-end процесором, PIII 1GHz підтримувати не може з ключових можливостей. Напевно, ми дочекаємося від Інтел пояснень, чому така корисна особливість пропала.

Заключение

Конкуренція який завжди хороша споживачам. Athlon перевершує PIII, і AMD було дозволити собі прогаяти шанс першим випустити 1GHz чіп. Результат, проте, у тому, що 900MHz-1GHz Athlon (1.8V) можуть з’явитися реальним життєвим апгрейдом для власників Athlon через навіть більш суворих, ніж раніше, вимог до харчування. Адже Athlon 750 і 800, навіть у поєднані із Geforce DDR, чудово працює з колишніми блоками харчування 235W.

У жодному разі не можна казати про навмисному введення на манівці своїх покупців Интелом і AMD. Обидві компанії роблять надійні і высококачествееные продукти. Але напевно за нинішньої ситуації таки варто порадити покупцям дочекатися виходу Thunderbird, який має мати найкращими швидкісними характеристиками і споживати значно менше енергії, завдяки застосуванню мідних з'єднувачів й меншому напрузі ядра.

Сподіватимемося, що процесорна і PR-войны невдовзі злегка поостынут, щоб у нормальному робочий ритм могли з’являтися високоякісні процесори, які можна реально придбати, якими можна скористатися для реального апгрейда реальних систем.

| | |Мікропроцесори сьомого покоління. | | |.

64-битные процесори — Itanium і Sledgehammer.

Вже рік ми чуємо про розробку Intel-ом нового процесора під назвою Merced. Але донедавна про нього мало було достовірної інформації. Тепер, з початком виробництва зразків і присвоєнням офіційного торгового імені Itanium, Intel починає видавати информацию.

У цей час AMD анонсувала свій 64-битный процесор під назвою Sledgehammer. І зробила це вчасно! Процесорам Pentium I, II, III, навіть Xeon — усе це варіації старої теми 32-бітних обчислень. І це Itanium, і разом із Sledgehammer — справді наступна сходинка еволюції процессоров.

Надаємо Itanium.

Xeon був охарактеризований першим кроком Intel до області RISC-процессоров. Зараз Intel заявляє, що Itanium перевершує RISC-машины. Погляньмо те що, що відомо звідси процессоре.

EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing).

Одним з найважливіших різниці між Itanium і RISC-процессорами є використання у Itanium методу розширених паралельних обчислень. Не паралельні обчислення, котрим використовуються дві, і більш процесорів, це стосується можливості виконати кілька команд за такт на одному процессоре.

Intel називає це EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing). Ефективність роботи цій технології залежить від якості розроблених неї компіляторів, і навіть оптимізації що такі обчислення виконуваного софта.

На виконання EPIC використовуються дві методики: пророцтво і припущення (predication and speculation). Пророцтво розгалуження використовують і у сприйнятті сучасних процесорах. Проте, занадто чимало часу процесора витрачається для обчислення гілок програми, які потім не використовуються. Пророцтво розгалуження полягає в аналізі виконуваної програми компілятором, і повністю нею потрібно було після ухвалення рішень, які гілка потрібно прораховувати, а які нет.

Методика припущення використовують у процесорі Itanium. Вона у тому, що інструкцією, і дані завантажуються в процесор (використовуючи процесор як кеш) доти, як можуть знадобиться, а деяких навіть якщо які й нічого не винні знадобиться. Така рання завантаження має відбуватися під час простою процесора. Виграш цієї методики у цьому, що з збігу завантажених даних із тими, які знадобилися для подальшої роботи, зникає час очікування їх завантаження з памяти.

Розподіл сигналу тактовою частоти: Процесор Itanium досить великий, що зумовлює спотворень у передачі сигналу тактовою частоти. Це призводить до того, деякі області процесора може бути сигнал значно пізніше, ніж інші. У Itanium проблему Чечні вирішено створенням у чіпі кількох вузлів розподілу сигнала.

Регістри моніторингу продуктивності: Itanium містить кілька спеціальних регістрів, що дозволяють проводити менеджмент роботи процесора у часі, мало погіршуючи продуктивності власне вычислений.

Три кешу: Два кешу, L1 і L2, перебувають у кристалі процесора. Кеш третього рівня, L3, розташований на картридже і має обсяг чотири мегабайта.

Плаваюча точка: Досить великий відсоток площі кристала (близько 10%) — зайнятий модулем роботи з плаваючою точкою (FPU). Для такої роботи у процесора є 128 82-битных регистров.

Сумісність з 32-битными інструкціями: Intel заявляє, що Itanium має сумісність до існуючого набором інструкцій, що означає, що це програми, написані сучасних машин, працюватимуть без змін. Однак не думати, що 32-битные докладання будуть виконуватися швидше на 64-битном Itanium. Фактично і є підстави вважати, що вони працюватимуть повільніше. У опублікованій Aberdeen Group «An Executive White Paper «заявляється: «Досягнення максимальної продуктивності 32-бітних додатків, потрібно серйозно розглядати архітектуру IA-32, а чи не IA-64. «.

64-битный процесор. Що дає перехід на 64-битный процесор? Одне — це можливість обробляти 8-байтную інформацію за такт процесора. Крім процесора, це має підтримувати системна шина. Інше — можливість використання 64-бит для адресації пам’яті. 32-битный процесор може адресувати 2³², приблизно 4,3 млрд біт. А 64-битный — 2⁶⁴, близько 18,4 квинтильона біт (близько 2,1 млрд гигабайт).

Багато регістрів. У процесорі Itanium більше регістрів, ніж в предшественников.

Itanium — серйозний крок Intel на нову область. Цим процесором атакується порівняно новий для Intel сегмент ринку — серверу та робочі станції, значна частина яких дбає про RISC-процесорах. Intel вважає, що EPIC (не реалізований ефективно на RISC-архитектуре) дозволить запропонувати ринку нові, кращі решения.

З виходом Itanium порівняння процесорів за частотою практично утрачає будь-який сенс. Повинні придадуться нові методики, враховують величину IPC (Instructions Per Clock Cycle). Плюс до цього, результуюча продуктивність залежить від якості аналізу компілятором виконуваної програми (процесор може працювати з шаленою швидкістю, вираховуючи непотрібні ветви).

Тому досить логічний крок Intel зі створення широку коаліцію софтовых компаній, до виходу процесора почали роботу створення софту йому. Поки незрозумілий кінцевий результат, але у будь-якому разі непогано мати певний обсяг софту вже за часів виході процесора до потребителю.

Якщо Itanium працюватиме, як обіцяє Intel, це безумовно потужний процесор. Він здатний виконувати 6 GFLOP (мільярдів операцій із плаваючою точкою в секунду). Проте значної частини цієї потужності буде використана для обчислення непотрібних згодом гілок программы.

Хай не було, але здатність виконувати 6 інструкцій за такт вражає. З іншого боку, регістри моніторингу продуктивності повинні допомогти у створенні більш надійних систем.

Отже, від Itanium очікується багато чого, тепер спробуємо оцінити, що запропонують його конкуренти, них ;

Sledgehammer.

Нещодавно це слово щось говорило широкому загалу. AMD заявили про існуванні проекту 64-битного процесора Sledgehammer явно з метою відвернути надто пильну від Itanium. Проте, крім самого заяви, AMD видала значно менше інформації. Причина можна пояснити так «Не бачимо необхідності повідомляти Intel, у тому, що ми проводимо ». З з іншого боку, Intel теж видає інформацію з крапельці, отже позиції близки.

Заява AMD від 5-го жовтня про Sledgehammer має дві істотних моменту: Sledgehammer використовуватиме х86 набір інструкцій, з розширеннями для 64-битного режима.

Процессор буде інтегрований з новою шиною Lightning Data Transport (LTD).

Набір 64-битных інструкцій: AMD заявляє, що її план розширити набір х86 інструкцій до 64-битного режиму краще підходу Intel, оскільки зберігає природну сумісність з програмами і операційними системами. У прес-релізі AMD цитувалася висловлювання однієї з розробників ядра Linux, Alan Cox: «Розширюючи набір х86 інструкцій до 64 біт, AMD дає розробникам можливість швидкої переробки компіляторів і досить легенів портирования ядра » .

Такий підхід дуже проста — AMD немов промовляє розробникам софту — продовжуйте свою справу, і тривожтеся, програми будуть працювати. Наскільки спрацює, перебувають у видно, проте AMD розіслала специфікації основним розробникам програмного обеспечения.

Нова архітектура шини LDT — це щось дійсно нове. Заявляється, що досягається смуга пропускання «чип-к-чипу «в 6,4Gb/s. Нова шина сумісна з існуючої PCI і виникає SIO.

Та на якій стадії перебуває розробка Sledgehammer, незрозуміло. Заявляється, перші чипсеты мають з’явитися у другій половині 2000.

Отож Європа стане победителем?

AMD початку наступати п’яти Intel. Успіх її Athlon показує, що компанія хоче, і може просто гнатися за лідером, а виборювати саме лідерство. Спробуємо визначити лідера, використовуючи такі категории:

. хто перший вийде рынок.

. реальна производительность.

. софтовая поддержка.

. популярність у публіки і менеджеров.

. фінансово — технічні возможности.

Найімовірніше, першим ринку вийде Intel, і не можна недооцінювати важливість цього. Звісно, AMD боротиметься, і намагатися нагнати, хоча у реальність цього віриться з трудом.

О реальної продуктивності Itanium відомо обмаль, а можливості Sledgehammer взагалі вкриті мороком. То що визначиться тільки з виходом процессоров.

Софтовая підтримка Itanium величезна, у своїй Intel поводиться з софтовыми компаніями і з віртуальними партнерами. І проблема AMD саме ця взаємовідносини — вклавши сили, час і кошти на будь-якої софт, компанія з нього просувати. Щодо Sledgehammer чого намагатися — з'їсть що дадут.

Популярность — штука примхлива, але у бійці зазвичай сочуствуют слабшому (тобто. AMD), і економічні успіхи слабшого виглядають якось вагомішими. Отольётся чи це сочуствие в дзвінку монету, залежить від дуже багатьох чинників. Поки що ж у AMD є перевага в симпатіях публіки. Нарешті - гроші й фабрики, тут усе зрозуміло, стабільно, і зміниться не скоро.

Більшість звичайних користувачів проблема вибору купівлі - Itanium чи Sledgehammer стоятиме нескоро. Але за будь-якого разі, битва нових процесорів заповідається бути цікавою, а її важливість важко переоценить.

| | |Використовувані умовні позначення. | | |.

[pic] Важливу інформацію. [pic] Цікава інформація. [pic] Чогось не хватает…

| | |Список використаних джерел інформації. | | |.

1. «Модернізація і ремонт ПК» Мюллер (11-те видання) 2000 г.

2. Електронна документація eManual.ru.

3. «Загальна інформатика» Симоновичів З. У., Москва, АСТ-ПРЕСС, 2000 г.

4. Журнал «Ігроманія» № 2 (29) 2000 г.

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою