Історія процесорів

КУРСОВА РОБОТА, на задану тему історію створення процесора, міг би розпочатися словами «У 60 роки двадцятого століття з’явилися перші електронно-обчислювальні машини ЕОМ. Спочатку вони були більші поступки й громіздкі типу ЭНИАК, вони були доступні лише дослідницьким центрам з великою бюджетом, але з недостатнім розвитком техніки комп’ютери стають дедалі менший прибуток і зараз ми із Вами маємо змогу набути і використовувати будинки і на роботі компактні і набагато більш швидкі, і навіть надійніші ЕОМ». Але чому говорити, як і так відомо кожному школьнику.

Я почну із 1978 року коли було запущено у серійне виробництво одне із перших процесорів із серії i86. Це і є та серія розвиток якої була й призвело до появи доступних і вимагає невеликих у розмірі персональних комп’ютерів, так популярних до нашого время.

Ми не говорити про інші суміжні області, такі як СуперКомпьютеры, спеціалізовані комп’ютери тощо. а зупинимося на так званих IBM сумісних комп’ютерів названих як за імені фірми виробника і можна сказати прародича всім сучасним обчислювальної техніки. Фірму Apple Computers я свідомо пропускаю, оскільки комп’ютери даної фірми може бути скоріш спеціалізованими, ніж широко распространенными.

Отже в 1978 року фірма Intel що з фірмою IBM розробляє і випускає на серію котрі з процесорів сімейства i86. З назви зрозуміло, хто був що й 80 і 81 тощо., але вони мали такого успіху і распространения.

Intel AMD Ciryx 8086 — 1978 8088 — 1979 80 286 — 1982 80386DX — 1985 1991# 1992* 80386SX — 1988 1991# 1992* i486DX — 1989 1993# 1993* i486SX — 1990 1993* 1993* i486DX2 — 1992 1993# 1993* i486DX4 — 1994 1994 1995 5×85 — Oct1994 Nov1995 Aug1995 iP5 — Mar1993 Feb1996 Oct1995 iPPro — Nov1995 Nov1996? waiting.

# виготовлений за ліцензією і тех-матеpиалам Інтел * власна pазpаботка фиpмы? обіцяли, але не видел Из таблиці видно, що з фірмою Intel до низки процесорів, приєднуються та інші що виробляють свої пристрої з зарекомендувала себе технології. Надалі ці фірми перетворюються на конкуруючі між собою підприємства, що призводить до різким снижениям цін, і відповідно популярности.

Сьогодні можна сказати, що Ciryx практично здала позиції хоча щодо колишньому випускає сучасні і недорогі процесори, але уже не прагне зайняти, хоча б номінально, лідерство. Цю фірму завжди відрізняло, те, що вона Самостійно розробляла процесори, але з все моделі були такі вдалі як в конкурентів. Цими словах і остановимся.

Попри те що що AMD це практично отпочковавшийся від Intel молодший брат шляху розходяться як і маркетингової і технологічної нішах. Простежується явне протистояння двох сильних конкурентів у яких був свої технології, а як і сильні й слабкі боку. І хоча прийнято вважати, що AMD просто клонирует Intel Pentium — тут інше. Ця фірма з права займає земельну частку над ринком процесорів, попри те що те, що її підхід до розвитку технологій скоріш еволюційний, ніж революционный.

Щоправда Intel з її продукцією, починаючи з Pentium і до Pentium 4, також зробила нічого революційного у сфері. Але однаково вважається, що ця фірма йде крок — попереду свого молодшого брата. Дане оману було развеяно у 2000;му — 2001 роках, коли за неправильної політики у маркетингу Intel окремо не змогла просунути свою нову процесор Pentium 4 через велику вартість й не так самого чіпа скільки периферії зокрема пам’яті RDIMM. Саме тоді AMD входить у ринок із процесором Atlon і трохи перегодом Atlon XP котрий за характеристикам навіть перевершував Pentium 4, а, по ціні був набагато нижча. Отже про процесори AMD заговорили непросто як про дешеву альтернативу, а й як про більш вигідне вкладення коштів, по крайнього заходу для домашніх пользователей.

Попри провал в маркетингу Intel не здається тепер ми розуміємо, що її процесор був значно більш технологічно досконалий. Що ми і ми бачимо у кризовій ситуації над ринком, AMD знову входить у роль до котрої я все звикли в роль дешевої альтернативи дорожчим, але й швидким і сучасним Pentium-ам.

Внутренние назви і стислі характеристики назв процесорів випущених Intel доступні сайті фірми: (Intel) P9 i386SX P4 i486DX P4S i486SX P23S i487SX P23T OverDrive for PGA (169) P4T OverDrive for PGA (168) P24S i486DX2 P24T Pentium OverDrive for i486DX2 socket 3 (Vcc=5V, core=3V). P24CT Pentium OverDrive for Socket 3 (Vcc=3V) P5 Pentium-60,66 P54C Pentium-90,100,75×1.5 with APIC and Multiprocessing features P55C Bugfix P54C with clock 133,150,2.5V P24C IntelDX4 P24D i486DX2 with WB cache (IntelDX2™ WriteBack Enhanced) P54M Overdrive (include to P54C but P54C work too) P6 ??? (no comments) P7 ??? (no comments).

Сейчас ці назви уже не кажуть, але що було буквально кілька років як розв’язано — це стаття вже з популярного Інтернетівського журнала:

Придбання машини з процесором Pentium — ризикована вкладення коштів. Мода на комп’ютерному ринку змінюються так стрімко, що з ним практично неможливо встежити: 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200 МГц… Закінчиться чи коли ця скажена гонка? Рішенням може бути MMX (Multimedia eXtension — «мультимедіарозширення ») — технологія, яка може перетворити «простий «Pentium ПК на потужну мультимедійну систему.

Як відомо, на кристалі процесора Pentium інтегрований математичний співпроцесор. Цей функціональний блок, який відпо-відає «перемелювання чисел », але… а практиці, подібні можливості потрібні досить рідко, їх використав основному системи САПР і пояснюються деякі програми, вирішальні суто обчислювальні завдання. Більшість користувачів цього блоку просто проистаивает.

Створюючи технологію MMX, фірма Intel прагнула вирішити дві завдання: по-перше, задіяти невикористовувані можливості, а по-друге, продуктивність ЦП і під час типових мультимедиа-программ. Для цього він до системи команд процесора було додано додаткові інструкції (їх 57) та створює додаткові типи даних, а регістри блоку обчислень з плаваючою коми виконують функції робочих регистров.

Додаткові машинні команди призначені для таких операцій, як швидке перетворення Фур'є (функція, яка у видеокодеках), що найчастіше виконуються специальнымы апаратними средствами.

Процесорам, використовують технологію MMX, сумісні із більшістю прикладних программ, ведь для «старого «ПО регістри MMX виглядають точно як і, як звичайні регістри матматического співпроцесора. Проте, трапляються й дещо винятку. апример, прикладна програма може водночас звертатися лише до однієї блоку — або обчислень з плаваючою коми, або MMX. У іншому разі результат, зазвичай, невизначений і часто відбувається аварійне завершення прикладної программы.

Технологія MMX — це генеральне напрям розвитку архитекруры процесорів Intel на 1997 р. Передусім її переваги зможуть оцінити кінцеві користувачі - мультимедіакомп'ютери стануть помітно міцніше і дешевше. Офіційне оголошення нову технологію заплановане початок жовтня 1996 року, проте процесор, у якому реалізована технологія MMX, вже є. Він відомий під назвою P55C, і Intel, видимо, свідомо відтягує час його випуску, даючи виготовлювачам ПК змога ознайомитися з достоїнствами цього ЦП.

Серед компаній, які передбачають випустити мультимедиа-ПК з процесором P55C, є як визнані лідери комп’ютерного ринку — Compaq, Dell, Acer, і молоді, але динамічні фірми, наприклад, Compulink Research (CLR).

Очікується, більшість популярних прикладних програм будуть використовувати технологію MMX, причому до кінця 1997 р. їх кількість більш як подвоїться, і користувачі знову стоклкнутся з проблемою выбора. Сегодня є три високопродуктивних процесора — Pentium з тактовою частотою 200 МГц, Pentium Pro з тим ж тактовою частотою і 200-МГц варіант P55C. Результати випробувань на продуктивність, які надала фірма CLR, дозволяють дійти невтішного висновку, що ПК з процесором P55C займають проміжне становище у цій вервечці. При виконанні типових завдань, наслідки цього ЦП майже від показників «звичайних «моделей Pentium такою ж тактовою частотою. Проте за виконанні фрагментів коду, який був оптимізовано для P55C (на відео-, аудіоі графічних тестах), не поступається процесору Pentium Pro, залежно від типу завдання виграш в быстродействии сягає від 70% до 400%. Очікується, мультимедиа-ПК з процесором P55C буде дешевше аналогічного по функціональними можливостями компьютра.

У статті використано матеріали, надані фірмою CLR.

Смешно читати статтю знаючи, що з ММХ проїхав «розширений ММХ», а потім SSE і, нарешті зараз SSE2. Надалі огляді побачимо, що це ще не все…

Крім технологічні рішення до збільшення кількості інструкцій, велася роботу і для поліпшення процесу виробництва. Адже транзисторів для обробки інформації ставало дедалі більше, і вони наприкінці кінців просто більше не поміщалися на кристал, що призводило досконалішим рішенням. Нині процесори Intel випускаються по техпроцессу з нормою у 0,13 мКм, і одному квадратному міліметрі кристала розташовується мільйони транзисторів. Intel планує перейти на 0,09 мКм уже 2003 року, тобто. за місяць (ну може трохи по позже).

Що таке техпроцесс 0,13 мКм.

Спробую пояснити, не вдаючись у технологію. Зазвичай, наведена цифра означає довжину каналу КМОП-транзистора. Швидкість перемикання каскаду на КМОП залежить від крутизни;) ВАХ транзисторів і ємності навантаження. Крутість визначається струмом через транзистор і ставленням (ширина каналу — W)/(длинна каналу — L). Основна ємність в КМОП технології — ємність затворів транзисторів, пропорційна площі затвора =~W*L. Вочевидь, що що менше довжина каналу, тим менша площа затвора (причому залежність квадратична), тим більше ж відношенні W/L. Отже, можна зменшити струм і втратити швидкодія. А можна зменшити W/L рахунок зменшення ширини каналу та зменшити розмір транзисторів — збільшити у елементів на кристалі (хоча у сучасних технологіях ширина каналу зазвичай оптимальна з погляду мінімізації розміру топологічного элемента).

І тепер кульмінація КУРСОВОЙ РОБОТИ уявляю новий процесор від Intel.

В наприкінці травня корпорація Intel (internet повідомила у тому, що у протягом найближчого місяці виробники комп’ютерів мають намір подати перші сервери і створить робочі станції з урахуванням процесорів Itanium. Очікується, у цьому року майже 25 компаній випустять більш 35 таких моделей, а сотні постачальників обладнання та програмного забезпечення запропонують продукти, хто з даними системами. IDC прогнозує, у цьому року продано 26 тис. систем з урахуванням Itanium, а до 2004 року їх кількість зросте до 540 тис. Інакше кажучи, повідомлення Intel означало, що капіталізм розпочався промисловий випуск нового процесора корпорации.

Системи з урахуванням процесорів Itanium утримуватимуться чотирма ОС, включаючи платформу Microsoft Windows (64-разрядную версію для робочих станцій — 64-bit Edition і 64-разрядную версію для серверів — 64-bit Windows Advanced Server Limited Edition 2002); HP-UX 11i v1.5 компанії Hewlett-Packard, AIX-5L корпорації IBM і Linux. 64-разрядные версії останньої планують поставляти компанії Caldera International, Red Hat, SuSE Linux і Turbolinux. Вже анонсовано більш 500 додатків, які передбачається портировать для архітектури Itanium.

Буквально щодня оголошення Itanium про випуск систем його основі заявили кілька великих компаній, у тому числі Bull, Compaq, Dell, Fujitsu-Siemens, Hewlett-Packard, IBM, NEC, SGI і Unisys. Зокрема, IBM анонсувала робочу станцію IntelliStation Z Pro і сервер X380, Dell — чотирипроцесорний сервер PowerEdge 7150 і робочу станцію Precision Workstation 730, Bull — 4- і 16-процессорные моделі серверів Escala IL. Особливо хотілося б вирізнити системи, представлені Hewlett-Packard: двухпроцессорную робочу станцію HP Workstation i2000 і 4- і 16- процессорные сервери HP Server rx4610 і HP Server rx9610. Нині HP-UX — єдина 64-разрядная система UNIX, забезпечує перенесення лише на рівні двоичного коду програмних додатків замовників під час переходу з RISC (Reduced Instruction Set Computing) на архітектуру Itanium. HP-UX оптимізована про те, щоб забезпечити високий рівень продуктивності, масштабируемости й надійності. З іншого боку, зараз Hewlett-Packard — єдиний виробник комп’ютерів на платформі RISC, чию техніку можна перекласти платформу Itanium без повторної компіляції додатків та ВО. А тут у следующем.

Шлях процесорів Itanium до споживача в Intel зазвичай розділяють на шість етапів: завоювання підтримки, випуск прототипів для партнерів, випуск прототипів для розробників, випуск пілотних систем, платформи, і, нарешті, масове впровадження рішень. Відомо, що з тестування і розробки виробникам комп’ютерів, і користувачам поставили більш 6500 систем. Перший етап цього шляху датується листопадом 1997 року. Проте хотілося б нагадати, що історія Itanium почалася значно раньше.

Merced, він також Itanium.

Ще червні 1994 р. компанії Intel і Hewlett-Packard (internet підписали угоду про спільну розробку нової 64- розрядної архітектури, яка орієнтована використання у серверах та створення робочих станціях. Переваги мікропроцесорів з більшою розрядністю очевидні. Вони дозволяють адресувати більший обсяг пам’яті, дають можливість оперувати з великим діапазоном чисел, підвищують ефективність паралельних і матричних обчислень тощо. Зауважимо, що ще 1983 р. в Hewlett-Packard було винесено рішення розпочати проект об'єднання різних процесорів і ОС, використовуваних у трьох комп’ютерних лінійках (HP1000, HP3000 і HP9000). Результати цього рішення сьогодні добре відомі: це сімейство процесорів PA-RISC (Precision Architecture Reduced Instruction Set Computing) і ОС UP-UX, які спільно застосовують у високопродуктивних робочих станціях і Unix-серверах (N-, V-, Lі A-класса). Перший комп’ютер з урахуванням PA-RISC був представлений ще 1985 р. Дослідження і розробки досліджують лабораторії мікропроцесорів, що входить у підрозділ System VLSI Technology Operation. У 1989 р. у пошуках нового, наследующего PA-RISC рішення НewlettPackard розпочала розробці архітектури EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing), згодом перейменованої в WideWorld Architecture, та був SuperParallel Processor Architecture (SP-PA). Однак у 1993 р., коли ця 64-разрядная архітектура була практично готова, керівники проекту зрозуміли, що компанії однієї не винести величезних витрат розробці та вироблення нового процесора. Тоді, у НewlettРackard вперше розглянули можливість привернути увагу до створенню високопродуктивного процесора іншу компанию.

До 1994 р. корпорація Intel, має колосальний досвід у сфері мікропроцесорів, відчувала певні труднощі. Що Тривала два року розробка 64-разрядной архітектури Р7 наштовхнулася на серйозні труднощі. Згодом Intel відмовилася від Р7 на користь EPIC, хоча заради справедливості слід відзначити, деякі особливості Р7 реалізовані в Itanium.

До пропозиції HP працювати спільно в Intel поставилися з великим ентузіазмом. Адже відкривалася реальна можливість отримати масштабируемую ОС корпоративного рівня HP-UX, який буде реалізувати новому платформі. У спільній контракті Нewlett-Рackard змушений був піти на великі поступки. Корпорація погодилася те що, що Intel прийматиме все конструктивні рішення з новому процесору, навіть ті, які порушують архітектуру EPIC, розроблену інженерами НewlettРackard. До речі, новий процесор отримав назву Merced на вшанування річки на Калифорнии.

Два роки, з’ясувавши, що потужності Merced недостатньо, щоб за використанні HP-UX обійти архітектуру PA-RISC, в Нewlett-Рackard вирішили самостійно створювати новий процесор тому ж фундаменті, як і Merced, але з іншою реалізацією внутрішніх функціональних блоків. Коли про проекті дізналися в Intel, почалися переговори щодо поширенні партнерства, що спочатку обмежувалося створенням лише процесора Merced, на 64-разрядную архітектуру загалом, аби включити в угоду й новий кристал. Так Merced, свого часу аналізований як потенційного могильника RISC-архитектуры, перетворився на проміжну сходинку. Оскільки підписаний угоду не мало жорсткого терміну, обидві компанії легко розширили співпрацювати з ним над новим 64-разрядным процесором McKinley (так називається найвища гора у Північній Америці). До речі, спочатку передбачалося, що системи Merced з’явиться у 1997 чи 1998 р. Але невдовзі лише казка сказывается.

Важливість успіху Intel і НР у справі створення потужної 64-разрядной платформи для комп’ютерної індустрії важко переоцінити. Свої ставки тут має кожен. Майже всі фірми-виробники комп’ютерів створюють нові системи, проте розробники ОС UNIX планують перенести свої версії нові платформу. Аналітики впевнені, що Itanium змусить компанії, випускають сервери і створить робочі станції RISC/Unix, переглянути свій модельний ряд. Проте за дуже неабиякий асортимент комп’ютерів Itanium розраховувати годі й говорити. Процесор розроблявся занадто довго, до того що з середини 1999 р. розробка раз у раз наштовхувалася на перешкоди. У результаті більшість компаній зосередилося утворенні комп’ютерів на базі McKinley.

Не дивно, що випуск Merced неодноразово затримувався, якщо врахувати, що дві гіганта індустрії переслідували спільну мету, але використовували абсолютно різні тактичні підходи. Деякі експерти запевняли, що компанії виявилися партнерами мимоволі: їх звели зовнішні сили ринку, розроблювані вироби і фінансових труднощів, що вони вирішили долати вместе.

Intel розглядає Itanium як родоначальника нового сімейства процесорів, що розвиватиметься у найближчі 25 років. За першої моделлю під кодовою назвою Merced підуть McKinley, Madison, Deerfield і інші нові версії. По офіційними даними, шість моделей подібних кристалів вже сьогодні перебувають на стадії розробки. Досвідчені партії процесора McKinley планується випустити наприкінці цього року, а перші системи на його основі мають з’явитися у 2002 р. Очікується, що це процесор дебютує з тактовою частотою 1 ГГц чи вище. За наявною інформацією, все 64-разрядные процесори Intel міститимуть у своїй назві слово Itanium, а McKinley, Madison й інші імена і залишаться кодовими назвами. Отже, швидше за все офіційно заанонсовані будуть Itanium II, Itanium III тощо. д.

Тільки після роки після підписання угоди, у листопаді 1997 р. Intel і Hewlett-Packard представили архітектуру майбутнього процесора і плани розробки цілого сімейства IA-64 (Intel Architecture). Не покладатися лише за власні ресурси, у травні 1999 р. Intel оголосила з приводу створення інвестиційного фонду, названих Intel 64 Fund капітал 250 млн. дол. Ці цифри повинні бути спрямовані на інвестиційну підтримку компаній, котрі займаються розробкою Интернет-приложений та ВО рівня підприємств. У створенні фонду, крім Intel і Hewlett-Packard, взяли участь 16 компаній, і організацій. У тому числі як комп’ютерні фірми — Compaq, Dell, SGI, а й Reuters, Ford Motor Company, General Electric, Bank of America. Сьогодні більш 150 млн. дол. інвестовано більш як ніж у 40 компаній, працюючих у сфері інфраструктури Інтернет, електронної торгівлі, виробництва та фінансів на вертикальних рынках.

Тоді ж, 1997 р., Intel і Hewlett-Packard представили архітектуру і набір команд IA-64. Торішнього серпня 1999 р. вперше з’явилися дослідні зразки процесора, а восени Intel представила Itanium як комерційне найменування свого першого 64-разрядного процесора, доти який мав робочу назву Merced. Введено були терміни «сімейство процесорів Itanium «(IPF, Itanium Processor Family) і «архітектура Itanium «(Itanium Architecture). За рік, у жовтні 2000 р. з’явилися пілотні зразки систем з урахуванням Itanium. Приблизно водночас минуло друге промислове тестування програм, тож устаткування платформі Itanium. Пріоритетною завданням цього заходу був жорсткий тестування платформи перед пілотним випуском, причому у програму тестування входила перевірка роботи у мережі й забезпечення телекомунікацій. На території Caesar «p.s Palace площею 34 тис. кв. футів, де проходило тестування, проклали більше трьох миль кабелю, понад сто 20-амперных силових ліній, встановлено сховища даних сумарною ємністю більш 2 Тбайт. Активно проводилися, і інші заходи, включаючи стала вельми поширеною ключовою технічної інформації та коштів розробки, і навіть поставку більш 6000 прототипів серверів, як і одне-, і у многопроцессорной конфігурації. З іншого боку, Intel відкрила різних країн світу понад 34 центрів розробки додатків, де інженери Intel і розробники програмного і апаратного забезпечення спільно працювали над оптимізацією прикладних програм під системи на основі Itanium.

Особенности архитектуры.

На думку представників Intel, архітектура процесора Itanium — це найбільша розробка від часу презентації 386-го процесора в 1985 р. Перші зразки 64-разрядного процесора Intel є картридж розміром приблизно 10×6 див, що включає у собі кеш-пам'ять третього рівня ємністю 2 або 4 Мбайт і радіатор. Картридж монтується в розняття типу Slot і має 418 висновків. Процесор має трирівневу ієрархію сверхоперативной пам’яті. Якщо кеш-пам'ять першого і другого рівнів інтегрована на кристалі процесора, то мікросхеми кеш-пам'яті третього рівня розташовані на півметровій самої платі картриджа. На реалізацію процесора з дотриманням проектних норм 0,18 мкм треба близько 320 млн. транзисторів, із яких лише 25 млн. довелося у самого ядра, інші ж — на кеш-пам'ять. Найбільший модуль процесора — це блок обчислень з плаваючою коми, вона обіймає близько 20% площі кристала. Продуктивність Itanium становить до 6,4 млрд. операцій із плаваючою коми в секунду. Завдяки архітектурі EPIC і 15 виконавчим пристроям процесор може виконувати до 20 операцій одночасно. У цьому може безпосередньо адресувати до 16 Тбайт пам’яті при пропускної здібності до 2,1 Гбайт/с. У процесорі реалізована підтримка всіх розширень Intel (технологій MMX, SIMD і симетричній мультипроцессорной обробки), крім SSE2. |[pic] |Архітектура IA-64. | | |[pic] |.

Однією з цікавих деталей у плані розміщення вузлів процесора — це система синхронізації роботи вузлів. Одночасна передача тактових імпульсів за великої площі процесора представляє складне завдання для розробників, оскільки затримки у розповсюдженні імпульсів тактового генератора можуть викликати рассинхронизацию вузлів. З цією метою у всій площі кристала розмістили велика кількість точок поширення тактових импульсов.

Архітектура Itanium входять такі унікальні кошти підвищення надійності, як система розширеного самоконтролю EMCA (Enhanced Machine Check Architecture), забезпечує виявлення, корекцію і протоколювання помилок, і навіть підтримку обробки коду ECC (Error Correcting Code) і місцевого контролю четности.

Для двохі четырехпроцессорных систем Intel випустила спеціальний набір мікросхем Intel 460GX, що потенційно можуть включатися каскадно, збільшуючи число одночасно використовуваних процесорів. Оскільки конфігурація таких систем спочатку передбачає обсяги оперативної пам’яті на кілька гігабайтів, то системах Itanium застосовуються порівняно недорогі мікросхеми пам’яті типу SDRAM. У цьому збільшення продуктивності, за словами представників Intel, використовуються такі методи, як буферирование, чергування і розподіл пам’яті сталася на кілька банків. Набір мікросхем реально підтримує роботи з 64 Гбайт пам’яті за максимальної пропускну здатність 4,2 Гбайт/с, хоча 64-разрядная адресація пам’яті теоретично дозволяє звертатися до набагато більшій кількості адресов.

Процесорам Itanium працюватиме тактовою частоті 800 чи 733 МГц, які вартість залежності від обсягу кеш-пам'яті становитиме від 1177 до 4227 дол. |[pic] |Архітектура IA-64. | | |[pic] |.

Сучасні тенденції розвитку мікропроцесорів пов’язані з виконанням більшої кількості команд за такт. Розробники IA-64 вважають, що домагатися вищого рівня суперскалярности (розпаралелювання) в процесорі можна, лише коли відмовитися від послідовних кодів і введення паралелізм безпосередньо в рівень системи команд. І тут завдання розпаралелювання лягає не так на апаратуру процесора, але в компілятор. Як зазначалось, основу IA-64 лежить технологія EPIC, головна ідея якої - запровадження явного паралелізму. Переваги такий підхід зрозумілі. У схемотехнических рішеннях процесорів зникає складна логіка, відповідальна за позачергове суперскалярное виконання команд, і можна відвести більше місця на кристалі під кеш-пам'ять, файл регістрів і виконавчі устрою. Проте, з іншого боку, виникла потреба розробляти складні і ефективно распараллеливающие компиляторы.

Безсумнівно, що технологіями EPIC і VLIW (Very Long Instruction Word) багато спільного. VLIW зазвичай розглядають як статичну суперскалярную архітектуру. Є у вигляді, що розпаралелювання коду відбувається на етапі компіляції, а чи не динамічно під час виконання. Іншими словами, в машинному коді VLIW присутній явний паралелізм. Під час перебування чергу, до основним особливостям EPIC относят:

. дуже багато регистров,.

. масштабованість архітектури до великої кількості виконавчих функціональних устройств,.

. паралелізм в машинному коде,.

. пророцтво розгалужень (предикацию),.

. спекулятивне виконання (завантаження по предположению).

Основна особливість EPIC той самий, як і в VLIW, — розпаралелюванням потоку команд займається компілятор, а чи не процесор. Переваги даного підходу полягають у тому, що спрощується архітектура процесора, причому він не марнує час на аналіз потоку команд. З іншого боку, на відміну процесора компілятор здатний проводити аналіз у всій програмі, а чи не по порівняно невеличкому її ділянці. Оскільки практично будь-яка програма повинна запускатися багаторазово, вигідніше распараллелить її одного разу (при компіляції), а чи не щоразу, коли він виповнюється на процессоре.

Архітектура Itanium налічується по 128 64-разрядных цілочислових регістрів загального призначення і 80-разрядных регістрів речовинної арифметики, і навіть 64 одноpазpядных пpедикатных pегистpа. Усі вони доступні для програмування; ще, є чимало недоступних внутрішніх службових регістрів, використовуваних самим процесором. 64 одноразрядных регістру йдуть на організації логіки передбачення розгалуження і виконання команд гаразд, відмінному від последовательного.

Досягнення явного паралелізму в формат команд IA-64 запроваджені додаткові розряди маски, які свідчить про залежності між командами. До цього часу завдання визначення таких залежностей повністю лягала на апаратуру процесора. Але тут вводиться поняття груп команд. Усі вони незалежні, та його слід видавати виконання у різні виконавчі устрою. Розряди маски свідчить про залежності як всередині кількох команд, а й між групами команд. По три команди IA-64 об'єднують у так звану зв’язку, має ємність 128 розрядів. Зв’язка містить три команди, і шаблон, якою велить, які є залежності між командами (наприклад, чи можна з першого командою запустити паралельно другу чи вона повинна виконатися тільки після першою і т.п.).

У середовищі сучасних процесорах активно використовуються методики передбачення розгалужень і спекулятивного виконання. Однак у існуючих сьогодні моделях дуже чимало часу забирають обчислення гілок програми, які згодом не використовуються. Інша річ Itanium. Якщо вихідної програмі зустрічається умовне галуження, то команди із різних гілок позначаються різними предикатными регістрами (команди мають при цьому предикатні поля); далі вони виконуються спільно, але результати не записуються, поки значення предикатных регістрів не визначено. Коли, нарешті, обчислюється умова розгалуження, предикатный регістр, відповідний правильної галузі, встановлюється один, а інший — в 0. Перед записом результатів процесор перевіряє предикатное полі, і записує результати лише про тих команд, предикатное полі яких містить предикатный розряд, встановлений единицу.

Ще один особливість архітектури Itanium — пророцтво і виконання по припущенню. Цей механізм повинен знизити простої процесора, пов’язані з очікуванням виконання команд завантаження з щодо повільної основний пам’яті. Компілятор переміщає команди завантаження даних із пам’яті те щоб вони выполнились якомога швидше. Отже, коли дані з пам’яті знадобляться будь-якої команді, процесор нічого очікувати простоювати. Переміщені в такий спосіб інструкції називаються командами завантаження по припущенню і позначаються певним чином. А безпосередньо перед командою, використовує загружаемые за припущенням дані, компілятор вставить команду перевірки припущення. Якщо за виконанні завантаження по припущенню виникне виняткова ситуація, процесор згенерує виняток тільки тоді ми, коли зустріне команду перевірки припущення. Якщо, наприклад, команда завантаження виноситься з розгалуження, а гілка, з якої вона винесено, не запускається, то виникла виняткова ситуація игнорируется.

З виходом Itanium порівняння процесорів за частотою практично втрачає сенс. Тепер це доведеться застосовувати нові методики, враховують як кількість реально виконаних за такт інструкцій, а й якість аналізу компілятором виконуваної програми, оскільки результуюча продуктивність буде дуже залежати від імені цієї (процесор може ж працювати із великою швидкістю, вираховуючи непотрібні галузі программы).

Расширение x86.

За заявою розробників, Itanium повністю сумісний із сучасними 32-разрядными додатками. Проте навряд ці програми працюватиме 64-разрядном кристалі швидше. Понад те, як деякі фахівці, можливо, доведеться звикати і до повільнішим темпам. Зате нові, спеціалізовані докладання залишать всіх позаду. Наприклад, вже в етапі досвідченого виробництва кристалів архітектура процесора Itanium продемонструвала високе швидкодія алгоритмів захисту, інтенсивно використовують обчислювальні мощности.

Другий за величиною виробник мікропроцесорів з архітектурою x86 — корпорація AMD (internet теж оприлюднила свої плани створення 64-разрядных кристалів. Проте на відміну від конкурентів вона обрала еволюційний шлях: додала 32 розряду до наявних 32. Тепер регістри розширилися до 64 розрядів, з’явилися команди маніпуляції з 64-разрядными даними, та й шина адреси збільшилася до 64 розрядів. У результаті виникла архітектура x86−64. Спочатку такий процесор було названо «кувалдою «(Sledgehammer). Команди нового кристала від команд процесорів x86 лише наявністю префікса, яке зазначає з їхньої разрядность.

Крім шістнадцяти регістрів загального призначення, є вісім 64- розрядних регістрів для операцій речовинної арифметики. Перші вісім регістрів «кувалди «навіть позначаються назвами, що відбивають їх x86- походження: RAX, RBX, RCX, RDX, RSP, RBP, RSI, RDI. Так, вісім молодших розрядів RAX фактично еквівалентні регістру A (акумулятора) процесора i8080 і регістру AL i8086. Розряди 8−15 еквівалентні регістру AH i8086. Об'єднання цих двох полів представляє регістр AX i8086. Битовое полі 0- 31 — повний еквівалент регістру EAX в 32-разрядных 80×86. Доповнюють архітектуру нового процесора шістнадцять 128-разрядных регістрів для зберігання операндов SIMD-инструкций.

Забезпечено повна апаратна підтримка виконання інструкцій x86−32 на рівні ядра. На відміну від процесора Itanium, тут повинна забезпечуватися повноцінна реалізація 8-, 16- і 32-разрядных додатків без втрати продуктивності. Отже, однією процесорі в змозі водночас і, незалежно працювати 16- і 32-разрядные докладання. Це має зробити перехід користувачів нові платформу безболісним. Процесорам зможуть працювати у двох режимах — Long і Legacy Mode. У першому кристал буде працюватиме, як x86−64, тоді як у другому — як x86-процессор, сумісний із 16-гоі 32-разрядными додатками та що розширення SSE.

Планується випустити дві моделі 64-разрядного мікропроцесора: власне Sledgehammer й молодшу модель — Clawhammer. Їх відмінності складаються головним чином розмірі кеш-пам'яті другого рівня. Clawhammer позиціонується як процесор для робочих станцій та підтримуватиме двухпроцессорные системи. Причому величина кристала ні перевищити 100 кв. мм, що зробить її в достатній мірі дешевим. Sledgehammer, як планується, підтримуватиме до максимально восьми процессоров.

Процесорам міститимуть інтегрований контролер пам’яті, сумісний технологією HyperTransport. Це дозволить безпосередньо працювати з системної пам’яттю, минаючи системну шину й створили набір мікросхем. Для можливості звернення одного й тому сегменту пам’яті в мультипроцессорных системах використовуватиметься архітектура NUMA (Non-Uniform Memory Access). Кожному процесору буде відведено окремий сегмент пам’яті, а буде приступний і сегмент пам’яті іншого процесора. AMD розробляє два набору мікросхем із підтримкою HyperTransport. Перший чипсет Golem призначений для серверів і оснащений мостом HyperTransport-PCI-X, а другий, Lokar для робочих станцій, має вмонтовану підтримку інтерфейсу AGP 8X і міст HyperTransport-AGP. Нові процесори виготовлятимуться з урахуванням проектних норм 0,13 мкм і технології SOI (Silicon On Insulator — «кремній на ізоляторі «). Оскільки масове виробництво кристалів розпочнеться не раніше 2002 р., казати про конкуренції між сімействами Itanium і Hammer поки преждевременно.

За матеріалами internet журнал для ИТ-профессионалов.

У цьому КУРСОВОЙ РОБОТІ використовувалися статті, витягнуті лише з світової павутиння чи Интернета.

У зв’язку з цим важко оформити список літератури надлежайшим образом.

internet internet internet internet internet.

І даруйте за всілякі ліричні отступления.

МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ВІДКРИТИЙ УНИВЕРСИТЕТ.

(філія р. Чебоксары).

КУРСОВА РОБОТА з інформатики на задану тему «Історія процессоров».

Студент II курса.

Факультету ІРЕ заочного отделения.

Спеціальність 210 100.

Батурин Михайло Эдуардович.

ШИФР 601 576.

Преподаватель.

2002 г.

Краткий экскурс.

Небольшие пояснения.

Крайне цікава информация.

Список невикористовуваної литературы.

У тое час як космічні кораблі борознять простори галактики…

Сегодня важко уявити світ без комп’ютера, мало хто замислюється, що ж насправді ми називаємо розумними машинами. І вже точно хтозна наскільки стали розумними дані апарати. Багатьом людей Штучний інтелект, і комп’ютер що стоїть вашому столі це те й теж. Але як освічені знаємо, щодо розуму людини, і навіть собаки будь-який найрозумнішої машині ще далеко.

Чисто на роздуми у мізках живих істот йде паралельна обробка відео, звуку, смаку, відчуттів, тощо. а вже про таку елементарної речі як розумовий процес який супроводжує багатьох від його й до смерті, каюсь перед тими тими кого ніхто не відвідала ця благодать.

Таким чином будь-який прорив у основі інформаційних технологій зустрічається як щось особливо видатне. Люди хочуть створити собі молодшого брата, який коли ще не думає, так хоча б метикує швидше їх. Зрозуміло, що ніякими Гигагерцами не виміриш унікум людського мозку, (а хотілося б (), але ніхто не вимірює, дана курсова робота проводить коротку екскурсію в недалеке минуле існує і звісно в незрозуміле справжнє розвитку головній частині комп’ютера, її мозку, його, його центрального процессора.