Процессоры Intel (работа 1)

Министерство общего и профессионального образования

Тольятиннский политехнический институт

Кафедра автоматизации технологических процессов

Реферат

«Процессоры

корпорации Intel»

Группа: Э-109

Студент: Топоров Д.Г.

г. Тольятти

1998 год

Корпорация Intel на данный момент предоставляет модельный ряд процессоров Pentium MMX, Pentium Pro, Celeron, Pentium II, Pentium II Xeon. Первые 2 модели на данный момент уже не производятся, но предоставляются дилерами Intel по всему миру. Начнем обзор с про­цессоров Intel Pentium MMX.

Intel Pentium MMX

Краткий обзор:

•Ïðîöåññîðû Pentium® ñ òàêòîâîé ÷àñòîòîé 233, 200 è 166 ÌÃö îáåñïå÷èâàþò ëó÷øóþ ïðîèçâîäèòåëüíîñòüñðåäè ïðîöåññîðîâ ñ ãíåçäîì Socket 7.

 •Áîëåå âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè ïðîöåññîðàìèPentium

-- íà 10-20% íà ñòàíäàðòíûõ òåñòàõ

-- áîëåå 60% íà òåñòå Intel's Media Benchmark,îöåíèâàþùåì ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òåõíîëîãèè MMX™ ïðè ðàáîòå ñ ìóëüòèìåäèà

 •Èìååò óëó÷øåííóþ ìèêðîàðõèòåêòóðó ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðîöåññîðîì Pentium

-- ïîëíàÿ ïîääåðæêà òåõíîëîãèè MMX

-- óäâîåíû êýø äàííûõ è êýø êîäà äî 16 Ê êàæäàÿ

-- óëó÷øåí ìåõàíèçì ïðåäñêàçàíèÿ âåòâëåíèÿ

-- óëó÷øåííàÿ êîíâåéåðíàÿ îáðàáîòêà

-- áîëåå ãëóáîêèå áóôåðû çàïèñè

•Ïîëíàÿ ñîâìåñòèìîñòü ñî âñåé áèáëèîòåêîé ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïåðñîíàëüíûõêîìïüþòåðîâ, ñîçäàííîãî äëÿ ïðîöåññîðîâ Pentium®, Intel486™ è Intel386™

  Ïðîöåññîðû Pentium® c òåõíîëîãèåé MMX™, âûïóñêàþùèåñÿ ñ òàêòîâîé ÷àñòîòîé 233, 200 è 166 ÌÃö,ÿâëÿþòñÿ ñóùåñòâåííûì äîïîëíåíèåì ñåìåéñòâà Pentium.Ñêîðîñòü ðàáîòû ïðèëîæåíèé â ñèñòåìàõ ñ ïðîöåññîðîì Pentium ñ òåõíîëîãèåé MMXíà 10-20% áîëüøå, ÷åì â ñèñòåìàõ ñ ïðîöåññîðîì Pentium òîé æå òàêòîâîé ÷àñòîòû. Ïðèëîæåíèÿ, ðàçðàáîòàííûå äëÿ òåõíîëîãèè MMX, ðåàëèçóþò äîïîëíèòåëüíóþïðîèçâîäèòåëüíîñòü, êîòîðóþ îáåñïå÷èâàåò òåõíîëîãèÿ MMX, ïîçâîëÿÿ èñïîëüçîâàòüáîãàòóþ öâåòîâóþ ãàììó, áîëåå ðåàëèñòè÷íóþ ãðàôèêó, ïîëíî-ýêðàííîå âèäåî èò.ä. Êîíêðåòíûå âîçìîæíîñòè îïðåäåëÿþòñÿ òèïîìïðèëîæåíèÿ è ñòåïåíüþ èñïîëüçîâàíèÿ òåõíîëîãèè MMX. Ýòàëîííûé òåñò IntelMedia Benchmark, êîòîðûé îöåíèâàåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ìóëüòèìåäèà, èñïîëíÿåòñáîëåå ÷åì íà 60% áûñòðåå â ñèñòåìå íà áàçå ïðîöåññîðà Pentium ñ òåõíîëîãèåé MMX, ÷åì â ñèñòåìå ñ ïðîöåññîðîì Pentium òîé æå òàêòîâîé ÷àñòîòû.

Äëÿ áîëåå ïîëíîãî èíòåðàêòèâíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ÏÊ ñèñòåìà äîëæíà îáëàäàòü âûñîêîéïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ â òðåõ íàïðàâëåíèÿõ: ïðè âûïîëíåíèè öåëî÷èñëåííûõ âû÷èñëåíèé è îïåðàöèé ñ ïëàâàþùåé çàïÿòîé, à òàêæåïðè ðàáîòå ñ ìóëüòèìåäèà. Îáû÷íûå ïðèëîæåíèÿ, òàêèå êàê òåêñòîâûå ðåäàêòîðû, ïðîãðàììû äëÿ ñîçäàíèÿ è ïðîñìîòðàïðåçåíòàöèé, ïåðñîíàëüíûå ôèíàíñîâûå ïðîãðàììû, òðåáóþò âûñîêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè öåëî÷èñëåííûõ âû÷èñëåíèé. Îäíàêî,äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ âèäåî, òðåõìåðíûõ èãð è îáðàáîòêè èçîáðàæåíèé íåîáõîäèìî ìàêñèìàëüíîå ðàñøèðåíèå ìóëüòèìåäèéíûõâîçìîæíîñòåé âàøèõ ïðîöåññîðîâ è ñèñòåì, à òàêæå âûñîêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü îïåðàöèé ñ ïëàâàþùåé çàïÿòîé.Ïðîöåññîð Pentium® c òåõíîëîãèåé MMX™ ñ òàêòîâîé ÷àñòîòîé 233 ÌÃö èìååò ëó÷øèå ïîêàçàòåëè ïðîèçâîäèòåëüíîñòè âî âñåõ òðåõ îáëàñòÿõ.

Ïðîöåññîð Pentium ñ òåõíîëîãèåé MMX îáåñïå÷èâàåò ïîëíóþ ñîâìåñòèìîñòü, êàê ïðîãðàììíóþ, òàê è ïî âûâîäàì, ñïðåäûäóùèìè ïðîöåññîðàìè ñåìåéñòâà Pentium. Îí ñîäåðæèò 4.5 ìèëëèîíàòðàíçèñòîðîâ è èçãîòîâëåí ïî ðàñøèðåííîé 0.35 ìèêðîííîé òåõíîëîãèèñ èñïîëüçîâàíèåì òåõíîëîãèè ÊÌÎÏ è òåõíîëîãèè ïîíèæåíèÿ íàïðÿæåíèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåòñîõðàíèòü òåïëîâûå õàðàêòåðèñòèêè îðèãèíàëüíîãî ïðîöåññîðàPentium ïðè ñóùåñòâåííîì óâåëè÷åíèè ïðîèçâîäèòåëüíîñòè.

Îïèñàíèå ïðîöåññîðà

Ïðîöåññîð Pentium ñ òåõíîëîãèåé MMX - íîâûé ïðåäñòàâèòåëü ñåìåéñòâàïðîöåññîðîâ Pentium c óëó÷øåííîé ìèêðîàðõèòåêòóðîé:

•Ïîëíàÿ ïîääåðæêà òåõíîëîãèè MMX.  Â îñíîâå òåõíîëîãèè MMX ëåæèòìåòîä SIMD - îäíà èíñòðóêöèÿ íàä ìíîãèìè äàííûìè, - êîòîðûé ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòüïðîèçâîäèòåëüíîñòü øèðîêîãî íàáîðà ìóëüòèìåäèéíûõ è êîììóíèêàöèîííûõ ïðèëîæåíèé. Ïðîöåññîð Pentium c òåõíîëîãèåé MMX ïîääåðæèâàåò 57 íîâûõ èíñòðóêöèé è 4 íîâûõ64-ðàçðÿäíûõ òèïà äàííûõ. Âñå ñóùåñòâóþùèå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû è ïðèëîæåíèïîëíîñòüþ ñîâìåñòèìû ñ ïðîöåññîðîì Pentium ñ òåõíîëîãèåé MMX.

•Óäâîåí îáúåì êýø äàííûõ è êýø êîäà äî 16Ê êàæäîé. Êýø äàííûõ è êýø êîäà1-ãî óðîâíÿ ïðîöåññîðà áûëè óäâîåíû äî 16kb êàæäàÿ.Ðàçäåëüíûå âñòðîåííûåêýø óâåëè÷èâàþò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü, ñîêðàùàÿ ñðåäíåå âðåìÿ äîñòóïà ê ïàìÿòèè îáåñïå÷èâàÿ áûñòðûé äîñòóï ê ÷àñòî èñïîëüçóåìûì èíñòðóêöèÿì è äàííûì.Êýø êîäà è êýø äàííûõ èñïîëüçóþòñÿ îäíîâðåìåííî, ïðè÷åì êýø äàííûõ ïîääåðæèâàåòäâà îáðàùåíèÿ îäíîâðåìåííî.Êýø äàííûõ ïîääåðæèâàåò ìåòîä îáðàòíîé çàïèñè(write-back) èëè, àëüòåðíàòèâíî, ïîñòðî÷íîé ñêâîçíîé çàïèñè (writethrough).

•Óëó÷øåííîå ïðåäñêàçàíèå âåòâëåíèÿ.Äèíàìè÷åñêîå ïðåäñêàçàíèå âåòâëåíèÿ èñïîëüçóåòBranch Target Buffer (BTB), êîòîðûé ïðåäñêàçûâàåò íàèáîëåå âåðîÿòíûé íàáîðèíñòðóêöèé äëÿ èñïîëíåíèÿ.

•Óëó÷øåííàÿ êîíâåéåðíàÿ îáðàáîòêà.Äëÿ ïîâûøåíèÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòè áûëàäîáàâëåíà äîïîëíèòåëüíàÿ ñòàäèÿ êîíâåéåðíîé îáðàáîòêè.

•Áîëåå ãëóáîêèå áóôåðû çàïèñè.Äëÿ óëó÷øåíèïðîèçâîäèòåëüíîñòè çàïèñè â ïàìÿòü, áóôåðíàÿ îáëàñòü,ñîñòîÿùàÿ èç ÷åòûðåõ áóôåðîâ,òåïåðü èñïîëüçóåòñÿ ñîâìåñòíî äâóìÿ êîíâåéåðàìè.

Âñå ïðîöåññîðû ñåìåéñòâà Pentium ðàçðàáîòàíû äëÿ ãîñïîäñòâóþùèõ â íàñòîÿùååâðåìÿ íàñòîëüíûõ ñèñòåì è îáåñïå÷èâàþò ñóùåñòâåííûå óëó÷øåíèÿ ïîñðàâíåíèþ ñ ïðåäûäóùèìè ïîêîëåíèÿìè ìèêðîïðîöåññîðîâ Intel, òèïàIntel486 è lntel386 è ò.ä., ïðè ñîõðàíåíèè êîäîâîé ñîâìåñòèìîñòè.  Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè:

•64-ðàçðÿäíàÿ øèíà äàííûõ

•Öåëîñòíîñòü äàííûõ

•Âñòðîåííûé êîíòðîëëåð ïðåðûâàíèé ìèêðîïðîöåññîðà

•Êîíòðîëü ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è îòñëåæèâàíèå èñïîëíåíèÿ

•Óëó÷øåíèå ñòðàíè÷íîãî îáìåíà

•Óïðàâëåíèå ìîùíîñòüþ ñ ïîìîùüþ SL-òåõíîëîãèè

•Ñóïåðñêðàëÿðíàÿ àðõèòåêòóðà ñ âîçìîæíîñòüþ ïàðàëëåëüíîãî èñïîëíåíèÿ äâóõöåëî÷èñëåííûõèíñòðóêöèé çà îäèí òàêò

•Êîíâåéåðíûé áëîê âû÷èñëåíèé ñ ïëàâàþùåé çàïÿòîé (FPU) äëÿ ïîääåðæêè32- è 64- ðàçðÿäíûõ ôîðìàòîâ, óñòàíîâëåííûõ ñòàíäàðòîì IEEE 754,à òàêæå 80-ðàçðÿäíîãî ôîðìàòà.  Ýòî äàåò âîçìîæíîñòü èñïîëíåíèÿ âîäíîì òàêòå äâóõ èíñòðóêöèé ñ ïëàâàþùåé çàïÿòîé, îáåñïå÷èâàÿ óâåëè÷åíèåïðîèçâîäèòåëüíîñòè âû÷èñëåíèé ñ ïëàâàþùåé çàïÿòîé äî ïÿòè ðàç ñ ïëàíèðîâàíèåìèíñòðóêöèè è êîíâåéåðíûì èñïîëíåíèåì. FPU - ýòî îáúåêòíûé êîä,ñîâìåñòèìûé ñ ìàòåìàòè÷åñêèìè ñîïðîöåññîðàìè Intel486 DX è Intel 487 SX,Intel 387 DX, è Intel 387 SX.

•Ìíîãèå èíñòðóêöèè, ìèêðîêîäèðîâàííûå âïðîöåññîðàõ x86, òåïåðü àïïàðàòíî âñòðîåíû â ïðîöåññîð äëÿ îáåñïå÷åíèâûñîêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè.

•Êîíòðîëüíûå ñèãíàëû øèíû äëÿ óïðàâëåíèÿ ñîãëàñîâàííîñòüþ êýø-ïàìÿòè âìóëüòèïðîöåññîðíûõ ñèñòåìàõ.

•Âñòðîåííûé êîíòðîëëåð ïðåðûâàíèé ìèêðîïðîöåññîðà, îáåñïå÷èâà-

þùèé ñèììåòðè÷íóþ ìíîãîïðîöåññîðíóþ îáðàáîòêó ñ ìèíèìàëüíûìè çàòðàòàìè.

•Äâóõïðîöåññîðíûé ðåæèì, îáåñïå÷èâàþùèé ïîâûøåíèå ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ïðèëîæåíèéâ 32-ðàçðÿäíûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåìàõ.

•Ðàñøèðåííàÿ ôîðìà ñòðàíè÷íîãî îáìåíà îáåñïå÷èâàåò äîñòóï ê ñòðóêòóðàì äàííûõ,áîëüøèì äîñòóïíîãî îáúåìà ïàìÿòè, ñîõðàíÿÿ èõ ÷àñòè÷íî â ïàìÿòè è ÷àñòè÷íî íà äèñêå.

•Àïïàðàòíàÿ ïîääåðæêà âèðòóàëüíûõ ïðåðûâàíèé, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåòñя Âèðòóàëüíûì ôëàãîì ïðåðûâàíèé(VIF) è Âèðòóàëüíûì îæèäàíèåì ïðåðûâàíèé(VIP) âðåãèñòðå EFLAGS, â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ óñòðàíÿåò íåîáõîäèìîñòü ìîíèòîðíîãîçàõâàòà èç âèðòóàëüíîãî-8086 èëè çàùèùåííîãî ðåæèìîâ.

•Èäåíòèôèêàöèÿ CPU äëÿ ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè î ñåìåéñòâå,ìîäåëè, ñòåïïèíãå è õàðàêòåðèñòèêàõ ïðîöåññîðà ñ ïîìîùüþ êîìàíäûCPUID.  Âîçìîæíîñòü âûïîëíåíèÿ ýòîé èíñòðóêöèè îïðåäåëÿåòñÿ âîçìîæíîñòüþóñòàíîâêè ID â ðåãèñòðå EFLAGS.

•Îïðåäåëåíèå îøèáîê âíóòðåííèõ óñòðîéñòâ è èíòåðôåéñà øèíû îáåñïå÷èâàåòññ ïîìîùüþ çàùèòû êîíòðîëÿ ïî ÷åòíîñòè è Machine Check Exception (MCE).Òàêæå îáåñïå÷èâàåòñÿ àïïàðàòíàÿ ïîääåðæêà äëÿ ïðîâåðêè çàâåðøåíèÿ öèêëà øèíû.

Íåêîòîðûå âîçìîæíîñòè ïðîöåññîðà èñïîëüçóþòñÿ äëÿ òåñòèðîâàíèÿ è êîíòðîëïðîèçâîäèòåëüíîñòè.  Ýòî:

•Âñòðîåííûé Self Test (BIST), îáåñïå÷èâàþùèé 100% îïðåäåëåíèå åäèíè÷íûõ êîíñòàíòíûõîøèáîê ìèêðîêîäà è áîëüøèõ PLA, à òàêæå òåñòèðîâàíèå êýø êîäà, êýø äàííûõ,Translation Lookaside Buffers(TLB) è ïîñòîÿííûõ ROM.

•Ïîðò äîñòóïà ê ñòàíäàðòíûì òåñòàì IEEE 1149.1 è àðõèòåêòóðíûé ìåõàíèçì ñêàíèðîâàíèãðàíèö, ïîçâîëÿþùèé òåñòèðîâàíèå ïðîöåññîðà ñ ïîìîùüþ ñòàíäàðòíîãî èíòåðôåéñà.

•Ðàñøèðåíèÿ Îòëàäêè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò îòëàæèâàòü àäðåñà ââîäà-âûâîäà è äîñòóï êïàìÿòè.

•Âíóòðåííèå ñ÷åò÷èêè, êîòîðûå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ êîíòðîëÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòèè ó÷åòà ñîáûòèé.

Intel Celeron

15 àïðåëÿ ñðåäè ïðî÷èõ ïðîäóêòîâ ôèðìîé Intel áûë ïðåäñòàâëåí íîâûé ïðîöåññîð Celeron. Îí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé óäåøåâëåííóþ âåðñèþ Pentium II çà ñ÷åò èçúÿòèÿ èç íåãî êåøà âòîðîãî óðîâíÿ. Ýòîò ïðîöåññîð îðèåíòèðîâàí, â ïåðâóþ î÷åðåäü, íà ñèñòåìû íèæíåé öåíîâîé êàòåãîðèè, îäíàêî ñòîèìîñòü Pentium II ïîêà åùå âåëèêà, è Celeron ìîæåò ñûãðàòü âàæíóþ ðîëü ïðè ïåðåõîäå íà íîâîå ïîêîëåíèå ïðîöåññîðîâ.

×àñòîòà, íà êîòîðîé ðàáîòàåò Celeron, ñîñòàâëÿåò 266 ÌÃö ïðè âíåøíåé - 66 ÌÃö. Ïðåäñòàâëåííàÿ â òîò æå äåíü 100-ìåãàãåðöîâàÿ øèíà íîâûì ïðîöåññîðîì îôèöèàëüíî íå ïîääåðæèâàåòñÿ. Êðèñòàëë îáëàäàåò 32 Êáàéòàìè êåø-ïàìÿòè ïåðâîãî óðîâíÿ è óñòàíàâëèâàåòñÿ â ãíåçäî Slot 1.

Ïî âñåì ýòèì ïðè÷èíàì, ýòîò ïðîöåññîð ðàñöåíèâàëñÿ ìíîãèìè êàê àáñîëþòíî íåïðèìåíèìûé â íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ èç-çà êàòàñòðîôè÷åñêè íèçêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè, íåìàëûé âêëàä â êîòîðóþ âíîñèò L2-êåø.

Îäíàêî, âîçìîæíî, ïðèäåòñÿ ïåðåñìîòðåòü ñâîè ïîçèöèè. Ïðîâåäåííûå òåñòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ýòîò ïðîöåññîð î÷åíü äàæå íåïëîõî ðàçãîíÿåòñÿ áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ 100-ìåãàãåðöîâîé øèíû. Óæå ìíîãèå ñïåöèàëèñòû îòìåòèëè, ÷òî Celeron ðàçãîíÿåòñÿ äî ÷àñòîòû 400 ÌÃö. Íàøè îïûòû ýòî ïîäòâåðæäàþò.

Î ðåçóëüòàòàõ íàøèõ èññëåäîâàíèé áóäåò ðàññêàçàíî íèæå, à ñåé÷àñ î òîì, ãäå æå ìîæíî èñïîëüçîâàòü Celeron. ×òî êàñàåòñÿ íåîáõîäèìûõ òðåáîâàíèé, òî âî-ïåðâûõ, â îòëè÷èè îò ðàííèõ Pentium II, Celeronó òðåáóåòñÿ íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ 2 Â, à íå 2.8. Ïðàêòè÷åñêè âñå ïëàòû èìåþò àâòîìàòè÷åñêóþ óñòàíîâêó íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, íî òîëüêî íåêîòîðûå ìîãóò îáåñïå÷èòü òðåáóåìîå íàïðÿæåíèå.  îáùåì, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî åñëè ïëàòà íå íà ÷èïñåòå 440FX, òî 2  îíà ñêîðåå âñåãî ïîääåðæèâàåò. Âî-âòîðûõ, î ñóùåñòâîâàíèè ïðîöåññîðà Celeron äîëæåí çíàòü BIOS. Äåëî â òîì, ÷òî ýòîò ïðîöåññîð òðåáóåò çàãðóçêó ñïåöèôè÷íîãî ìèêðîêîäà, êîòîðûé ïîääåðæèâàåò îðèãèíàëüíûå Celeronîâñêèå öåïè ECC è àðáèòð êåøà L2, êîòîðûé â Celeronå òîæå åñòü. Òàê ÷òî ïðè çàãðóçêå BIOS äîëæåí âûäàâàòü, ÷òî óñòàíîâëåí ïðîöåññîð Celeron, èíà÷å ñèñòåìà ðàáîòàòü íå áóäåò âîâñå èëè áóäåò çàâèñàòü íà ýòàïå çàãðóçêè.

×òî êàñàåòñÿ ÷èïñåòîâ. Ñïåöèàëüíî äëÿ Celeron Intel ðàçðàáîòàë íîâûé ÷èïñåò 440EX. Ýòî - îáëåã÷åííàÿ âåðñèÿ 440LX, â êîðïóñå ìèêðîñõåìû êîòîðîé íå ðàçâîäÿòñÿ íåêîòîðûå öåïè êðèñòàëëà LX.  ÷àñòíîñòè, 440EX íå ïîääåðæèâàåò ìíîãîïðîöåññîðíîñòè è ECC, è èìååò îãðàíè÷åíèå â îáúåìå îïåðàòèâíîé ïàìÿòè 256 Ìáàéò è íå ïîääåðæèâàåò áîëåå òðåõ ñëîòîâ PCI. Òàê ÷òî, åñëè îðèåíòèðîâàòüñÿ íà ðàçãîí, òî ïðèìåíÿòü íè 440LX, íè 440EX ñìûñëà íåò, Celeron ïîääåðæèâàåò òîëüêî ôèêñèðîâàííîå óìíîæåíèå íà 4. Òàê ÷òî, ÷òîáû ïîëó÷èòü äåéñòâèòåëüíî õîðîøèå ðåçóëüòàòû ïðè ðàçãîíå, íåîáõîäèìà õîòÿ áû 100-ìåãàãåðöîâàÿ øèíà, òî åñòü ÷èïñåò 440BX.

Åñòü ëè óâåðåííîñòü, ÷òî ëþáîé Celeron áóäåò ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå 400 ÌÃö? Íåò, íî âûñîêèé ïîòåíöèàë ýòîãî ïðîöåññîðà â îáëàñòè ðàçãîíà îáóñëîâëåí ðÿäîì ôàêòîðîâ. Âî-ïåðâûõ, íèçêèì íàïðÿæåíèåì ÿäðà, âî-âòîðûõ, ïðîãðåññèâíîé òåõíîëîãèåé, íà êîòîðîé îñíîâàíû âñå ñóùåñòâóþùèå ïðîöåññîðû Pentium II, è â òðåòüèõ, îòñóòñòâèåì L2-êåøà - ñàìîãî ÷óâñòâèòåëüíîãî ê ðàçãîíó ýëåìåíòà. Âñå ïðîöåññîðû, ïðîòåñòèðîâàííûå íàøèìè êîëëåãàìè äî 400 ÌÃö ðàçãîíÿëèñü, äà è Intel âðÿä ëè áóäåò âñòðàèâàòü êàêóþ-òî åùå çàùèòó â äåøåâûé ïðîöåññîð. Òàê ÷òî, ñêîðåå âñåãî, ðàçãîíÿòüñÿ Celeron áóäåò è äàëüøå. Îäíàêî, âñå æå ïðè ðàçãîíå íà 400 ÌÃö, äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ñòàáèëüíîé ðàáîòû, ê ðàäèàòîðó ïðîöåññîðà áûë ïðèêðåïëåí âåíòèëÿòîð îò ïðîöåññîðà Pentium. Áîëåå 400 ÌÃö ïðîöåññîð íå ðàçãîíÿëñÿ - êîìïüþòåð ïðîñòî íå âêëþ÷àëñÿ.

Òåïåðü ñîáñòâåííî î òîì, ÷òî òàêîé ðàçãîí äàåò. Íàìè áûëè ïðîòåñòèðîâàíû ïðîöåññîð Celeron è Pentium II, ÷òîáû âûÿâèòü, íàñêîëüêî ïëîõ ïåðâûé ïî ñðàâíåíèþ ñî âòîðûì. Òåñòèðîâàíèå ïðîâîäèëîñü íà áàçå ìàòåðèíñêîé ïëàòû Abit BX6 íà ÷èïñåòå 440BX, ïîçâîëÿþùåé óñòàíîâêó âíåøíåé ÷àñòîòû 66, 75, 83, 112 è 133 ÌÃö. Îñòàëüíûå êîìïëåêòóþùèå - SDRAM Hyundai 2õ32 Ìáàéòà ñ SPD, æåñòêèé äèñê Quantum Fireball SE 2.1 Ãáàéòà, âèäåî Diamond Viper V330 AGP. Íà êîìïüþòåðå óñòàíîâëèâàëàñü îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà Windows 95 OSR 2.1, DX 5.0 è âñå íåîáõîäèìûå äðàéâåðà - âèäåî (áåòà 1.44 ñ ïîääåðæêîé OpenGL) è Bus Mastering.  êà÷åñòâå òåñòîâ ïðèìåíÿëñÿ WinStone98 äëÿ èçìåðåíèÿ ñêîðîñòè ðàáîòû îôèñíûõ ïðèëîæåíèé, Quake2 äëÿ èçìåðåíèÿ ñêîðîñòè ðàáîòû OpenGL-èãð è Xdemo äëÿ îöåíêè ñêîðîñòè ðàáîòû DirectX-èãð.

Êàê ìû âèäèì, â îôèñíûõ ïðèëîæåíèÿõ Celeron ïðîÿâèë ñåáÿ âåñüìà ñêóäíî äàæå ïðè ðàçãîíå, íî çàòî â èãðîâûõ ïðèëîæåíèÿõ - ýòî íàñòîÿùàÿ íàõîäêà. Intel áûë ïðàâ, óòâåðæäàÿ ÷òî â ìóëüòèìåäèà-çàäà÷àõ êåø L2 íóæåí ìàëî. Ãëàâíîå - ÷àñòîòà ïðîöåññîðà. Ê òîìó æå, åñëè ó÷èòûâàòü, ÷òî ñêîðîñòü òåêcòîâîãî ðåäàêòîðà èëè ýëåêòðîííîé òàáëèöû ìàëî âëèÿåò íà êà÷åñòâî ðàáîòû, òî â èãðàõ ñêîðîñòü î÷åíü âàæíà. Íî òàì îíà è åñòü. Òàê ÷òî ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî Ñeleron - äåéñòâèòåëüíî õîðîøåå ðåøåíèå äëÿ ñèñòåìû, èñïîëüçóåìîé â áîëüøåé ñòåïåíè äëÿ èãð. Åäèíñòâåííîå, ãäå ýòîò ïðîöåññîð ñîâñåì ïðèìåíÿòü íåëüçÿ, òàê ýòî â ïðîôåññèîíàëüíîé 3D-ãðàôèêå, ÑÀÏÐ è âîîáùå, âåçäå ãäå íóæíû ñåðüåçíûå ðàñ÷åòû. Äàæå ÷èñòî çðèòåëüíî âèäíî, ÷òî ïðè ðàáîòå íà Ñeleron çàòûêàþòñÿ àðõèâàòîðû.

Òàê ÷òî çà òå $150, êîòîðûå ñòîèò ýòîò ïðîöåññîð, íè÷åãî ëó÷øå íå íàéòè - ýòî ñàìûé äåøåâûé êðèñòàëë â ëèíåéêå Pentium II. Ïî ñîîòíîøåíèþ ñêîðîñòü ê öåíå, åñëè ó÷èòûâàòü âîçìîæíîñòü ðàçãîíà è èãðîâîå ïðèìåíåíèå, îí ñàìûé ïåðâûé íà íàñòîÿùèé ìîìåíò.

Планы Intel на 1998 год.

После представления своего самого быстрого, на сегодняшний день, микропроцессора Pentium II 333MHz, Intel отказывается офици­ально обсуждать график выхода следующих моделей процессоров, а так же ценовую политику. Однако, представители корпорации под­тверждают, что семейство процессоров Pentium II будет расширено за счет появления модификаций процессоров с собственными именами, правда, отказываются открыть эти имена. В тоже время, из информиро­ванных источников стали известны некоторые подробности о планах Intel.

Сейчас начальная цена на 333MHz чип - около $710, откуда сле­дует, что системы, построенные на нем будут стоить более $2.000, по крайней мере, до марта, когда цена на процессор должна снизится до $570.

В конце марта Intel планирует поставить на поток мобильные Pentium II, а затем (15 апреля) произвести снижение цен на весь ряд существующих процессоров для настольных компьютеров. Это собы­тие должно быть приурочено к появлению двух новых процессоров - 350MHz и 400MHz Pentium II, ожидаемые цены на которые -- $610 и $810, соответственно. Pentium II 350MHz и 400MHz будут первыми процессорами от Intel, работающие с внешней шинной частотой 100MHz. Нетрудно заметить, что ожидаемая начальная цена на 350MHz и 400MHz версии Pentium II ниже примерно на $120 и $170, соответственно, чем было запланировано Intel в конце прошлого года. Это говорит о явной тенденции в ценообразовании.

Также, 15 апреля увидит свет новый процессор Pentium II без кэша второго уровня (cacheless). Ожидается, что 266MHz версия Pentium II без кэша, под кодовым именем Covington, будет стоить $150, при закупке партией от 1000 штук. Системы, построенные на этом про­цессоре, будут предлагаться на рынке по ценам меньше, чем $1,000. В то же самое время, Intel должна снизить цены на Pentium MMX. Ожи­дается, что Pentium MMX 200MHz будет стоить $92, а версия 233MHz - $130. Также, в апреле, Intel снизит цену на Pentium II 233MHz до $195, на версии 266MHz до $242, 300MHz до $370 и 333MHz до $480.

7 июня Intel запланировала снижение цен на Pentium II 266MHz до $195, 300MHz до $300, 333MHz до $400, 350MHz до $510 и 400MHz до $710. В этом же месяце Intel представит первый микропроцессор, использующий Slot 2, в виде 400MHz версии с кэшем L2 размером 512 Кб, работающем на тактовой частоте процессора.

Во второй половине года Intel планирует выпустить 450MHz вер­сию Pentium II для Slot 2, оснащенную на выбор кэшем 512Кб, 1Мб и 2Мб. Начальная цена ожидается на уровне $760. В конце июля Intel прекратит производство Pentium MMX 166MHz, но оставит Pentium MMX 200MHz по цене менее $92 и 233MHz - $105.

Одновременно, Intel снизит цены на Pentium II 266MHz до $155, а на Pentium II 300MHz до $200. Цена 350MHz и 400MHz версий умень­шится до $415 и $580, соответственно.

Новый процессор, так же относящийся к семейству Pentium II, но имеющие уменьшенный кэш второго уровня, интегрированный на чипе, имеет кодовое имя Mendocino, вероятно, появится во второй по­ловине года в вариантах 300MHz и 333MHz. Цены и точная дата вы­пуска этого процессора пока не известны.

Intel Pentium II

Как видно из предыдущего обзора основным продуктом 1998 и 1999 годов будет процессор Intel Pentium II, данный процессор исполь­зует несколько новых технологий:

Динамическое исполнение

Архитектуру двойной независимой шины

Картридж с односторонним контактом

Данные технологии позволили создать самый производительный процессор среднего класса. Теперь опишем каждую из технологий:

Динамическое исполнение

Впервые реализованное в процессоре Pentium® Pro, Динамиче­ское исполнениепредставляет собой комбинацию трех технологий об­работки данных, обеспечивающихболее эффективную работу процес­сора. Это: множественное предсказание ветвлений, анализ потока дан­ных, и спекулятивное исполнение.Динамическое исполнение обеспечи­вает более эффективную работу процессора, позволманипулировать данными, а не просто исполнять список инструкций.

Методы, использующиеся при написании программы, могут су­щественно влиять напроизводительность процессора. Например, ско­рость работы программы уменьшится,если процессору часто предпи­сывается остановить текущие вычисления и переключиться наисполне­ние инструкции в какой-то другой части программы. Могут происхо­дить задержки ииз-за невозможности обработки какой-либо инструк­ции, не получив результата исполненипредыдущей. Динамическое ис­полнение позволяет процессору предсказыватьпорядок инструкций.

Динамическое исполнение состоит из:

-Множественное предсказание ветвлений

Предсказывает прохождение программы по нескольким вет­вям:Используя алгоритм множественного предсказания ветвлений, процессор может предвидетьразделение потока инструкций. С боль­шой точностью (более 90%) он предсказывает,в какой области па­мяти можно найти следующие инструкции. Это оказывается воз­можным, посколькув процессе исполнения инструкции процессор про­сматривает программу на несколько шагов вперед.Этот метод позво­ляет увеличить загруженность процессора.

-Анализ потока данных

Анализирует и составляет график исполнения инструкций в оп­тимальнойпоследовательности, независимо от порядка их следования в тексте программы:Используя анализ потока данных, процессор про­сматривает декодированные инструкциии определяет, готовы ли они к непосредственному исполнению или зависят от результатадругих инструкций. Далее процессор определяет оптимальную последова­тельность выполнении исполняет инструкции наиболее эффективным образом.

-Спекулятивное выполнение

Повышает скорость выполнения, просматривая программу впе­ред иисполняя те инструкции, которые необходимы:Процессор выпол­няет инструкции (до 5 инструкций одновременно) по мере их поступ­ления в оптимизированной последовательности(спекулятивно). Это обеспечивает максимальную загруженность процессора Pentium® II и увеличиваетскорость исполнения программы.Поскольку выполнение инструкций происходит на основе предсказания ветвле­ний,результаты сохраняются как "спекулятивные". На конечном этапепорядок инструкций восстанавливается и и переводится в обыч­ное машинное состояние.

Архитектура двойной независимой шины

Архитектура двойной независимой шины, снимающая многие проблемы пропускной способности современных компьютерных плат­форм,была разработана фирмой Intel для удовлетворения запросов со­временных прикладных программ, а также для обеспечени возможно­сти дальнейшего развития новых поколений процессоров.

Впервые архитектура двойной независимой шины была приме­нена в процессореPentium® Pro, теперь же она станет широко доступна с помощью процессораPentium® II. Intel разработала архитектуру двой­ной независимой шины с цельюувеличения пропускной способности процессорной шины.Наличие двух независимых шин дает возможность процессору получать доступ к данным,передающимся по любой из шин одновременно и параллельно,в отличие от последовательного меха­низма,характерного для систем с одной шиной.

Механизм работы

•Архитектура двойной последовательной шины использует две шины:"шину кэш 2-го уровня" и "системную шину" - от процессора к основной памяти.•Процессор Pentium II может использовать обе шины одновременно.

•Архитектура двойной независимой шины, к примеру, более чем в 3 раза ускоряет работукэш 2-го уровня процессора Pentium II с такто­вой частотой 400 МГцпо сравнению с кэш L2 процессора Pentium®. С увеличением тактовых частот будущихпроцессоров Pentium II, возрас­тет и скорость доступа к кэш L2.

•Конвейер системной шины обеспечивает одновременно множе­ствовзаимодействий (в отличие от одиночных последовательных тран­закций),увеличивая поток информации в системе и существенно повы­шая общую производительность.

Использование этих возможностей архитектуры двойной незави­симой шиныпозволяет получить трехкратное увеличение пропускной способности по сравнению с процессором, имеющим одну шину.Кроме того, архитектура двойной независимой шины предусматривает под­держку перехода нынешних 100 МГц системных шин на более высокие частоты в будущем. Эта технология высокопропускных шин разрабо­тана специально для согласованной работы свысокопроизводитель­ными процессорами типа Pentium II.

Картридж с односторонним контактом

Картридж с односторонним контактом (Single Edge Contact - S.E.C.) -новейшая разработка Intel в технологии корпусов, обеспечи­вающая дополнительную производительность компьютерных систем.

При использовании такой технологии, само ядро процессора и кэш 2-го уровня располагаются в одном пластмассовом или металличе­ском корпусе.Оба компонента установлены непосредственно на специ­альной подложке внутри картриджа иобеспечивают высокую скорость обмена данными.S.E.C. картридж позволяет использовать широкодос­тупные высокопроизводительныемодули BSRAM для выделенной кэш L2, обеспечивая высокую проиводительность придоступных ценах. Кроме того, новая технология корпусов позволяет процессору Pentium®II использовать высокопроизводительную архитектуру двой­нойнезависимой шины, воплощенную в процессоре Pentium® Pro.

Процессор Pentium II устанавливается в специальный разъемси­стемной платы с помощью одного плоскогоконтакта вместо многочис­ленных штырьковых контактов, характерных для PGA корпу­сов.Аналогично, гнездо, применявшееся в предыдущих системах для установки PGA, замененона соответствующий разъем (слот 1). Буду­щие модификации процессора PentiumII также будут поддерживать слот 1.

Перспективы корпусов S.E.C. компании Intel

Intel переходит на использование архитектуры корпусов S.E.C.,считая ее перспективным решением для высокопроизводитель­ных процессоров втечение следующих 10 лет.Первые S.E.C. картриджи разработаны для одно- и друхпроцессорных настольных сис­тем,рабочих станций и серверов. В дальнейшем Intel предполагает оп­тимизироватьархитектуру S.E.C. для еще более высокопроизводитель­ных рабочих станций и серверов, а такжепредложить аналогичные вы­сокоинтегрированные решения для мобильных систем.

Планы Intel на 1999 год

Тут никаких глобальных перемен, колебаний генеральной линии, или того круче - революций. Все тихо и спокойно, как вода в аква­риуме. Частота процессоров возрастает небольшими, легко предска­зуемыми шагами, создавая ощущение надвигающегося танка, с кото­рым, как известно, не поспоришь. Планомерное улучшение технологии, переход с применяемого сегодня 0.25-микронного процесса на 0.18-микронный, но это уже больше в плане подготовки к выпуску следую­щих процессоров, чем улучшения выпускаемых сегодня. А они и будут производиться весь этот год, прихватив еще и начало следующего, ге­роически удерживая рынок до подхода Katmai.

Основная линия процессоров от Intel, любимое детище - Pentium II так дойдет до 99 года без всяких изменений, даже не подняв свою се­годняшнюю тактовую частоту - 450Мгц. В течение этого года произой­дет еще несколько снижений цен - в сентябре, октябре, и, может быть, в декабре. Естественно, при снижении цены старших моделей, некото­рые из младших будут вынуждены уйти, не выдержав гонки. Так, к концу этого года Intel должен придти с Pentium II 333-350 Мгц в каче­стве младшего члена семейства с ценой, сравнимой с нынешними 233-266 Мгц моделями.

Что касается процессора под кодовым названием Dixon, то тут наблюдается некоторая неразбериха. Непонятно, к какому семейству его надо отнести. Больше всего он, пожалуй, все-таки похож на про­должателя дела Celeron'а, замыкая стройный ряд - голый кристалл Celeron'a, 128 Кбайт интегрированного на кристалле кэша L2 в Mendocino, и, наконец, Dixon с 256 Кбайт кэша на чипе. Да так его по­началу Intel и позиционировал, потом резко поменяв позицию и начав утверждать, что Celeron - это одно, а 333 Мгц Dixon - совсем другое, и представляет он из себя именно Pentium II, просто с кэшем не на плате в картридже, а в самом процессоре. Причем, так же, как в гораздо бо­лее мощном Xeon'e, кэш будет работать на частоте процессора, в отли­чие от нынешних Pentium II, где он работает на половинной.

Но он должен появиться только в конце этого года. До этого среди относительно дешевых процессоров от Intel пальму первенства будет неоспоримо держать Mendocino, 300- и 333 Мгц версии которого появятся на прилавках в конце этого месяца. В таком виде они, так же, как Pentium II, протянут до февраля 99 года, когда выйдет немного бо­лее быстрая 366 Мгц версия, в которой 128 Кбайт кэша L2 также как в Dixon'e предположительно будут работать на скорости 366 Мгц.

Причем выйдет она в двух версиях: как в обычном Slot1 исполне­нии, так и в исполнении для новой Intel'овской архитектуры 370-пин Socket. Впрочем, чипсет будет один и тот же - 440ZX. Выпускаться Dixon будет, по всей вероятности, сразу в 4 вариантах - с частотой сис­темной шины как 66, так и 100 Мгц, и как указывалось выше для Slot1 и Socket. Другая возможность для удешевления - еще один дешевый чипсет для Slot1, известный как Whitney. Этот, скорее всего, также бу­дет поддерживать частоту шины 100 Мгц, но при этом включать в себя коммуникации, звук и Intel'овский видеочип i740.

И, наконец, главная звезда сезона - Katmai. Не дорогой и не де­шевый, а в самый раз, этот процессор будет истинной рабочей лошадкой в первой, а, скорее всего и во второй половине 1999 года. Итак, что такое Katmai? Помните, как в свое время были Pentium, а были Pentium MMX? Так вот, история повторяется. На ее новом витке мы увидим уже Pentium II с MMX, и Pentium II с MMX2 - Katmai. Да, Intel похоже действительно выучил урок, который преподнес ему про­вал с MMX, так и не добившегося поддержки программной индустрии. На этот раз, будет сделано все, чтобы уже при выходе процессор обла­дал мощной программной поддержкой. Ну и помимо нового набора ин­струкций мы увидим больший кэш L1, при сохранившемся неизменном размере кэша L2, как у сегодняшнего Pentium II - 512 Кбайт. В двух словах сущность Katmai можно выразить так - Pentium II такой, каким он должен был быть.

Но и это еще не все. Возможно, будет выпущена удешевленная версия Katmai. Поскольку весьма заметную часть цены современного процессора создает кэш второго уровня, логичным выглядит мысль о замене дорогой памяти SRAM, на вполне привычную, распространен­ную и дешевую SDRAM. Очень возможно, что так оно и будет сделано: 400 и 450Мгц версии со 128, 192 и 256 Кбайтами и 533 Мгц версия с 192 и 256 Кбайтами SDRAM в качестве кэша. Причем, возможно, встроенных в чип.

Intel Pentium II Xeon

6 октября 1998 г. корпорация Intel анонсировала самую быстродействующую версию процессора Pentium® II Xeon™ с тактовой частотой 450 МГц, предназначенную для двухпроцессорных (двухканальных) серверов и рабочих станций. Как ожидается, появление новой модели придаст новый импульс идущему полным ходом процессу широкого принятия на вооружение рабочих станций и серверов на базе процессора Pentium II Xeon. Многочисленные пользователи двухпроцессорных (двухканальных) серверов и рабочих станций в настоящее время переходят на системы, оснащенные процессорами Pentium II Xeon, для работы с требовательными к ресурсам приложениями, которые предназначены для решения наиболее ответственных задач. Уже на этой неделе Intel планирует приступить к поставкам процессоров Pentium II Xeon 450 МГц, а ряд крупнейших изготовителей компьютерных систем, включая Compaq, Dell, Fijutsu, Gateway, HP, IBM, Intergraph, NEC, Siemens Nixdorf (SNI) и UMAX, намеревается начать реализацию двухканальных серверов и рабочих станций на базе процессора Pentium II Xeon 450 МГц еще до конца текущего месяца.

"Быстрое наращивание производительности серверов и рабочих станций, происходящее вследствие постоянного совершенствования процессорных технологий Intel, ведет к стремительному расширению данного сегмента рынка, - отметил Оливье Ривьер (Olivier Riviere), менеджер по маркетингу подразделения Intel по реализации продукции для рабочих станций в странах Европы, Ближнего Востока и Африки. - Первые версии процессора Pentium II Xeon помогли архитектуре Intel завоевать популярность среди новых категорий потребителей, и представленный сегодня процессор Pentium II Xeon с тактовой частотой 450 МГц придаст этой тенденции дальнейшее ускорение".

Как и прочие представители семейства процессоров Pentium II Xeon, новая модель на 450 МГц обеспечивает наивысший в отрасли уровень производительности благодаря увеличенной емкости и быстродействию кэш-памяти 2-го уровня (L2), возможности установки нескольких процессоров, а также наличию системной шины, работающей на частоте 100 МГц. Сочетание высокой производительности процессора Pentium II Xeon с системной масштабируемостью выводит показатель соотношения "производительность/цена" на уровень, не имеющий аналогов на рынке двухканальных серверов и рабочих станций. Набор микросхем 440GX AGPset для серверов и рабочих станций, обеспечивающий возможность установки одного или двух процессоров, поддерживает до 2 Гб системной памяти и быструю графическую шину AGP.

Процессор Pentium II Xeon с тактовой частотой 450 МГц и кэш-памятью 2-го уровня емкостью 512 Кб поставляется партиями в 1.000 единиц по цене 824 доллара США за штуку. Выпуск процессора Pentium II Xeon с тактовой частотой 450 МГц для четырехканальных серверов намечен на начало 1999 г.

Список используемой литературы

IXBT электронная тестинговая служба.

2. Пресс-релизы корпорации Intel.

Сервер корпорации Intel.

Малахов А.В. «Процессоры Intel Pentium MMX и их практическое применение»

Сервер журнала «Hard’n’Soft»

6. Сервер журнала «CompuTerra»

Содержание

Intel Pentium MMX..................................................2

Intel Celeron..............................................................5

Планы Intel на 1998 год.........................................8

Intel Pentium II........................................................9

Планы Intel на 1999 год......................................12

Intel Pentium II Xeon...........................................14

Список используемой литературы..................16