Процессоры Intel

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. Â îáùåì, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî åñëè ïëàòà íå íà ÷èïñåòå 440FX, òî 2 Â 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. Â ÷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. Â 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