Определения

Код процессора - это численно-буквенная маркировка процессора, принятая производителем CPU.

AMD маркирует в соответствии с PR-рейтингом - указывает частоту аналогичного процессора компании Intel, сопоставимого по производительности с данным процессором. Реальная же частота процессора ниже, чем указанный рейтинг. Например, AthlonXP 2600+ имеет реальную частоту 2133 МГц, а Athlon 64 3800+ - 2,4 ГГц.
У других производителей CPU приняты свои системы маркировки процессоров.

Линейка - это модельный ряд. В рамках одной линейки процессоры могут значительно отличаться друг от друга по целому ряду параметров. У каждого производителя существует так называемая бюджетная линейка процессоров. Например, у Intel это Celeron, а у AMD - Sempron.

Они отличаются от своих "старших" братьев отсутствием некоторых функций или меньшим значением параметров. Так, у процессора в бюджетной линейке может отсутствовать или быть значительно уменьшенной кэш-память разных уровней. Бюджетные линейки Celeron и Sempron можно рекомендовать для офисных систем, не требующих большой производительности. Для более ресурсоемких задач лучше Pentium IV, Athlon.

Для серверных решений используются специализированные линейки процессоров - Opteron, Xeon.

Частота процессора - это количество тактов (операций) процессора в секунду. Тактовая частота процессора пропорциональна частоте шины (FSB). Как правило, чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. Но подобное сравнение уместно только для моделей одной линейки, поскольку помимо частоты на производительность процессора влияют такие параметры, как размер кэша второго уровня (L2), наличие специальных инструкций и др.

Ядро - это главная часть центрального процессора (CPU), которая определяет большинство его параметров, прежде всего - тип сокета (гнезда, в которое вставляется процессор), диапазон рабочих частот процессора и частоту работы внутренней шины передачи данных (FSB).

Ядро характеризуется следующими параметрами: технологический процесс, объем внутреннего кэша первого и второго уровня, напряжение и теплоотдача (насколько сильно будет нагреваться процессор). Вопрос совместимости материнской платы с таким процессором.

В рамках одной линейки могут существовать процессоры с разными ядрами. Например, в линейке Pentium IV присутствуют процессоры с ядрами Northwood, Prescott, Willamette, Prescott2М.

Техпроцесс - это уровень технологии, которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора (эти цепи состоят из соединенных соответствующим образом между собой транзисторов). Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров транзисторов способствуют улучшению характеристик процессоров. Для сравнения, у ядра Willamette, выполненного по техпроцессу 0.18 мкм - 42 миллиона транзисторов, а у ядра Prescott, техпроцесс 0.09 мкм - 125 миллионов.

Частота шины
Шина данных - это система проводников и вспомогательных элементов для передачи информации в процессор и из него. Частота шины - это тактовая частота, с которой происходит обмен данными между процессором и оперативной памятью компьютера. В процессорах компании AMD Athlon 64 и Opteron использована технология HyperTransport. Эта технология позволяет процессору и оперативной памяти взаимодействовать эффективнее, что положительно сказывается на общей производительности системы.

Количество ядер

Коэффицент умножения Расчет происходит по следующей формуле: [коэффициент умножения] * [частоту шины (FSB)]. Например, частота шины (FSB) составляет 533 Mhz, коэффициент умножения 4.5, получаем: 533*4.5= 2398,5 Mhz. Это и будет тактовой частотой работы процессора.

Напряжение на ядре (от 0.94 до 1.75 В)
Объем кэша L1 (от 8 до 128 Кб) - это блок высокоскоростной памяти, расположенный прямо на ядре процессора

Объем кэша L2 (от 128 до 2048 Кб)

Объем кэша L3 (от 0 до 4096 Кб)
Поддержка HT

Часть 2 Основные производители.

Архитектура 80x86 и Pentium

1978 г Intel создал 8086 как совместимое вверх расширение в то время успешного 8-бит МП 8080
1980 г анонсирован сопроцессор плавающей точки 8087 . Эта архитектура расширила 8086 почти на 60 команд.
1982 году микропроцессор 80286, еще дальше расширил архитектуру 8086. Была создана сложная модель распределения и защиты памяти, расширено адресное пространство до 24 разрядов, а также добавлено небольшое число дополнительных команд. Поскольку очень важно было обеспечить выполнение без изменений программ, разработанных для 8086, в 80286 был предусмотрен режим реальных адресов, позволяющий машине выглядеть почти как 8086. В 1984 году компания IBM объявила об использовании этого процессора в своей новой серии персональных компьютеров IBM PC/AT.

1987 г появился микропроцессор 80386, который расширил архитектуру 80286 до 32 бит.
- добавлена поддержка страничной организации памяти

80486 в 1989
- сохранились система команд и методы адресации процессора i386, уже имеет некоторые свойства RISC-микропроцессоров. Например, наиболее употребительные команды выполняются за один такт.
- Intel для оценки производительности своих процессоров ввела в употребление специальную характеристику, которая называется рейтингом iCOMP.
- i486SX и i486DX - это 32-битовые процессоры с внутренней кэш-па-мятью емкостью 8 Кбайт и 32-битовой шиной данных. Основное отличие между ними заключается в том, что в процессоре i486SX отсутствует интегрированный сопроцессор плавающей точки.
Pentium в 1993 году
- адаптацией многих свойств процессоров с архитектурой RISC.
- изготовлен по 0.8 микронной БиКМОП технологии и содержит 3.1 миллиона транзисторов
- двухпотоковая суперскалярная организация, допускающая параллельное выполнение пары простых команд;
- наличие двух независимых двухканальных множественно-ассоциативных кэшей для команд и для данных, обеспечивающих выборку данных для двух операций в каждом такте;
- динамическое прогнозирование переходов;
- конвейерная организация устройства плавающей точки с 8 ступенями;

двоичная совместимость с существующими процессорами семейства 80x86

Основные команды распределяются по двум независимым исполнительным устройствам (конвейерам U и V). Конвейер U может выполнять любые команды семейства x86, включая целочисленные команды и команды с плавающей точкой. Конвейер V предназначен для выполнения простых целочисленных команд и некоторых команд с плавающей точкой. Команды могут направляться в каждое из этих устройств одновременно, причем при выдаче устройством управления в одном такте пары команд более сложная команда поступает в конвейер U, а менее сложная - в конвейер V.
Интересно, что при остановке команды по любой причине в одном конвейере, как правило останавливается и второй конвейер. Этот недочет обошли AMD.
Остальные устройства процессора предназначены для снабжения конвейеров необходимыми командами и данными
Возросшие возможности ЦП требуют улучшения доп. Устройств.
для согласования скорости с динамической основной памятью необходима кэш-память второго уровня.

Близок к Pentium процессор М1 от Cyrix.
- Как и Pentium имеет два конвейера и может выполнять до двух команд в одном такте.
- число случаев, когда операции могут выполняться попарно, значительно увеличено.
- применяется методика обходов и ускорения пересылки данных, позволяющая устранить приостановку конвейеров во многих ситуациях, с которыми не справляется Pentium.
- содержит 32 физических регистра (вместо 8 логических, предусмотренных архитектурой x86) и применяет методику переименования регистров для устранения зависимостей по данным. Как и Pentium, процессор M1 для прогнозирования направления перехода использует буфер целевых адресов перехода емкостью 256 элементов, но кроме того поддерживает специальный стек возвратов, отслеживающий вызовы процедур и последующие возвраты.
В K5 и Nx586 осуществляется аппаратная трансляция команд x86 в команды внутреннего формата, что дает лучшие условия для распараллеливания вычислений. В процессоре К5 имеются 40, а в процессоре Nx586 22 физических регистра, которые реализуют методику переименования. В процессоре К5 информация, необходимая для прогнозирования направления перехода, записывается прямо в кэш команд и хранится вместе с каждой строкой кэш-памяти. В процессоре Nx586 для этих целей используется кэш-память адресов переходов на 96 элементов.

Blog

Определения

Содержание

Определения