Geum.ru

Реферат по информатике Кафедра информатики сунц урГУ

Вид материалаРеферат
Центральные процессоры: Intel Pentium Pro, Pentium MMX и Pentium II
Центральные процессоры: дальнейшие разработки фирмы Intel
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   27

Центральные процессоры: Intel Pentium Pro, Pentium MMX и Pentium II


Следующим шагом вперёд в микропроцессорах фирмы Intel стал процессор Pentium Pro, выпущенный 1 ноября 1995 г. Аналогичный по своей внутренней архитектуре процессору Pentium, процессор Pentium Pro дополнительно имел внутреннюю шину данных, работающую на скорости процессора и соединяющую его с внутренней кэш-памятью второго уровня объёмом 256, 512 Кбайт или 1 Мбайт (с августа 1997). Дополнительно к этой кэш-памяти, на системную плату можно было установить кэш-память третьего уровня, ещё повышающую производительность системы.

Другое улучшение, введённое в процессоры Pentium Pro – усовершенствованный конвейер команд, позволяющий во время более длительных операций выполнять следующие за ними быстрые, если данные для них уже доступны. Это улучшение позволяло уменьшить потери производительности системы за счёт медленной системной шины, так как во время длительных операций обмена данных с памятью могут выполняться следующие за ними инструкции. Такое усовершенствование называют продуманным (или динамическим) выполнением.1 Главное его достоинство – для его реализации не требуется специально созданного программного обеспечения, увеличение производительности достигается при выполнении любых программ. Наконец, процессор Pentium Pro имел поддержку симметричных четырёхпроцессорных систем и был оптимизирован для выполнения 32-битных инструкций (это было также и недостатком при выполнении старых программ).

В итоге фирмой Intel был получен очень мощный процессор, применяющийся в высококлассных рабочих станциях и серверах с 32-битными операционными системами. При работе на тактовых частотах 150, 166, 180 и 200 МГц достигалась производительность, сравнимая с процессорами Pentium II-300 МГц. В персональных компьютерах процессор Pentium Pro практически не применялся. Для процессоров Pentium Pro специально был разработан 387-контактный корпус особого типа размерами 42 см2. Процессоры Pentium Pro содержали на кристалле от 21 до 67 млн транзисторов, в зависимости от размера кэш-памяти.

Затем фирма Intel расширила набор команд процессора Pentium на 57 команд и увеличила размер его внутренней кэш-памяти первого уровня до 32 Кбайт. Новый набор команд получил название MMX,2 а новые процессоры были названы Pentium MMX. Хотя название новой технологии предполагает её использование в компьютерных играх и видеопрезентациях, практически любая прикладная программа может быть написана так, чтобы пользоваться преимуществами, предлагаемыми технологией MMX. На технологию MMX фирмой Intel не был взят патент, и потому многие другие производители микропроцессоров вскоре включили эту технологию в свои процессоры.

Процессор Pentium MMX был выпущен 8 января 1997 г., и его модели работали на тактовых частотах 166, 200, 233 (с июня 1997), 266 (с января 1998) и 300 (с января 1999) МГц. Так как процессор Pentium MMX выпускался в таких же 296-контактных корпусах, как и процессоры Pentium-2, системы на базе процессоров Pentium-2 можно было легко модернизировать простой заменой процессора на процессор Pentium MMX. Процессоры Pentium MMX содержали около 4,5 млн транзисторов. Выполненные по новой 0,25-микронной технологии, они упаковывались в 320-контактные корпуса особого вида, предназначенные для употребления в компьютерах-блокнотах.

Процессоры Pentium Pro с добавлением технологии MMX и 32-Кбайтной кэш-памятью первого уровня получили название Pentium II. Кроме добавления поддержки команд технологии MMX, в новом процессоре было усовершенствовано устройство обработки чисел с плавающей точкой. Выпускались модели процессора Pentium II, работающие на тактовых частотах 233, 266, 300 (с мая 1997), 333 (с января 1998), 350, 400 (с апреля 1998) и 450 (с августа 1998) МГц. Для них были разработаны новые 242-контактные корпуса размерами 14x6,3x1,6 см, названные односторонними картриджами.3 Односторонние картриджи были запатентованы фирмой Intel, поэтому в платы с разъёмами для процессоров Pentium II невозможно вставить процессоры других фирм. С другой стороны, разъём для одностороннего картриджа4 дешевле в производстве, чем гнездо для 296-контактного корпуса с сеткой контактов,5 а вставлять процессор легче в разъём; поэтому создание нового корпуса объяснялось, по видимому, не только намерением «оторваться» от конкурентов, а также и определённой «заботой» о пользователе. В конце концов, односторонний картридж сложнее повредить физически.

Модели процессоров Pentium II для компьютеров-блокнотов имели пониженное энергопотребление и выпускались в 240-контактных маленьких корпусах. Их напряжение питания составляет всего 1,7 В.

Процессоры Pentium II содержат около 7,5 млн транзисторов. В отличие от процессоров Pentium Pro, в которых кэш-память второго уровня работает на той же частоте, что и ЦПУ, в процессорах Pentium II такая кэш-память работает только на половине частоты ЦПУ, что несколько снижает производительность процессора.


Центральные процессоры: дальнейшие разработки фирмы Intel


Для персональных компьютеров фирмой Intel выпускались процессоры Celeron, являющиеся «облегченными» вариантами Pentium II без внутренней кэш-памяти второго уровня. Выпускаемые в таких же односторонних картриджах, как и процессоры Pentium II, процессоры Celeron имели меньшую рабочую тактовую частоту, а именно 266 (с апреля 1998) и 300 (с июня 1998) МГц. Процессоры Celeron содержат, как и процессоры Pentium II, 7,5 млн транзисторов.

Другие модели процессоров Celeron, объединённые названием Celeron A, имели рабочую тактовую частоту 333 (с августа 1998), 366, 400 (с января 1999), 433 (с марта 1999), 466 (с апреля 1999), 500 (с августа 1999), 533 (с января 2000), 566, 600 (с марта 2000), 633, 667, 700 (с июня 2000), 733, 766 (с ноября 2000), 800 (с января 2001), 850 (с мая 2001), 900 (с июля 2001), 950, 1000, 1100 (с августа 2001), 1200 (с октября 2001) и 1300 (с января 2002) МГц. Совершенствование процессоров Celeron A продолжается и поныне. Наиболее мощные из них содержат 19 млн транзисторов (вместе с 128 или 256 Кбайт внутренней кэш-памяти второго уровня) и изготавливаются по 0,18- или 0,13-микронной технологии. Процессоры Celeron A используют напряжение питания 1,5 В и выпускаются в 370-контактных корпусах. Другие модели процессоров Celeron, разработанные для компьютеров-блокнотов, используют напряжение питания 1,4 или 1,15 В, потребляют мощность менее 1 Вт и производятся в корпусах размером около 1 см2. Процессоры Celeron A используются в наиболее мощных персональных компьютерах, хотя они и не обеспечивают производительность, необходимую для серверов.

Дальнейшие разработки фирмы Intel включают процессоры Pentium III, Pentium 4, Xeon и Itanium. Последний из них – процессор Itanium – является полностью 64-битным и содержит на кристалле 2 или 4 Мбайт кэш-памяти третьего уровня; модели процессора Xeon могут работать на тактовых частотах до 2,4 ГГц. Об этих процессорах ещё сложно говорить что-то определённое, т.к. разработка новых моделей этих процессоров не завершена.