Главная страницаОбратная связьКарта сайта

Процессоры компании INTEL Pentium 

Первые модели процессоров Pentium питались напряжением 5 В, но, начиная с моделей, использующих тактовую частоту 100 МГц (Р54С), стало применяться напряжение 3,3 В и ниже. Процессоры Pentium обладают полной обратной совместимостью со всем программным обеспечением, написанным для процессоров 8086/8088 и более поздних моделей. Компания Intel выпустила много моделей процессоров Pentium с тактовой рабочей частотой до 200 МГц. Более быстрые модели не выпускались, чтобы не конкурировать с процессорами следующих поколений: Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium 1I/III.

За годы, прошедшие с появления первого процессора Pentium, количество его версий знач ител ьно увелич ил ось. Поэтому бывает чрезвычайно трудно определ ить, правил ьно ли настроена системная плата для конкретной модели центрального микропроцессора. Для определения ключевых характеристик конкретной модели можно использовать инженерное обозначение процессора, так называемый код S-spec, которым помечается каждый процессор Pentium. Характеристики процессора по его коду S-spec легко опередить при помощи раздела сайта корпорации Intel по адресу processorfinder.intel.com/scripts/ default.asp (рис. S.6). Из-за большого разнообразия процессоров и доступности данного сайта таблицы кодов S-spec исключены из данного издания книги. На рис. 5.7 приведен пример характеристик процессора, полученных при помощи этого сайта.


Pentium Pro (1995)

Несмотря на то, что процессор Pentium хорошо работал с 16-ю и 32-разрядными операционными системами, разработчики продолжали поиски путей оптимизации производительности 32-разрядных операций, особенно для операционной системы Windows NT и появившейся Windows 95. Процессор Pentium Pro (другое обозначение «Р6» или «РРго») был усовершенствованием процессора Pentium и предназначался для использования в бизнес-приложениях, таких как высокопроизводительные рабочие станции и сетевые серверы. Разные модели процессоров Р6 работали на тактовой частоте от 150 до 200 МГц и могли использоваться в многопроцессорных системах (до 4-х процессоров).

В процессоре Pentium Pro применяется механизм динамического исполнения команд с целью повышения производительности, а также используются две отдельные кэш-памяти (по 8 Кбайт) первого уровня: одна для данных, другая — для команд. Другой важной особенностью процессора Pentium Pro является использование встроенной кэш-памяти второго уровня емкостью до 1 Мбайт. Это максимально увеличивает производительность процессора Р6 даже в отсутствии кэш-памяти второго уровня на системной плате.

Pentium MMX (1997)

Мультимедийные приложения все время наращивали требования к большинству персональных компьютеров — особенно игры, интенсивно использующие графику, и видео приложения. В 1997 году компания Intel внесла значительное усовершенствование в процессоры Pentium под названием мультимедийные расширения (MMX — multimedia extensions). Путем развития и улучшения существующей архитектуры процессоров Pentium и добавления 57 новых команд, компания Intel разработала и начала производить в конце 1990-х годов микропроцессор среднего уровня Pentium MMX. Работая на тактовых частотах в пределах от 133 до 233 МГц, процессор Pentium MMX показывал на 10-20% большую производительность по сравнению с «обычными» процессорами Pentium, работавшими на той же тактовой частоте, при выполнении одних и тех же программ. При выполнении программ, написанных с использованием команд ММХ, персональный компьютер с процессором Pentium MMX мог обеспечить большую глубину цветопередачи и большее разрешение при сохранении высокой скорости смены кадров при воспроизведении и создании видео.

В процессоре Pentium MMX был вдвое увеличен объем кэш-памяти (до 16 Кбайт) как для команд, так и для данных. Увеличенный внутренний кэш (отдельный для команд и для данных) повысил производительность за счет уменьшения времени обращения к памяти и ускорения доступа к недавно использованным командам и данным. Кэш данных поддерживает алгоритм обратной (или сквозной) записи — одновременное занесение данных в память и в кэш. В процессорах Pentium MMX также применялся усовершенствованный механизм предсказания динамических ветвлений программы с целью определения наиболее вероятного набора команд, которые предстоит выполнить.

В процессоры серии Pentium MMX вошли и многие другие усовершенствования. Суперскалярная архитектура процессора способна выполнять за один машинный такт две команды с целочисленными аргументами, что увеличивает производительность выполнения вычислений над целыми числами. Конвейерное устройство выполнения операций с плавающей запятой, поддерживающее операции с 32-х, 64-х и 80-разрядными данными, способно выполнять две команды за каждый машинный такт. Для увеличения производительности обработки команд был добавлен командный конвейер. Для ускорения операций с памятью оба конвейера используют четыре буфера записи. В сам процессор также встроен контроллер многопроцессорных прерываний, который позволяет реализовать недорогую схему симметричной многопроцессорности (SMP), а также встроены схемы управления питанием технологии SL.

Pentium II (1997)

После того как процессоры Pentium MMX и Pentium Pro прочно укрепились на рынке персональных компьютеров, компания Intel решила объединить лучшие свойства этих процессоров — эффективность выполнения программ процессора Pentium Pro с мультимедийными расширениями процессора Pentium MMX. В результате в 1997 году был выпушен процессор Pentium II (или «РII», предварительное название — «Klamath»). Также как и процессор Pentium Pro, процессор Pentium II был оптимизирован для работы с 32-разрядными операционными системами и программным обеспечением (Windows 98/Ме или Windows NT). Кроме этого в процессор Pentium II были включены все 57 команд из набора ММХ. Процессор Pentium II на частоте 266 МГц показывал в 1,6-2 раза большую производительность по сравнению с процессором Pentium с тактовой частотой 200 МГц.

В процессоре Pentium II применялось также динамическое выполнение команд, впервые реализованное в процессоре Pentium Pro. Алгоритм динамического выполнения команд использует множественный прогноз ветвления исполняемой программы для предсказания хода выполнения программы после нескольких команд условных переходов, что приводит к ускорению потока обработки команд и данных в процессоре. Алгоритм анализа потока данных затем создает оптимальную (переупорядоченную) последовательность команд, исследуя взаимосвязи команд. И, наконец, производится «спекулятивное» выполнение команд (в предположении того, что осуществится именно предсказанный порядок выполняемых команд программы) на основе оптимизированной последовательности команд. Динамическое выполнение постоянно загружает работой суперскалярные операционные блоки процессора и увеличивает общую производительность.

В процессоре Pentium II используется 32 Кбайт кэш-памяти: 16 Кбайт для данных и 16 Кбайт для команд. В корпусе процессора также находится 512 Кбайт кэш-памяти второго уровня, что позволяет получить максимальную производительность процессора, не полагаясь на кэш-память системной платы. Процессор РII поддерживает до 64 Гбайт физической оперативной памяти и может работать в двухпроцессорных системах — при наличии соответствующей системной платы, поддерживающей многопроцессорную технологию SMP. Устройство конвейерного выполнения операций с плавающей запятой поддерживает 32-х, 64-х и.80-разрядные операции, обрабатывая две команды за один такт, и выполняет свыше 300 мл н. операций с плавающей запятой в секунду на частоте 300 М Гц.

Главное отступление от предыдущих моделей микропроцессоров состояло в используемом типе корпуса. Компания Intel отказалась от использования корпусов типа Socket 7 (Pentium) и Socket 8 (Pentium Pro) и приняла «картриджный» тип корпуса, известный как корпус с однорядным расположением выводов (SEC — Single Edge Contact). Теперь он известен под названием «Slot 1».

Pentium II OverDrive (1998)

Для модернизации процессора Pentium Pro (разъем Socket 8) было выпущено две модели OverDrive-процессоров Pentium II. Первая модель была предназначена для замены процессора Pentium Pro (150-180 МГц, частота шины 60 МГц) и обеспечивала повышение производительности до частоты 300 МГц. Другая модель предназначалась для замены процессоров Pentium Pro (166-200МГц, частота шины 66 МГц) и обеспечивала повышение производительности до частоты 333 МГц. Встроенная в кристалл кэш-память второго уровня в корпусе для разъема Socket 8 также обеспечивала рост производительности за счет ее работы на полной скорости ядра процессора. Сегодня такие процессоры можно встретить достаточно редко.

Pentium ll/lll Celeron (1998)

Общеизвестные сегодня микропроцессоры Celeron компания Intel начала выпустила в апреле 1998 года. Первоначально этот процессор был упрощенной версией процессора Pentium II. В нем использовалось ядро Р6 и имелись все функции процессоров Pentium Pro и Pentium II. Процессор Celeron имел кэш-память первого уровня емкостью 32 Кбайт (16 Кбайт для команд и 16 Кбайт для данных). Он включал всебя ММХ-функции, блок конвейерного выполнения операций с плавающей запятой и архитектуру динамической обработки команд. Процессор изготовлялся по той же 0,25-мкм технологии, что и Pentium II. Современные модели процессоров Celeron имеют в своей основе ядро Coppermine процессора Pentium III и производятся по0,18-мкм технологии.

Наиболее заметным отличием первых моделей процессора Celeron было отсутствие кэш-памяти второго уровня. Такое решение было принято с целью снижения стоимости процессора и повышения его конкурентоспособности по отношению к более дешевым моделям аналогичных процессоров, выпускаемых компаниями AMD и Cyrix. Вместе с тем на процессоре оставался популярный товарный знак «Intel Inside». Дополнительному снижению стоимости процессоров Celeron способствовал отказ от картриджа процессора Pentium II с однорядным расположением выводов (корпус типа SEPP для разъема Slotl) и использование корпуса PPGA (Plastic Pin Grid Array — пластиковый корпус с матричным расположением выводов) для процессорного разъема Socket 370. Последние модели процессоров Celeron, совместимые с разъемом Socket 370, выпускаются в корпусе FC-PGA (Flip Chip-Pin Grid Array), который лучше охлаждает процессор.
^


Не все системные платы с разъемом Socket 370 поддерживают оба варианта корпусов процессоры — и PPGA, и FC-PGA. Это следует иметь в виду при покупке процессора для конкретной системной платы.

Отсутствие встроенной кэш-памяти второго уровня серьезно ограничивало производительность первых моделей процессоров Celeron. Более дешевые процессоры конкурентов, которые включали кэш-память второго уровня, превосходили по производительности процессоры Celeron с одинаковой тактовой частотой. Начиная с модели Celeron 300A, компания Intel добавила в процессоры Celeron встроенный кэш размером 128 Кбайт. Для процессоров Celeron в корпусах PPGA и FC-PGA кэш-память второго уровня располагалась в кристалле самого процессора. Такая интефация позволила не только догнать по скорости другие аналогичные процессоры, но и улучшить его производительность еще больше. Фактически, кэш-память второго уровня емкостью 128 Кбайт, интефированная в процессор Celeron и работающая на частоте процессора, делает этот процессор сравнимым по производительности с процессором Pentium II, у которого кэш-память второго уровня (512 Кбайт) расположена вне кристалла и работает на половине частоты процессора.

Кроме этого, в процессоре Celeron не были реализованы и другие функции процессора Pentium II. Например, отсутствует поддержка многопроцессорных систем и потоковой обработки инструкций SIMD (одна команда, много данных), что ограничивает производительность процессора Celeron в мультимедийных приложениях. Также понижена частота системной шины (FSB — Front Side Bus) со 100 до 66 МГц. Все это позволило производителю снизить общую стоимость процессора за счет некоторой потери производительности. К счастью, быстро снижающаяся стоимость компонент (а также конкуренция со стороны компании AMD) заставила компанию Intel возвратить в процессоры Celeron шину FSB с частотой 100 МГц. Теперь этот процессор может работать на тактовой частоте 800 МГц и поддерживает системную шину на частоте 100 МГц.

В настоящее время компания Intel выпускает процессор Celeron в корпусе FC-PGA. Это снижает его стоимость и улучшает охлаждение, а также позволяет интегрировать в процессор кэш-память второго уровня. Кроме того, это сказывается и на стоимости системной платы (из-за использования процессорного разъема Socket 370 переход от разъема Socket 7 к разъему Socket 370 гораздо дешевле, чем перепроектирование платы под разъем Slot 1). Некоторые фирмы наладили выпуск адаптеров, с помощью которых процессор Celeron с разъемом Socket 370 можно устанавливать на системную плату с разъемом Slot 1. Процессоры Celeron с тактовой частотой от 266 до 433 МГц устанавливаются в корпуса типа SEPP, а с частотой 300 МГц и выше — в корпуса PPGA и FC-PGA.

Pentium III (1999)

Процессор Intel Pentium III впервые появился в 1999 году, и в нем было использовано то же самое базовое ядро Р6, что и в процессорах Pentium Pro и Pentium II (поэтому все основные функции этой линии процессоров сохранились без изменений). Позже процессоры Pentium III стали изготовлять по 0,18-мкм технологии, что позволило снизить рабочую температуру кристалла процессора (по сравнению с технологией 0,25-мкм). Этой же цели служило использование нового корпуса — SECC2 (Single Edge Contact Cartridge), который закрывал только одну сторону кристалла, что снизило вес, уменьшило стоимость и способствовало более эффективному креплению его к радиатору охлаждения. Признав преимущества гнездового разъема для процессора Pentium III (как и для Celeron), компания Intel начала выпускать процессоры Pentium III в корпусе FC-PGA. Обозреватели отметили, что компания Intel перестала развивать корпуса с однорядным расположением выводов, вернувшись к гнездовым процессорным разъемам.

Общая производительность процессора Pentium III повысилась за счет увеличения рабочей тактовой частоты и использования шины FSB на частоте 133 МГц. В систему команд процессора были также добавлены новые инструкции, объединенные в набор SSE (Streaming SIMD Extensions — Потоковые расширения SIMD). Для их поддержки были также добавлены новые регистры, что привело к увеличению числа транзисторов на кристалле до 9,5 млн. Как и в случае ММХ, для использования расширений SSE необходимо соответствующее программное обеспечение. Команды множества SSE позволяют увеличить производительность процессора при работе с 3-х мерной графикой. Процессор также имеет встроенную кэш-память первого уровня емкостью 32 Кбайт, может адресовать 4 Гбайт ОЗУ с использованием кода коррекции ошибок памяти (ЕСС), и может работать в двухпроцессорных системах. Первые процессоры Pentium III (изготовленные по 0,25-мкм технологии) использовали ядро Katmai. Они могли работать на частотах от 450 до 600 МГц и имели 512 Кбайт кэш-памяти второго уровня. Кэш-память располагалась на отдельном кристалле и работала на половинной частоте ядра процессора. Поздние модели процессоров Pentium III изготовлялись по 0,18-мкм технологии. Ядро этих процессоров получило название Coppermine и работало натактовой частоте 500 МГц и выше. Улучшенная технология производства позволила использовать меньшую по объему кэш-память второго уровня (256 Кбайт), расположенную на одном с процессором кристалле. Она стала работать на частоте ядра процессора, поэтому производительность процессора не снизилась.

Различные версии процессора Pentium III можноопознать по наличию или отсутствию буквенного обозначения, стоящего рядом со значением тактовой частоты. Буква «Е» (например, 600Е) означает, что процессор имеет кэш-память второго уровня емкостью 256 Кбайт. Буква «В» (например, 600В) означает, что процессор использует шину FSB с частотой 133 МГц. Процессоры Pentium III без буквенного обозначения имеют медленную кэш-память второго уровня емкостью 512 Кбайт и используют шину FSB с частотой 100 МГц. Версии процессора Pentium III могут быть как с буквенным обозначением («Е», «В» или «ЕВ»), так и без него. Последняя модель процессора Pentium III имеет обозначение «ЕВ», что означает наличие быстрой кэш-памяти второго уровня емкостью 256 Кбайт (на одном с процессором кристалле) и использование шины FSB с частотой 133 МГц.

Компания Intel внедрила в процессоры Pentium III PSN (Processor Serial Number) — серийный номер процессора. Этот номер позволяет идентифицировать процессоры (и весь компьютер) дистанционно через локальную сеть, и даже через Интернет. Компания Intel рассматривала это нововведение как средство повышения безопасности при онлайновых транзакциях, но значительная часть пользователей посчитало это вмешательством в частную жизнь. Давление общественности вначале заставило компанию Intel ввести возможность запрета этой функции, и, в конце концов, процессоры Pentium III стали выпускаться с серийным номером, отключенным по умолчанию. Пользователь при желании может разрешить использование серийного номера процессора.

Pentium ll/lll Xeon (1999)

Процессор Хеоп является высокопроизводительной моделью семейства микропроцессоров Pentium II/III. Он предназначен для использования в рабочих станциях и серверах. К характерным чертам этого процессора можно отнести возможность его использования в многопроцессорных системах (до восьми процессоров), а также то, что кэш-память второго уровня работает на частоте ядра и имеет увеличены ый размер (512 Кбайт, I Мбайт или 2 Мбайт). Большой размер кэш-памяти исключает возможность ее размещения на одном кристалле с процессором — она находится в отдельном корпусе, расположенном рядом с ядром процессора. Компания Intel решила проблему скорости кэш-памяти, связанную с раздельным ее размещением — в процессоре Хеоп она работает на частоте ядра процессора. Из-за раздельного размещения кэш-памяти были увеличены размеры корпуса процессора Pentium Xeon, что привело к невозможности использования системных плат с процессорным разъемом Slot I. По этой причине для процессора Хеоп был разработан разъем Slot 2, имеющий увеличенный размер.

Pentium 4 (2000)

После того как процессоры семейства Pentium II/I1I преодолели барьер тактовой частоты в I ГГц, внутренние ограничения традиционной архитектуры ядра Р6 стали препятствием на пути дальнейшего наращивания производительности процессоров. Поэтому компания Intel разработала новый тип микропроцессора Pentium 4 с архитектурой «NetBurst». Архитектура NetBurst имеет ряд новых и передовых функциональных возможностей, включая гиперконвейерную технологию, 400 (в старших моделях 533) МГц системную шину, кэш-память для хранения адресов выполненных профаммных переходов исполняемой программы (Execution Trace Cache), и блок ускоренной обработки (Rapid Execution Engine). К другим нововведениям относятся кэш-память для хранения адресов предстоящих профаммных переходов (Advanced Transfer Cache), улучшенное динамическое выполнение команд, усовершенствованный блок обработки чисел с плавающей запятой и мультимедийных данных, и новые команды, получившие название SSE2 (Streamed SIMD Extensions — потоковые расширения SIMD). В настоящее время процессоры Pentium 4 работают на тактовой частоте от 1,3 до 3 ГГц совместно с комплектами микросхем Intel 845,850 и др. и предназначены для использования в компьютерах, на которых выполняются широкий круг мультимедийных и коммуникационных задач. Сюда относятся обработка принимаемых из Интернет потоковых звуковых и видео файлов, обработка изображений, видеомонтаж, распознавание речи, 3-мерная графика, задачи автоматизированного проектирования, ифы, и работа в многозадачной среде.



Рис. 5.8

Процессор Intel Pentium 4


Процессор Pentium 4 (рис. 5.8) содержит 42 млн. транзисторов и выпускается в корпусах с разъемом Socket 478 (в первых моделях использовался разъем Socket 423). Изменение типа процессорного разъема ограничивает возможность модернизации систем на базе ранних процессоров Pentium 4. Современные процессоры Pentium 4 выпускаются на ядрах Prescott и Gallatin (перед этим использовались процессорные ядра Willamete и Northwood). Некоторые наиболее характерные особенности процессора Pentium 4 описываются ниже.

■    Дополнительные команды SIMD. Имеющиеся команды SSE были дополнены 144 новыми SIMD-командами, набор которых получил название SSE2. С помощью этих команд процессор Pentium 4 может выполнять 128-разрядные операции над данными, что ускоряет обработку данных. Дополнительно введенные команды предназначены для повышения производительности процессора при обработке мультимедийной информации, включая потоковое видео, распознавание речи и 3-х мерную графику.

■    Гиперконвейер и блок ускоренной обработки. Гиперконвейерная технология удвоила глубину конвейера прежней архитектуры процессора Р6. Например, конвейер предсказания переходов в архитектуре процессора Р6 имеет глубину в 10 шагов, в гиперконвейере используется глубина в 20 шагов. Блок ускоренной обработки — это два арифметико-логических устройства, работающих на частоте ядра процессора. В этом блоке простые операции над числами (сложение, вычитание, «логическое или» и т.п.) выполняются за половину машинного цикла. Это означает что блок ускоренной обработки процессора Pentium 4 (работающего на частоте 1,5 ГГц) фактически работает на частоте 3 ГГц.

■    Усовершенствованная кэш-память второго уровня. Эта память, специально разработанная для процессора Pentium 4, имеет 256-разрядный (32-байтный) интерфейс, данные через который передаются в каждом такте ядра процессора. Она расположена на одном кристалле с процессором и работает на частоте ядра процессора. Скорость обмена с кэш-памятью у процессора Pentium 4(1,5 ГГц) составляет 48 Гбайт/с (32 байта х 1 передача в секунду х 1,5 ГГц) по сравнению с 16 Гбайт/с у процессора Pentium III.

■    Улучшенное динамическое исполнение. Эту функцию выполняет блок спекулятивного исполнения, с помощью которого процессор Pentium 4 может видеть 126 команд (и выполнять до 48 операций чтения и 24 операций записи) в конвейере. Этот блок имеет улучшенные возможности предсказания ветвлений программы, уменьшая число ошибочных предсказаний программных переходов на 33% по сравнению с процессором Pentium HI и другими процессорами с архитектурой ядра Р6. Т.е. процессор Pentium 4 лучшее «догадывается» о том, где будет находиться следующая порция данных и может подготовить большее количество порций нужных данных.

■  400/533 МГц системная шина. Процессор Pentium 4 использует схему четырехрядной
подкачки («Quad-Pumping»), позволяющей осуществлять длительную передачу данных
с частотой 400 (533) МГц на системной шине, работающей на частоте 100 (133) МГц. Это
позволяет процессору осуществлять обмен данными на скорости 3,2 Гбайт/с и выше, по сравнению с 1,06 Гбайт/с у процессора Pentium III с тактовой частотой 133 МГц. Для обеспечения такой скорости передачи данных (3,2 Гбайт/с) процессора Pentium 4 необходимо использовать двойную конвейерную память Rambus (RDRAM) и комплект микросхем Intel 850. Память RDRAM обеспечивает скорость передачи данных в 1,6 Гбайт/с для каждого конвейера. Альтернативой является использование памяти DDR SDRAM.

К сожалению, первые модели процессоров Pentium 4 не показывали ошеломляющего увеличения производительности, на что рассчитывала компания Intel. Поэтому она вынуждена была отказаться от некоторых функций или снизить тактовую частоту, что сказалось на обшей производительности процессора Pentium 4. В первоначальный план входила реализация кэш-памяти первого уровня емкостью 16 Кбайт и двух полнофункциональных устройства обработки чисел с плавающей запятой. Также не была реализована новая, внешняя кэш-память третьего уровня в 1 Мбайт. Все эти недостатки явились причиной многочисленных проблем, связанных с производительностью, о которых имеется информация на многих популярных сайтах, публикующих обзоры компьютерной аппаратуры.

Другим фактором, который повлиял на использование процессора Pentium 4, является возросшая стоимость системы, обусловленная необходимостью применения дорогой памяти Rambus RDRAM. Системная логика комплекта Intel 850 не поддерживает память DDR-SDRAM и SDRAM, в то же время это был единственный комплект, поддерживающий процессор Pentium 4. Комплекты микросхем, поддерживающие другие типы памяти, были выпушен ы значительно позже. Стандарту RDRAM так и не удалось захватить значительную часть рынка, который выбрал более дешевую DDR-SDRAM. В связи с этим Intel вынуждена была включить в свои процессоры и чипсеты поддержку оперативной памяти DDR, и в настоящее время этот тип памяти стал основным.

Pentium 4 НТ

Обновленная версия процессора Pentium 4 с поддержкой технологии Hyper-Threading. В системные чипсеты для данного процессора введена поддержка памяти DDR SDRAM. Тактовая частота системной шины повышена и составляет 800 МГц. Произошел полный отказ от 180 нм технологической нормы в пользу прогрессивных 80 и 130 нм. Тактовые частоты самого процессора начинаются с 2,4 ГГц и достигают 3,6 ГГц. Объем кэш-памяти второго уровня достигает 1 Мбайт.

Выпущена также специальная редакция процессора, предназначенная в основном для компьютерных игроков, под закономерным названием Extreme Edition. Кроме кэш-памяти второго уровня объемом 512 Мбайт установлена кэш-память третьего уровня объемом 2 Мбайт. Тактовые частоты экстремальной редакции составляют 3,2 и 3,4 ГГц, что не является максимальными значениями, да и используемая технологическая норма — 130 нм — не является рекордной. При этом стоимость этого варианта в сравнении с его собратьями достаточно высока. Extreme Edition уже успели окрестить «процессором на стероидах», и это название вполне соответствует действительности — из уже опробованного процессорного ядра путем наращивания кэш-памяти попытались выжать все, на что оно только способно, и даже немного больше.

Pentium 4 Celeron

Как и Pentium II/IH Celeron, новое поколение бюджетных процессоров Intel сочетает умеренную цену с вполне достойной производительностью. Процессоры выпускаются по технологическому процессу 130 нм, а их частоты достигают 2,8 ГГц. При этом частота их системной шины ограничена порогом 400 МГц, а размер кэш-памяти второго уровня — скромным значением 128 Кбайт. Процессоры используют двойную независимую шину
DIB, которая освобождает системную шину от кэш-трафика, повышает общую пропускную способность системы и улучшает производительность системы в целом.

Pentium M и Celeron M

Семейство процессоров для мобильных компьютеров неотделимо от технологии Centrino, которая помимо процессора включает в себя и чипсете низким энергопотреблением, а также средства для беспроводного доступа (стандарт IEEE 802.1 la/b). Процессоры изготавливаются по 90 нм и 130 нм технологическому процессу, и оптимизированы для работы в условиях жесткой экономии электроэнергии. Системная шина с частотой 400 МГц дополнена технологией Micro-Ops Fusion и выделенным менеджером стеков. Экономить заряд батареи помогает и улучшен ная технология SpeedStep а также новая разработка Intel Mobile Voltage Positioning (MVP IV). Частоты процессоров этого семейства достигают 2 ГГц (1,3 ГГц на низком напряжении питания и 1,1 ГГц на сверхнизком напряжении). Объем кэш-памяти второго уровня достигает 2 Мбайт.

Бюджетная линейка мобильных процессоров Celeron M также использует системную шину частотой 400 МГц, но объем кэш-памяти у них ограничен величиной 512 Кбайт. Как и старшие модели, процессоры Celeron M поддерживают различные состояния низкого энергопотребления (CI, C2 и СЗ). Они выпускаются в корпусах Micro FCPGA и FCBGA, которые оптимизированы для тонких и легких ноутбуков, в том числе толщиной менее 2,5 см. Возможна работа при низком (1,356 В) напряжении питания, при этом рассеиваемая тепловая мощность составляет всего 24,5 Вт. В конечном счете, все эти меры позволяют снижать массу и толщину современных ноутбуков.

Pentium 4 Хеоп

Процессор Pentium 4 Хеоп предназначен для серверов и рабочих станций и использует системную шину с частотой 533 М Гц. От предыдущего поколения он отличается новаторскими технологиями, включая микроархитектуру NetBurst и технологию Hyper-Threading. Размер кэш-память второго уровня достигает 2 Мбайт при частоте процессора 3,2 ГГц. Пропускная способность подсистемы ввода-вывода в системах на базе Хеоп достигает 4,3 Гбайт/с. В качестве оперативной памяти используется DDR SDRAM (при разработке чипсетов под эти процессоры Intel отказалась от поддержки Rabmus DRAM). Поддерживаются конфигурации с двумя процессорами, что (в сочетании с технологией Hyper-Threading) позволяет использовать программное обеспечение, рассчитанное на четыре процессора.

Развитием этой линейки являются процессоры Хеоп MP, которые рассчитаны на действительно многопроцессорные конфигурации — из 4, 8 и даже более процессоров. Несколько меньшая частота системной шины (400 МГц) компенсируется кэш-памятью второго уровня объемом 256 Кбайт (используется архитектура Advanced Transfer Cache) и кэш-памятью третьего уровня объемом до 4 Мбайт. Подсистема ввода-вывода на базе шины PCI-X обеспечивает пропускную способность до 4,8 Гбайт/с. Системы на базе Хеоп MP поддерживают шину управления SMBus и горячую замену компонентов (в том числе и процессоров).

Itanium (2001)

Выпускаемый с середины 2001 года процессор Itanium является первым 64-разрядным процессором компании Intel. Архитектура IA-64 компании Intel сочетает в себе ряд нововведений, повышающих производительность процессоров традиционных типов. Архитектура процессора Itanium основана на следующем поколении технологий, таких как четкий параллелизм (EPIC, Explicit Parallelism) , предсказание ветвлений (Prediction)
и предположительное упреждающее выполнение программы (Speculation), обеспечивающих высокую эффективность обработки и увеличивающие число исполняемых команд за один цикл. Эта дополнительная обрабатывающая мощность предназначена для удовлетворения требований работы в Интернете, в высокопроизводительных серверах и рабочих станциях. Кроме того, архитектура IA-64 обеспечивает возможность дальнейшего роста производительности.

В настоящее время максимальная частота процессоров Itanium составляет 800 МГц при частоте системной шины 266 МГц. Кэш-память первого уровня имеет объем 32 Кбайт, второго — 96 Кбайт, третьего — вплоть до 4 Мбайт. Поддерживаются многопроцессорные конфигурации вплоть до S12 процессоров. В качестве оперативной памяти используется несколько устаревшая спецификация PC 100, а в качестве шины расширения — PCI (версия с частотой 66 МГц).

Itanium 2

Развитием линейки 64-разрядных процессоров Intel является Itanium 2. По сравнению с первым поколением, в нем увеличена частота системной шины (до 400 М Гц), при этом ее разрядность составляет 128 бит, что обеспечивает пропускную способность до 6,4 Гбит/с. На смену PCI пришла PCI-X с частотой 133 МГц, а поддерживаемая оперативная память теперь допускает использование технологии DDR. Кэш второго уровня вырос до 256 Кбайт, третьего — до 6 Мбайт. Рабочие частоты процессоров лежат в диапазоне от 1 до 1,6 ГГц. Среди прочих особенностей — усовершенствованная архитектура автоматической проверки Machine Check Architecture (MCA) с расширенным использованием кода коррекции ошибок ЕСС.

Обсудить статью на форуме


Если прочитаная статья из нашей обширной энциклопедия компьютера - "Процессоры компании INTEL Pentium ", оказалась полезной или интересной, Вы можете поставить закладку в социальной сети или в своём блоге на данную страницу:

Так же Вы можете задать вопрос по статье через форму обратной связи, в сообщение обязательно указывайте название или ссылку на статью!
   


Copyright © 2008 - 2024 Дискета.info