Лекции по Вычислительным системам, сетям и телекоммуникациям   

7. Компоненты современного персонального компьютера

7.2.2. Современные процессоры архитектуры x86 компаний Intel и AMD

В настоящее время в составе ПК можно встретить процессоры, приведенные на рис. 7.26 – 7.31.

Intel Pentium 4 – одноядерный x86-совместимый микропроцессор компании Intel, представленный 20 ноября 2000 года. Архитектура NetBurst (рабочее наименование – P68), лежащая в основе процессоров Pentium 4, разрабатывалась компанией Intel, в первую очередь, с целью достижения высоких тактовых частот процессоров. NetBurst не является развитием архитектуры P6, использовавшейся в процессорах Pentium III, а представляет собой принципиально новую по сравнению с предшественниками архитектуру. Характерными особенностями архитектуры NetBurst являются гиперконвейеризация и применение кэша последовательностей микроопераций вместо традиционного кэша инструкций.

Intel Pentium D построен по микроархитектуре NetBurst, как и все модели Pentium 4. Буква «D», в названии, расшифровывается как Dual – двойной, и указывает на наличие двух ядер.

Intel Core – это название, используемое для процессоров с кодовым именем Yonah, представленных 5 января 2006 года. Они производились с использованием техпроцесса 65 нм, основанных на архитектуре Banias/Dothan Pentium M, с добавленной технологией защиты LaGrande. Общая производительность была увеличена за счет добавления поддержки SSE3 расширений и усовершенствования поддержки расширений SSE и SSE2. Но при этом производительность немного снижается в связи с более медленным кэшем (а точнее, в связи с его высокой латентностью). Процессор Core Duo является лучшим в мире двуядерным процессором с архитектурой x86 с точки зрения энергопотребления (меньше 25 Вт).

Intel Core Duo имеет два ядра, 2 Мб кэш 2-го уровня, на оба ядра, и шину управления для контроля над кэшем 2-го уровня и системной шиной.

Intel Core Solo использует то же двойное ядро, что и Core Duo, но рабочим является только одно ядро.

Pentium 4 (Socket 423)

Рисунок 7.26 – Pentium 4 (Socket 423)

Рисунок 7.27 – Pentium 4 (Socket 478))

Рисунок 7.28 – AMD Athlon 64 X2

     

Рисунок 7.29 – Pentium D 820

Рисунок 7.30 – Intel Core 2 Duo E6600 «Conroe»

Рисунок 7.31 – AMD Phenom

Intel Core 2 – восьмое выпущенное корпорацией Intel поколение микропроцессоров архитектуры x86, основанное на совершенно новой процессорной архитектуре, которая называется Intel Core. В отличие от процессоров архитектуры NetBurst (Pentium 4 и Pentium D), в архитектуре Core 2 ставка делается не на повышение тактовой частоты, а на улучшение других параметров процессоров, таких как кэш, эффективность и количество ядер. Особенностями процессоров Intel Core 2 являются EM64T (поддержка архитектуры EM64T), технология поддержки виртуальных x86 машин Vanderpool (en), NX-бит и набор инструкций SSSE3. Кроме того, впервые реализованы следующие технологии: LaGrande Technology, усовершенствованная технология SpeedStep (EIST) и Active Management Technology (iAMT2).

Первые процессоры Core 2 официально представлены 27 июля 2006 года. Процессоры Intel Core, они делятся на модели Solo (одноядерные), Duo (двухъядерные), Quad (четырехъядерные) и Extreme (двух- или четырехъядерные с высочайшей скоростью и разблокированным множителем).

AMD Athlon 64 – первый 64-битный процессор для домашних пользователей и мобильного применения компании AMD, который был представлен 23 сентября 2003 года. Процессор построен на архитектуре AMD 64 и относится к восьмому поколению (K8) и доступен для Socket 939 и Socket AM2. Данные процессоры построенные на архитектуре AMD 64 и способны работать с 32-битным x86, 16-битным и 64-битным кодом.

Основным качеством процессоров Athlon 64 является интегрированный в ядро контроллер памяти, чего не было в предыдущих поколениях ЦПУ. Не только то, что данный контроллер работает на частоте ядра процессора, но также и то, что из связки процессор-память исчезло лишнее звено – северный мост, позволило существенно уменьшить задержки при обращении к ОЗУ.

AMD Athlon 64 X2 компании AMD является первым двухъядерным ЦПУ для настольных компьютеров. Этот процессор содержит два ядра Athlon 64, объединенных на одном кристалле с помощью набора дополнительной логики. Ядра имеют в своем распоряжении двухканальный контроллер памяти HyperTransport, базирующийся на Athlon 64 степпинга E, и в зависимости от модели содержит от 512 до 1024 Кб Кэша 2-го уровня на каждое ядро. Athlon 64 X2 поддерживают набор инструкций SSE3 (которые ранее поддерживались только процессорами компании Intel), что позволило запускать с максимальной производительностью код, оптимизированный для процессоров Intel.

AMD Phenom – многоядерный центральный процессор фирмы AMD предназначенный для использования в стационарных персональных компьютерах. В под данной маркой выходят трех- (AMD Phenom X3) и четырехъядерные (AMD Phenom X4) процессоры, базирующийся на архитектуре K10. Основным отличием процессоров поколения K10 от своих предшественников на базе K8 является объединение четырех ядер на одном кристалле, обновления протокола Hyper-Transport до версии 3.0 (один 16-битный канал имеет скорость 4000 Mб/с), общий для всех ядер кэш L3, а также перспективная поддержка контроллером памяти DDR3 (пропускная способность до 17.1 Гб/с). Сами ядра также были модернизированы по сравнению с ядрами K8.

Процессор существует в двух вариантах: Phenom для настольных систем, Opteron серий 83хх и 23хх для серверов а так же серии 13хх для сокета Socket AM2+. Все процессоры серии Phenom построены на Socket AM2+ обратно совместимом с Socket AM2. При использовании процессоров Phenom на материнских платах с поддержкой Socket AM2 он лишается поддержки шины Hyper-Transport 3.0, раздельного тактования контроллера памяти (северного моста), кэша L3 и ядер, а так же некоторых энергосберегающих функций.

Сравнительный анализ характеристик современных процессоров приведен в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Сравнительный анализ характеристик современных процессоров

CPU

Производ-ство

Частота ЦП

Частота FSB

Особенности, платформа

Наборы инструкций

Pentium 4

с 2000 по 2007 год

1,3 - 3,8 ГГц

400 - 1066 МГц

NetBurst,
180—65 нм,
Socket 478,
Socket 423,
Socket T (LGA 775)

IA-32, MMX, SSE, SSE2, SSE3, EM64T

Pentium D

с 2005 по 2007

2,66 - 3,6 ГГц

533 - 800 МГц

NetBurst,
90 -65 нм,
Socket T (LGA 775)

IA-32, MMX, SSE, SSE2, SSE3, EM64T

Intel Core

с 2006

 

667 T/s

Intel Core,
Socket T (LGA 775)

MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, EM64T

Intel Core 2

с 2006

1 - 3,20 ГГц

533 - 1600 МГц

Intel Core
Socket T (LGA 775)

MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4, x86-64

Athlon 64

     

К8+
Socket 754
Socket 939

MMX, Extended 3DNow!, SSE, SSE2, AMD64, Hyper-Transport

Athlon 64 X2

с 2006

2 - 3,2 ГГц

Hyper-Transport 1000 МГц

К8+
Socket AM2

MMX, Extended 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, AMD64, Cool'n'Quiet, NX-Bit, , Hyper-Transport

AMD Phenom

с 2008

1,8 - 2,6 ГГц

Hyper-Transport 2000 МГц

K10
Socket AM2+

MMX, Extended 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, AMD64, Cool'n'Quiet, NX-Bit, Hyper-Transport



*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.