Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Доп.материал1 к лекция 5.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
23.11.2019
Размер:
373.76 Кб
Скачать

12. Amd Athlon хр

В октябре 2001 года на рынок поступили первые процессоры Athlon с ядром Palomino, конкурирующие с процессорами Pentium 4. Они после выхода операционной системы Windows XP получили название Athlon XP, что было сделано, очевидно, из рекламных соображений. Процессоры Athlon XP выпускались в двух модификациях — с ядром Thoroughbred и Barton, различающихся лишь использованным технологическим процессом и размером кэш-памяти второго уровня.

Производительность процессора возросла благодаря улуч­шению методов буферизации, внедрению аппаратной предваритель­ной выборки команд и нового набора инструкций 3DNow! Professional (включающего поддержку SSE).

Одновременно для маркировки был принят индекс, указывающий не рабочую частоту модели, а так называемый Model Number, или PR (Perfomance Rating — рейтинг произво­дительности). Поскольку рабочие частоты Pentium 4 намного превышали в тот момент показатели Athlon Palomino (отставание от Pentium 4 на момент выхода Athlon ХР составляло около 500 МГц), то фирма AMD с его помощью подчеркивала лучшую эффективность своей продукции.

Эффек­тивность процессора определяется произведением его рабочей час­тоты на число исполняемых за такт инструкций (IPC). Поэтому основным при срав­нении производительности процессоров всегда был вопрос методики: на основании каких программ проводить сравнение и какие коэффициенты использовать для итогового результата. AMD удалось создать достаточно объективную методику, что подтвер­ждают независимые испытания.

Например, Athlon ХР с маркировкой 2000+ (рабочая частота 1667 МГц) однозначно превосходит 2 ГГц Pentium 4 Willamette и на равных конкурирует с 2 ГГц Pentium 4 на ядре Nortwood.

Переход на технормы 0,13 мкм ознаменовался выходом нового ядра Thoroughbred, которое практически не отличается от Palomino. При этом тепловая мощность упала на десяток ватт. Однако уменьшившаяся площадь кристалла привела к повышению удельной теплоотдачи

13. Amd Athlon mp.

Первые процес­соры седьмого поколения (Athlon, Pentium 4) двухпроцессорных кон­фигураций не поддерживали. Однако в июне 2001 года происходит запуск в серийное производство процессора Athlon MP для серверов и рабочих станций, поддерживающего «связку» из двух процессоров, отличающийся от обычного процессора Athlon на ядре Palomino поддержкой технологии SMP - разделяемой шины, аналогичной серверному варианту Intel Хеоп.

14. 64-х разрядные процессоры AMD.

В 2005 г. корпорация AMD почти полностью перешла к выпуску 64-разрядных процессоров различных модификаций (для деше­вых систем производятся процессоры Sempron). На основе процессора Athlon 64 для настольных компьютеров были разработаны и пущены в серию процессоры для самых различных мобильных применений, например для использования в ноутбуках.

В 2005 г. новые процессоры для современных тонких и легких ноутбуков получили название Turion 64, а появившиеся двухядерные процессоры для настольных компьютеров получили название Athlon 64 Х2 Dual - Core. Двухъядерные процессоры AMD Athlon 64 Х2 Dual-Core несколько меньше грелись, чем двухъядерные процессоры Intel Pentium, за счет того, у Intel на кристалле продублированы два процессора, а вот у AMD два отдельных ядра используют общую обвязку (например, общие блоки ввода и работы с памятью).

Поскольку процессоры Athlon уступали по частоте процессорам Pentium, то в маркировке этих процессоров (вновь, как и для старых процессоров AMD) использовался рейтинг процессора, когда указывается частота аналогичного (теоретически) по производительности процессора Intel, а не реальная частота. Например, если на корпусе процессора Athlon присутствуют цифры 2000+ , то это означает, что данный процессор имеет производительность, присущую процессору Pentium с тактовой частотой 2000 МГц, хотя, на самом деле, тактовая частота его составляет его 1667 МГц.

Появление 64-разрядных процессоров стало основанием для отказа от использования рейтинга процессора, но потом корпорация опять продолжила использовать ту же практику маркировки процессоров.

Процессор AMD Opteron и разные модификации Athlon 64 (а ныне также Turion 64) относятся к восьмому поколению процессоров х86, как и Intel Itanium. В процессорах используется архитектура AMD64, которая ранее была известна как "Hammer" или "х86-64". Из этих данных видно, что AMD все же делал упор на правильное предсказание переходов, а не на увеличение мощности для параллель­ных вычислений нескольких ветвей кода, что сделано в процессорах семейства Itanium.

Характерным примером интеллектуального подхода AMD к испол­нению программ является организация т.н. TLB. В процессоре Hammer объем TLB первого уровня увеличен до 40 записей для инструкций и 40 для данных. TLB второго уровня расширен до 512 записей.

TLB (translation lookaside buffers) - предназначен для уменьшения времени преобразования виртуального адреса данных или инструкций в физический. Процессор не может хранить и исполь­зовать физические адреса, а пользуется виртуальной адресацией. В кэше TLB хранятся результаты предыдущих преобразований, бла­годаря чему операция для использовавшихся ранее данных занимает один такт.

Для компенсации увеличения длины конвейера Hammer получил усо­вершенствованный блок предсказания переходов. Размер буфера, отводимого для хранения общего счетчика истории ветвлений (global history counter) увеличен в четыре раза по сравнению с Athlon. Благо­даря этому блок предсказания Hammer «помнит» большее число пере­ходов, что позволяет более точно предсказывать будущие ветвления. Если же просмотра истории переходов оказывается недостаточно для правильного предсказания ветвления, в действие вступает дополни­тельный элемент — калькулятор адреса перехода. Он за пять тактов пытается вычислить адрес очередного перехода. До тех пор, пока точ­ный адрес перехода не получен, процессор параллельно обрабатывает две другие ветви кода.

Одно из главных новшеств Hammer интегрированный в ядро кон­троллер памяти. Такой подход известен по процессору Crusoe компании Transmeta.

Основным преимуществом встроенного контрол­лера памяти по сравнению с обычным, располагающимся в Северном Мосту чипсета, является синхронность с частотой процессора, а, следовательно, малые задержки. Такой способ работы с памятью позволяет обеспе­чить более быструю загрузку приложений, улучшенную поддержку многоза­дачности и эффективность выполнения приложений.

Контроллер памяти Hammer поддерживал модули DDR SDRAM стандартов РС1600/2100/2700 при ширине шины 64 или 128 бит. То есть допускается использование как одного, так и двух каналов памяти. Контроллер памяти поддер­живает имеющиеся и будущие стандарты DDR.

Новинка этого поколения про­цессоров — 64-разрядная обработка данных (все процессоры х86, начиная с i386, являются 32-разрядными). Разработчиками процессоров гаранти­руется, что все старое программное обеспечение, предназначенное для 32-разрядных процессоров, может работать и на новых процессорах. Причем одновременно могут выполняться как 32-разрядные программы, так и 64-разрядные.

При работе на компьютере с 64-разрядным процессором не следует думать, что поскольку удвоена разрядность процессора, на старом программном обеспечении будет достигнута двукратная производительность. Для получе­ния выигрыша при использовании 64-разрядных процессоров необходима новая операционная система и новое прикладное программное обеспечение. В противном случае производительность даже снижается, особенно это ка­сается процессора Intel Itanium, которому приходится при работе со стары­ми программами компилировать 32-разрядный код в свои микрокоманды, что он делает не очень быстро. Для Athlon 64 производительность могла снижаться, как было указано на сайте корпорации AMD, для задач, связанных с шифрованием данных, а в остальных случаях достигалось вполне прилич­ное увеличение возможностей.

Процессоры Opteron и Athlon 64, в отли­чие от конкурирующего Intel Itanium, позиционировались как промежуточное звено между 32- и 64-разрядными процессорами. Таким образом, пользователи могут плавно переходить на новые принципы разработки программного обеспечения.

В этих процессорах использовалась технология HyperTransport, которая по­зволяла увеличить общую производительность системы за счет сокращения узких мест в подсистеме ввода-вывода, что позволяло повысить скорость обработки данных и уменьшить время отклика.