МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Рыбинский государственный авиационный технологический университет

имени П. А. Соловьева

Факультет ФАТ

Кафедра МПОЭВС

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Информатика»

Вариант №5

на тему: «Процессоры AMD»

Студент гр. ВТБ-11 Голованов Г.Ю.

Руководитель: Маврин С.В.

Рыбинск 2013

Содержание

Введение 3

Процессоры AMD 4

Заключение 16

Список используемой литературы 17

Введение

Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) – американский производитель интегральной электроники. Второй по величине производитель x86 и x64-совместимых процессоров, а также крупнейший поставщик графических процессоров, чипсетов для материнских плат и флеш-памяти.

AMD была основана 1 мая 1969 года Джерри Сандерсом. Компания начала свою деятельность, как производитель логических интегральных микросхем. [2]

В этой работе рассмотрим виды и характеристики микропроцессоров AMD.

Процессоры AMD

В 1981 году компания Intel была выбрана IBM для производства процессоров для первого персонального компьютера. Но IBM хотела, чтобы процессоры для ПК поставляли, как минимум, две компании, поэтому она заставила Intel лицензировать технологию процессоров. Так и получилось, что AMD стала одной из первых компаний, которые производили клоны 8086. Первый процессор AMD поступил в продажу в 1982 году. Поскольку процессор производился по лицензии, AMD 8086 (и 8088) был идентичен модели Intel. [2]

AMD 8086

Дата выпуска	1982
Архитектура	16 бит
Шина данных	16 бит
Шина адреса	20 бит
Максимальный объем памяти	1 Мбайт
Кэш L1	Нет
Кэш L2	Нет
Тактовая частота	5-10 МГц
FSB	Равна тактовой частоте
FPU	8087
SIMD	Нет
Техпроцесс	3000 нм
Число транзисторов	29000
Напряжение	5 В
Площадь кристалла	16 кв. мм
Число ножек	40 контактов

AMD Am286, клон процессора Intel 80286, производимый по лицензии, был идентичен чипу от Intel, но отличался большим преимуществом: более высокой тактовой частотой. Если процессор Intel 286 выпускался, максимум, на 12,5 МГц, AMD продавала 20-МГц версии. Поскольку процессор 286 был намного дешевле 386, чьи инновации так и не были полностью раскрыты ещё несколько лет после выхода, AMD уже предлагала недорогой и эффективный выбор – около 30 лет тому назад!

Am286

Дата выпуска	1983
Архитектура	16 бит
Шина данных	16 бит
Шина адреса	24 бит
Максимальный объём памяти	16 Мбайт
Кэш L1	Нет
Кэш L2	Нет
Тактовая частота	8-20 МГц
FSB	Равна тактовой частоте
FPU	80287
SIMD	Нет
Техпроцесс	1500 нм
Число транзисторов	134000
Напряжение	5 В
Площадь кристалла	49 кв. мм
Число ножек	68 контактов

В 1991 году AMD выпустила свой 386 процессор. Подобно предшествующим моделям, этот процессор был идентичен версии Intel. AMD лицензировала производство клонов продуктов Intel вплоть до микрокода. Процессор отличается двумя интересными функциями. Первая: он быстрее, чем модель Intel - 40 МГц против топовой частоты 33 МГц у Intel - и он стал первым, получившим на упаковку логотип Windows Compatible. [2]

Дата выпуска	1991
Архитектура	32 бит
Шина данных	32 бит
Шина адреса	32 бит
Максимальный объём памяти	4096 Мбайт
Кэш L1	Нет
Кэш L2	Нет
Тактовая частота	12-40 МГц
FSB	Равна тактовой частоте
FPU	80387
SIMD	Нет
Техпроцесс	1500-1000 нм
Число транзисторов	275000
Энергопотребление	2 Вт
Напряжение	5 Вт
Площадь кристалла	42 кв. мм
Число ножек	132 контакта

486 стал последним клоном процессора Intel. AMD производила 486 в двух разных версиях: одну с микрокодом Intel, а вторую с микрокодом AMD, и у компании на этой почве появились юридические проблемы с Intel. Помимо процессоров, продаваемых под обозначением 486, AMD представила ещё и процессоры AMD 5x86, которые представляли собой 486 с множителем 4x. Процессор работал на частоте 133 МГц и был совместим с материнскими платами 486, но обеспечивал производительность на уровне Pentium 75. Это был первый процессор 5x86, с которым AMD начала использовать так называемый "рейтинг Pentium" (5x86 PR 75), который остался на последующие годы и даже захватил линейку Athlon 64 X2.

Am486/5x86 [3]

Дата выпуска	1993	1995
Архитектура	32 бита	32 бита
Шина данных	32 бита	32 бита
Шина адреса	32 бита	32 бита
Макс. объём памяти	4096 Мбайт	4096 Мбайт
Кэш L1	8 кбайт	16 кбайт
Кэш L2	На материнской плате (на частоте FSB)	На материнской плате (на частоте FSB)
Тактовая частота	16-120 МГц	133 МГц
FSB	16-50 МГц	33 МГц
FPU	Встроен	Встроен
SIMD	Нет	Нет
Техпроцесс	1000 - 800 нм	350 нм
Число транзисторов	1 185 000	1 600 000
Напряжение	5 В - 3,3 В	3,45 В
Площадь кристалла	81-67 кв. мм	43 кв. мм
Число ножек	168 контактов	168 контактов

В 1996 году компания AMD выпустила процессор пятого поколения K5. По сравнению с Intel Pentium, K5 был технически более продвинут, хотя и у него было несколько недостатков. Процессор особенно интересен из-за внутренней архитектуры на основе RISC, которая декодировала инструкции x86 в микро-инструкции перед их выполнением. У K5 возникли трудности с достижением высоких тактовых частот, да и FPU был несколько слабоват. Впрочем, в обычных условиях, K5 работал лучше, чем Pentium, и рейтинг PR был близок к реальности: K5 на частоте 100 МГц продавался как чип PR133, то есть AMD считала его эквивалентом по производительности 133-МГц Pentium. [2]

AMD K5

Кодовое название	SSA/5, 5k86
Дата выпуска	1996
Архитектура	32 бита
Шина данных	64 бита
Шина адреса	32 бита
Макс. объём памяти	4096 Мбайт
Кэш L1	16 кбайт + 8 кбайт
Кэш L2	На материнской плате (на частоте FSB)
Тактовая частота	75-133 МГц (PR75 - PR200)
FSB	50-66 МГц
FPU	Встроен
SIMD	Нет
Техпроцесс	500 - 350 нм
Число транзисторов	4,3 млн.
Энергопотребление	11-16 Вт
Напряжение	3,52 В
Площадь кристалла	251 – 181 кв. мм
Число ножек	Socket 5 или 7

Использование рейтинга PR приводило к таким странностям, как процессоры K5 PR90 и PR120, работающие на одинаковых частотах (90 МГц), а также PR100 и PR133 на частоте 100 МГц. Обратите внимание, что на упаковке CPU написано о необходимости установки радиатора и вентилятора - в то время подобные системы охлаждения встречались ещё не повсеместно.

В 1997 году AMD выпустила новый процессор: K6. В отличие от K5, который был создан AMD, K6 стал результатом работы NexGen над Nx686. Этот процессор был совместим с материнскими платами Socket 7 (Pentium) и обеспечивал очень хороший уровень производительности по сравнению с процессорами Intel Pentium II, по намного меньшей цене. Однако FPU у K6 по-прежнему было чуть слабее, чем у Intel. 250-нм версия K6, названная Little Foot, вышла в 1998 году.

Кроме того, в 1998 году AMD анонсировала K6-2, процессор, который использовал более скоростную шину (100 МГц) и обеспечивал улучшенную производительность SIMD. Он получил на один блок MMX больше, чем у K6, а также новый набор инструкций 3DNow! для вычислений с плавающей запятой (набор инструкций MMX поддерживал только целочисленные вычисления). Процессор K6-2 (400 и выше) оказался очень успешным, поскольку он стал хорошим решением модернизации для владельцев платформы Pentium MMX - используя множитель 2x на материнской плате с шиной 66 МГц, процессор работал на самом деле на 6x (400 МГц), что давало существенный прирост производительности при меньшей стоимости апгрейда.

Наконец, в 1999 году AMD выпустила третью версию K6, а именно K6-III. Основным отличием от K6-2 стал интегрированный на кристалл кэш объёмом 256 кбайт. K6-III был довольно быстрым, однако затратным в производстве, и ему на смену быстро пришёл Athlon (K7).

AMD K6, K6-2, K6-III

Кодовое название	K6, Little Foot (250 нм)	K6-3D, Chomper	Sharptooth
Дата выпуска	1997/1998	1998	1999
Архитектура	32 бита	32 бита	32 бита
Шина данных	64 бита	64 бита	64 бита
Шина адреса	32 бита	32 бита	32 бита
Максимальный объем памяти	4096 Мбайт	4096 Мбайт	4096 Мбайт
Кэш L1	32 кбайт + 32 кбайт	32 кбайт + 32 кбайт	32 кбайт + 32 кбайт
Кэш L2	На материнской плате (на частоте FSB)	На материнской плате (на частоте FSB)	256 кбайт (на частоте CPU)
Кэш L3	Нет	Нет	На материнской плате (на частоте FSB)
Тактовая частота	166-300 МГц	300-550 МГц	400-450 МГц
FSB	50-66 МГц	66-100 МГц	100 МГц
FPU	Встроен	Встроен	Встроен
SIMD	MMX	MMX, 3DNow!	MMX, 3DNow!
Техпроцесс	350 - 250 нм	250 нм	250 нм
Число транзисторов	8,8 млн.	9,3 млн.	21,3 млн.
Энергопотребление	12-28 Вт	13-25 Вт	10-17 Вт
Напряжение	2,2 В - 2,9 В - 3,2 В	2,2 В - 2,4 В	2,2 В - 2,4 В
Площадь кристалла	157-68 кв. мм	81 кв. мм	118 кв. мм
Число ножек	Socket 7	Socket 7/ Super Socket 7	Super Socket 7

AMD также продавала процессоры K6-2+ и K6-3+, но, главным образом, только для ноутбуков. Они производились по 180-нм техпроцессу и содержали 128 кбайт кэш L2 на чипе (K6-2+) или 256 кбайт (K6-3+).

В 1999 году AMD выпустила процессор седьмого поколения K7, позже переименованный в Athlon. У чипа были устранены недостатки предыдущих моделей, а FPU, наконец, стал очень достойным - фактически, он оказался даже лучше, чем у Intel. Athlon стал самым быстрым процессором x86 и отличался многими сильными моментами, включая быструю шину FSB - EV6, которая использовалась в первых процессорах Alpha - и высокую производительность. Единственная проблема появилась со стороны не процессоров, а чипсетов: ни модели AMD, ни VIA не могли конкурировать с чипсетами Intel (с тем же знаменитым 440BX). K7 использовал Slot A (конкурировал с Intel Slot 1) и поддерживает кэш L2 с разными делителями (1/2, 2/5 или 1/3).

Amd Athlon (k7, k75)

Кодовое название	Argon (K7)	Pluto, Orion (K75)
Дата выпуска	1999	1999
Архитектура	32 бита	32 бита
Шина данных	64 бита	64 бита
Шина адреса	32 бита	32 бита
Макс. объём памяти	4096 Мбайт	4096 Мбайт
Кэш L1	64 кбайт + 64 кбайт	64 кбайт + 64 кбайт
Кэш L2	Slot A (1/2 CPU)	Slot A (1/2, 2/5 или 1/3 CPU)
Тактовая частота	500-700 МГц	550-1000 МГц
FSB	100 МГц (DDR)	100 МГц (DDR)
FPU	Встроен	Встроен
SIMD	MMX, Enhanced 3DNow!	MMX, Enhanced 3DNow!
Техпроцесс	250 нм	180 нм
Число транзисторов	22 млн.	22 млн.
Энергопотребление	42-50 Вт	31-65 Вт
Напряжение	1,6 В	1,6-1,8 В
Площадь кристалла	184 кв. мм	102 кв. мм
Число ножек	Slot A	Slot A

Кстати, отметим, что именно AMD первой объявила (и продавала) 1-ГГц процессор в линейке Athlon.

AMD знала, что вышла победителем с архитектурой K7, поэтому улучшала её шаг за шагом, повышая частоту и переходя на более тонкие техпроцессы. Ядро Thunderbird использует 180-нм техпроцесс и содержит 256 кбайт кэш на чипе. Дизайн Palomino добавил поддержку SSE. У Athlon XP изменилась упаковка, а рейтинг PR успешно вернулся. Thoroughbred стал первым Athlon XP на основе 130-нм техпроцесса (с 256 кбайт кэш). Barton получил 512 кбайт кэш, но по-прежнему производился по 130-нм техпроцессу. Athlon XP и последующие модели использовали рейтинг PR вместо значений тактовых частот.

Кодовое название	Thunderbird	Palomino/XP	Thoroughbred	Barton
Дата выпуска	2000	2001	2002	2003
Архитектура	32 бита	32 бита	32 бита	32 бита
Шина данных	64 бита	64 бита	64 бита	64 бита
Шина адреса	32 бита	32 бита	32 бита	32 бита
Макс. объём памяти	4096 Мбайт	4096 Мбайт	4096 Мбайт	4096 Мбайт
Кэш L1	64 кбайт + 64 кбайт	64 кбайт + 64 кбайт	64 кбайт + 64 кбайт	64 кбайт + 64 кбайт
Кэш L2	256 кбайт (на частоте CPU)	256 кбайт (на частоте CPU)	256 кбайт (на частоте CPU)	512 кбайт (на частоте CPU)
Тактовая частота	650-1400 МГц	1000-1733 МГц	1200-2250 МГц	1400-2200 МГц
FSB	100/133 МГц (DDR)	133 МГц (DDR)	133/166 МГц (DDR)	166/200 МГц (DDR)
FPU	Встроен	Встроен	Встроен	Встроен
SIMD	MMX, Enhanced 3DNow!	MMX, Enhanced 3DNow!, SSE	MMX, Enhanced 3DNow!, SSE	MMX, Enhanced 3DNow!, SSE
Техпроцесс	180 нм	180 нм	130 нм	130 нм
Число транзисторов	37 млн.	37,5 млн.	37,5 млн.	54,3 млн.
Энергопотребление	38-72 Вт	46-72 Вт	49-68 Вт	60-76 Вт
Напряжение	1,7-1,75 В	1,75 В	1,5-1,65 В	1,65 В
Площадь кристалла	120 кв. мм	129,26 кв. мм	84,66 кв. мм	100,99 кв. мм
Число ножек	Socket A	Socket A	Socket A	Socket A

Чтобы конкурировать с Celeron и дистанцироваться от Athlon, AMD представила Duron, который позднее был заменён на Sempron. Два "бюджетных" процессора были, как правило, медленнее Athlon и использовали меньший объём кэш-памяти. Исключающий дизайн кэш AMD позволил создавать процессоры с кэш L2 меньше, чем у L1, поскольку последний не копировался в кэш L2 (в отличие от инклюзивной архитектуры кэш у Intel). Sempron является просто переименованным Athlon XP, некоторые версии оснащены меньшим объёмом кэш-памяти (в Thorton отключено 256 или 512 кбайт).