6. Шестое поколение

Процессоры корпорации Intel

1. Intel Pentium Pro. Ноябрь 1995г. и производился до конца 1998г. Несмотря на его великолепные характеристики, практически не производился для массовых ПК. Его основное предназначение – высокопроизводительные серверы (в дальнейшем он был заменен на процессор Xeon). Тактовые частоты 133, 150, 166, 180, 200 МГц. Для него выпускались системные платы с возможностями установки 2 и 4 процессоров. Причина, по которой процессор не нашел широкого применения – высокая цена: на кристалле процессора был размещен кэш второго уровня объемом 256, 512 и 1024 Кб, а это увеличило число транзисторов до 5,5 млн. вырос размер кристалла.

2. Pentium II. Май 1997г. Имеет архитектуру процессора Pentium Pro, которая сопряжена с технологией MMX. Основное назначение процессора – использование в дешевых ПК. Логические блоки процессора и кэш второго уровня размещены в нем на разных кристаллах, но смонтированы вместе на одной плате – как следствие этого корпус процессора был изменен. Был разработан специальный картридж SECC(Single-Edle Contact Connector), который устанавливался на системную плату в разъем Slot1, таким же образом как модули памяти. Первые процессоры работали на частоте 233, 236, 300 МГц; количество транзисторов 7,5 млн.(технология 0,35 мкм). В мае 1998г. были выпущены версии процессора с тактовыми частотами 350, 400 и 450 МГц. Объем кэш второго уровня, смонтрованного в картридже, составлял 512 Кб.

3. Celeron. Версии Pentium II без кэш второго уровня получили данное название.1999г. Торговое название версии Pentium Pro без кэш второго уровня. Первые имели тактовую частоту 266 и 300 МГц. Последние версии процессоров Сeleron для разъема Slot1 имели кэш второго уровня объемом 128 Кб.

4. Pentium III. Февраль 1999г. Первые Pentium III – это по сути Pentium II, но с кэш второго уровня, расположенным непосредственно на кристалле процессора, что позволило отказаться от громоздкого картриджа. Для установки выпускались системные платы с разъемом Socket 370. Первые процессоры были с тактовыми частотами 450 и 500 МГц, позже 600 МГц. Количество транзисторов 9,5 млн. (технология 0,25 мкм.)

Процессоры корпорации AMD.

1. AMD K6. Вслед за выпуском Pentium MMX AMD выпустила AMD K6, с поддержкой технологии MMX. Процессоры выпускались с тактовыми частотами 166, 200, 233 и 266 МГц и мели черты следующего поколения, но математический процессор все же отставал в производительности.

2. AMD K6-2. В архитектуру добавлен модуль обработки инструкций 3D Now! – обработка трехмерной графики, аудио- и видеоданных. Этим внедрении е корпорация AMD опередила Intel, которая внедрила аналогичную технологию в процессоры Pentium III (SSE – набор мультимедийных инструкций (Streming SIDM Extension – команды для ускоренной обработки трехмерной графики и звука))

Процессоры корпорации Via (купившей Cyrix) имели оригинальную архитектуру и поддерживали систему команд x86, но значительно проигрывали в производительности и поэтому применения не нашли.

7. седьмое поколение.

Процессоры корпорации AMD.

1. AMD K7 (Athlon). Устанавливались в картриджи, предназначенные для разъема Slot А(в дальнейшем использовался Soket 462 – разработка корпорации AMD, не совместим с Intel). Процессоры выпускалиcь с частотами от 500 до 1000 МГц и кэшем второго уровня 512 Кб, технология, используемая при производстве процессоров, составляла 09,13 мкм. Число транзисторов на кристалле 22 млн., тактовая частота системной шины 100МГц (при тактовой частоте ядра в 900 МГц кэш второго уровня работал на 1/3 частоты ядра, до этого на половину)

2. AMD Duron. На базе процессоров AMD Athlon – упрощенные ядра (аналог в Intel Pentium – Celeron). Кэш второго уровня сокращен до 64 Кб, Системная шина работала на частоте 100 МГц, тактовая частота ядра от 1000 до 1300 МГц(ядро Morgan) (второй вариант ядро Spitfire 600 до 950 МГц), количество транзисторов на кристалле – 25 млн., технология 0,18 мкм.

Процессоры корпорации Intel. Для настольных ПК

1. Pentium IV(32-разрядный процессор). 2000г. На кристалле кремния размещено 42 млн. транзисторов, что в 4 раза больше предыдущего поколения. На системную плату сначала процессор монтировался с помощью 423 ножек, но позже был предложен корпус уменьшенного габарита и с количеством ножек равным 478 шт.(Socket 478). В 2004г. появилась модификация процессора, которая стала самой энергоемкой, и требующей сложнейшей системы охлаждения. Для установки был разработан корпус с плоскими выводами, получившей название Socket LGA775 (этот корпус не совместим с прежними сокетами). Характеристики для настольных ПК на 2 февраля 2004г. с технологией HT: тактовая частота 3,4 ГГц, технология 0,09 мкм, количество транзисторов 125 млн., кэш-память 1 Мб, частота шины 800 МГц(установка Socket 478)

Особенности процессора Pentium IV.

• Способность считывать данные 4 раза за один такт, что позволило увеличить скорость обмена данными между процессором и внешними устройствами. В результате стало возможным использовать частоту системной шины в 400МГц при реальной частоте в 100 МГц (в документации это маркируется как FSB. В новейших процессорах ее частота составляет 1066 МГц ).

• Для достижения рекордных тактовых частот ядра процессора использована гиперконвейерная обработка команд. Увеличена длина конвейера в два раза по сравнению с Pentium III. Переработан блок предсказания ветвлений. Кроме стандартного кэша, применяется дополнительная кэш-память для отслеживания выполнения команд.

• Улучшены характеристики традиционных блоков и технологий: динамического исполнения команд, вычислений с плавающей запятой, обработки команд, используемых в мультимедийных приложениях.

• Кэш-память второго уровня использует отдельную шину для передачи данных, независимую от системной (такая архитектура называется D.I.B. (впервые эта архитектура была применена в Pentium Pro), что увеличивает пропускную способность каналов передачи данных.

• Использование технологии Hyper Threading – в одном реальном процессоре формируются два логических процессора, и операционная система видит вместо одного процессора два.

• Введена функция защиты от вирусов Execute Disable Bi, которая может работать только с поддержкой Операционной системы Windows XP и выше. Она защищает от вирусов, которые используют ошибки в программах.

• Для уменьшения энергопотребления введена технология Enhanced Intel SpeedStep. Процессор с включенной поддержкой данной технологии, позволяет операционной системе возможность регулировать тактовую частоту процессора в ходе работы, а это позволяет снижать энергопотребление при работе приложений, которые не требуют большой производительности, например, офисных программ.

• Технология EM64T(Extended Memory Technology) – расширения 32-разрядной системы до 64-разрядной, т.е. производится внедрение в 32-разрядные процессоры 64-разрядной технологии, когда процессор не теряет производительности в 32-разрядном режиме и может при необходимости переключаться в 64-разрядный режим. Увеличивается разрядность основных регистров до 64, добавлен ряд дополнительных 64-разрядных регистров.

Модификации Pentium IV.

1. Pentuim IV Extreme Editor. В 2004г. начали выпускать этот вид процессоров для игроманов и пользователей, которым нужна экстремальная производительность. Увеличен размер кэш-памяти, удлинен конвейер команд, введен новый набор мультимедийных инструкций SSE3 (Streming SIDM Extension – команды для ускоренной обработки трехмерной графики и звука). (характеристики на стр. 189 Соломенчук. В.Г. Современное компьютерное железо. М.: 2008 )

2. Pentuim Extreme Editor реализована двухядерная технология, когда на одном кристалле процессора размещаются два физических ядра – отдельных процессора. Реализованы технологии Execute Disable Bi и EM64T. Дополнительно внедрена технология Virtualization – которая позволяет использовать сразу две операционные системы, разрешая пользователю быстро переключаться от одной к другой. Последние версии: технология 65 нм, частота ядра 3,73ГГц, частота системной шины 1066 МГц, количество ядер 2, кэш-второго уровня 2Мб каждому ядру) (характеристики на стр. 189 Соломенчук. В.Г. Современное компьютерное железо. М.: 2008 )

3. Pentium D. Процессор предназначен для массового применения двухядерной технологии. Реализованы технологии Execute Disable Bi и EM64T, Intel SpeedStep. (Последние версии: технология 65 нм, частота ядра 3,6ГГц, частота системной шины 800 МГц, количество ядер 2, кэш-второго уровня 2Мб каждому ядру)(характеристики на стр. 191 Соломенчук. В.Г. Современное компьютерное железо. М.: 2008 )

4. Celeron. Не является новым процессором, а представляет собой упрощенный вариант какого-либо из процессоров Pentium II, III, IV. В основном, упрощение происходит за счет снижения технических характеристик, например, уменьшение объема кэш-памяти второго уровня в два раза или снижение тактовой частоты. Для процессоров, в которых не используется картридж Slot 1, надо обращать внимание на тип используемого процессоре ядра, так как не все системные платы поддерживают многообразие существующих технологий. Последние версии процессоров Сeleron для разъема Slot1 имеют кэш второго уровня объемом 128 Кб(при технологии 0,13 мкм, тактовой частоте 2,4 ГГц, частоте системной шины 400МГц) (характеристики на стр. 193 Соломенчук. В.Г. Современное компьютерное железо. М.: 2008)

5. Celeron D. 2004г. Основное назначение домашние мультимедийные центры. ! Это не упрощенный вариант Pentium D двухядерного процессора, это одноядерный процессор. (Последние версии: технология 60/90 нм, кэш-память второго уровня 512/256 Кб, тактовая частота от 2,53 до 3, 6 ГГц, частота системной шины 533 МГц).

6. Core 2 Duo. 2006г.

Особенности:

• Короткий конвейер, что позволяет при меньших тактовых частотах получать производительность выше, чем у Pentium IV со сверхдлинным конвейером.

• Многопроцессорные: два ядра.

• Двухядерные Core 2 Duo работают с системной шиной на частоте FSB 1066 МГц.

• Общий кэш второго уровня для обоих ядер на кристалле в 4Мб.

• Для установки на системную плату используется сокет LGA 775.

• Технология Intel Wide Dynamic Execution – позволяет выполнять большое число команд за один тактовый цикл, а это сокращает время выполнения команд и улучшает энергосбережение.

• Технология Intel Intelligent Power Capability – разработана для обеспечения энергоэкономичности и производительности, а также для максимального увеличения времени автономной работы ноутбука: питание включается в нужных в данный момент блоках.

• Технология Intel Smart Memory Access – повышает производительность системы, оптимизируя использование доступной пропускной способности памяти.

• Технология Intel Advanced Smart Cache – обеспечивает высокую производительность и эффективность кэш-памяти, оптимизируя ее для использования с многоядерными процессорами.

• Технология Intel Advanced Digital Media Boost – ускоряет обработку видео, речи, изображения, преобразование фотографий, шифрование и т.д.

• Плюс поддержка старых технологий кроме HT.

• Наиболее продвинутые на сегодняшний момент Core 2 Extreme X6800 (технология 65 нм, 4 Мб кэш-память, частота ядра 2,93, частота FSB 1066 МГц)

7. Core 2 Quad. 2007г. Удвоение количества ядер до 4-х. Для этого был использован принцип объединения на одном кристалле двух процессоров Core 2 Duo, соответственно, кэш второго уровня имеет каждой пары ядер объединенный кэш размеров в 4 Мб. Наиболее продвинутые на сегодняшний момент Core 2 Extreme Q6700 (технология 65 нм, 8 Мб кэш-память, частота ядра 2,66, частота FSB 1066 МГц.