2000-Е годы. Pentium 4 — Core i7. NetBurst - Core - Nehalem
Pentium 4
В 2000 году был выпущен процессор Pentium 4 с новой микроархитектурой NetBurst. Его характеристики:
технология 0,18 мкм;
42 млн. транзисторов;
OLGA 423, 423-Pin Socket. Масса 23 г. Может быть вставлен и удален 30 раз;
рабочая температура — 0-85 оС;
системная шина с частотой 400 МГц (МТ);
тактовая частота 1,3, 1,4, 1,5 ГГц;
блок быстрого исполнения команд (Rapid Execution Engine, REE) — два блока АЛУ работают с частотой, в два раза превышающей частоту процессора, т. е. для Pentium 4 1,5 ГГц — с частотой 3 ГГц;
технология гиперконвейерной обработки (гиперконвейер 20 стадий);
улучшенная технология динамического исполнения;
расширенный блок вычислений с плавающей запятой и обработки мультимедиа (регистры 128 бит + доп. регистр);
потоковые SIMD-расширения SSE2;
144 новые команды MMX и SSE: 128-разрядные целочисленные и с плавающей запятой двойной точности арифметические SIMD-операции;
кэш-память первого уровня объемом 8D + 12000 декодированных микроопераций с отслеживанием выполнения команд (Execution Trace Cache);
кэш-память второго уровня 256 Кб с улучшенной передачей данных (Advanced Transfer Cache);
поддерживается набором микросхем i850 для памяти DRDRAM (Direct Rambus DRAM), а впоследствии также i845 и последующими для памяти SDRAM и DDR.
В 2001 году появился Pentium 4 с частотой 2 ГГц в миниатюрном корпусе PGA с 478 выводами (mPGA-478).
Чипсет Intel 850
Для поддержки процессора Pentium 4 был разработан чипсет i850.
В состав чипсета i850 входят две микросхемы:
82850 MCH, контроллер-концентратор памяти (корпус OLGA с 615 выводами);
82801BA ICH, усовершенствованный контроллер-концентратор ввода/вывода (корпус EBGA с 360 выводами).
Характеристики чипсета i850:
процессор Pentium4;
системная шина с частотой 400 МГц;
хаб-архитектура Intel с опциональным P64H, позволяющая эффективно выполнять параллельные вычисления для мультимедийных приложений и многозадачных режимов за счет удвоенной пропускной способности шины ввода/вывода;
двухканальная память RDRAM (RAMBUS DRAM) с пропускной способностью в 3,2 Гбайт/с;
AGP-4X;
интерфейс подключения к локальным сетям с технологией Intel SingleDriver;
функция Alert on LAN 1.0, генерирующая сообщение в случае отказа ПО или при несанкционированном вторжении в систему, даже при отсутствии ОС или отказе системы;
два контроллера USB, обеспечивающие пропускную способность до 24 Мбит/с на 4 портах;
интерфейс IDE — Ultra ATA/100;
6 канальный контроллер AC97 с возможностью одновременного модемного подключения;
плата-расширитель сети и коммуникационных каналов (Communications Network Riser Card), обеспечивающая гибкость конфигурации системы, позволяя подключать аудио-, модемную или сетевую карту;
режим пониженного энергопотребления (sleep mode).
Чипсеты i845 — i875
Память RDRAM из-за дороговизны не получила распространения, и в дальнейшем для поддержки различных модификаций Pentium 4 были разработаны чипсеты i845 — i875.
Основные особенности чипсетов i845 — i875:
i845, i845S — SDRAM;
i845E — частота шины 133 (533) МГц;
i845D — память DDR;
i845PE — память PC2700 (DDR333);
i845G — встроенный видеоконтроллер;
i845GL — упрощенный i845G без поддержки 133 (533) МГц шины и AGP-карт;
i845GE, i845GV — усовершенствованный i845G;
i865, i875 — шина процессора 800 МГц, шина памяти 128 бит (DDR400, двойной контроллер памяти или двойной канал памяти), AGP 8x, Serial ATA, RAID.
Чипсет Intel 875P
Состав чипсета i875P (рис.):
i82875P MCH (Memory Controller/Hub, контроллер-концентратор памяти), тип корпуса — 1005 Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA).
i82801EB ICH5/82801ER ICH5R (Input/Output Controller/Hub, контроллер-концентратор ввода-вывода), тип корпуса — 460 Micro Ball Grid Array (MBGA).
Рис. Структурная схема системы на чипсете Intel 875P
Здесь
LPC — Low Pin Count (примеры периферийных устройств LPC — Firmware Hub, Super I/O);
SIO — Super I/O.
Пропускная способность различных каналов системы на чипсете Intel 875P приведена в табл.
Табл. Пропускная способность каналов
системы на чипсете Intel 875P
|
Интерфейс |
Тактовая частота (Clock Speed), МГц |
Число отсчетов за такт (Samples per Clock) |
Размер шины данных (Data Width), бит |
Пропускная способность (Bandwidth) |
|
System Bus |
200 |
4 |
64 |
6,4 Гб/с |
|
DDR SDRAM |
133/166/200 |
2 |
64 |
2.1 / 2.7 / 3.2 Гб/с (на канал) |
|
AGP |
66 |
8 |
32 |
2.1 Гб/с |
|
CSA |
66 |
4 |
8 |
266 Мб/с |
|
Hub Interface |
66 |
4 |
8 |
266 Мб/с |
|
PCI 2.3 |
33 |
1 |
32 |
133 Мб/с |
|
IDE |
До 44.444 запись До 50 чтение |
1 |
16 |
До 88,9 Мб/с (запись) До 100 Мб/с (чтение) |
|
SATA |
750 |
2 |
1 |
1500 Мб/с |
|
LCI |
5-50 |
1 |
3 |
1.875 – 18.75 Мб/с |
|
AC ’97 |
12.288 |
1 |
1 |
1.536 Мб/с |
|
LPC |
33 |
1 |
4 |
16,5 Мб/с |
|
USB 2.0 Highspeed |
До 240 |
До 2 |
1 |
60 Мб/с |
|
SMBus |
10–16 КГц |
1 |
1 |
1.25 Кб/с |