Параметри процесорів
Процесори можна класифікувати по двох основних параметрах: розрядності і швидкодії. Швидкодія процесора — досить простий параметр. Він вимірюється в мегагерцах (Мгц); 1 Мгц рівний мільйону тактів в секунду. Чим вища швидкодія, тим краще (тим швидший процесор). Розрядність процессора — параметр складніший. У процесор входить три важливі пристрої, основною характеристикою яких є розрядність:
шина вводу і виводу даних;
внутрішні регістри;
шина адреси пам'яті.
Процесори з тактовою частотою менше 16 Мгц не мають вбудованої кеш-пам'яті. У системах до 486-го процесора швидка кеш-пам'ять встановлювалася на системну плату. Починаючи з процесорів 486, кеш-пам'ять першого рівня встановлювалася безпосередньо в корпусі і працювала на частоті процесора. А кеш-пам'ять на системній платі стали називати кеш-пам'яттю другого рівня. Вона працювала вже на частотах, підтримуваних системною платою.
У процесорах Pentium Pro і Pentium II кеш-пам'ять другого рівня встановлюється в корпусі і фізично представляє окрему мікросхему. Найчастіше така пам'ять працює на половинній (процесори Pentium II/III і AMD Athlon) або навіть меншій (дві п'ятих або третина) частоті ядра процесора. У табл. 3.1 приведені дані про робочі частоти кеш-пам’яті другого рівня процесорів Pentium П/Ш/Celeron і Athlon (моделі 1 і 2).
Таблиця 3.1. Параметри кеш-пам'яті другого рівня Pentium ll/lll/Celeron і Athlon
|
Процесор |
Частота, Мгц
|
Об'єм кеш-пам'яті, Кбайт |
Тип кеш-пам'яті |
Робоча частота | ||
|
Pentium III |
450-600 |
512 |
Зовнішній |
Половина частоти ядра (225-300 Мгц) | ||
|
Athlon |
550-700 |
512 |
Зовнішній |
Половина частоти ядра (275-350 Мгц) | ||
|
Athlon |
750-850 |
512 |
Зовнішній |
Дві п'яті частоти ядра (300-340 Мгц) | ||
|
Athlon |
900-1000 |
512 |
Зовнішній |
Третина частоти ядра (300-333 Мгц) | ||
У процесорах Pentium Pro, Pentium П/Ш Хеоп, сучасних моделях Pentium Ш, Celeron, К6-3, Athlon (модель 4), Duron кеш-пам'ять працює на частоті ядра (табл. 3.2).
Таблиця 3.2. Параметри кеш-пам'яті другого рівня сучасних процесорів
|
Процесор |
Частота, Мгц |
Об'єм кеш-пам'яті |
Тип кеш-пам'яті |
Робоча частота |
|
Pentium Pro |
150-200 |
256 Кбайт-1 Мбайт |
Зовнішній |
Частота ядра |
|
К6-3 |
350-450 |
256 Кбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Duron |
550-700+ |
64 Кбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Celeron |
300-600+ |
128 Кбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Pentium II Хеоп |
400-450 |
512Кбайт-2Мбайт |
Зовнішній |
Частота ядра |
|
Athlon |
650-1 000+ |
256 Кбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Pentium III |
500-1 000+ |
256 Кбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Pentium III Xeon |
500-1 000+ |
256 Кбайт-2 Мбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Pentium 4 |
1300-2000 |
256 Кбайт |
На пластині |
Частота ядра |
|
Xeon |
1400-2000 |
256 Кбайт-1 Мбайт |
На пластині |
Частота ядра |
Причина того, що кеш-пам'ять другого рівня працювала на меншій в порівнянні з ядром процесора частоті, досить проста: існуючі мікросхеми кеш-пам'яті не задовольняли умовам ринку. Компанією Intel була створена мікросхема швидкодійної кеш-пам'яті для процесора Хеоn, собівартість якої виявилася надзвичайно високою. Проте поява нових технологій виробництва процесорів дозволила використовувати кеш-пам'ять, що працює на частоті ядра, і в дешевих процесорах Celeron другого покоління. Ця конструкція була запозичена другим поколінням Intel Pentium Ш, а також процесорами К6-3, Athlon і Duron компанії AMD. Подібна архітектура, використовувана в даний час практично у всіх розробках Intel і AMD, є єдиним більш менш рентабельним способом застосування швидкодійної кеш-пам'яті другого рівня.
|
Процесор |
Кратність тактової частоти |
Напруга живлення, В |
Розрядність внутрішніх регістрів, біт |
Розрядність шини даних, біт |
Максимальний об'єм пам'яті |
Внутрішній кеш, Кбайт |
Тип внутрішнього кешу |
|
8088 |
1x |
5 |
16 |
8 |
1 Мбайт |
- |
- |
|
8086 |
1x |
5 |
16 |
16 |
1 Мбайт |
- |
- |
|
286 |
1x |
5 |
16 |
16 |
16 Мбайт |
- |
- |
|
386SX |
1x |
5 |
32 |
16 |
16 Мбайт |
- |
- |
|
386SL |
1x |
3,3 |
32 |
16 |
16 Мбайт |
01 |
Чт. |
|
386DX |
1x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
- |
- |
|
486SX |
1x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
8 |
Чт. |
|
486SX2 |
2x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
8 |
Чт. |
|
487SX |
1x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
8 |
Чт. |
|
486DX |
1x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
8 |
Чт. |
|
486SL2 |
1x |
3,3 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
8 |
Чт. |
|
486DX2 |
2x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
8 |
Чт. |
|
486DX4 |
2-3x |
3,3 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
16 |
Чт. |
|
486Pentium OD |
2,5x |
5 |
32 |
32 |
4 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium 60/66 |
1x |
5 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x8 |
Чт./3ап. |
|
Pentium 75-200 |
1,5-3x |
3,3-3,5 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x8 |
Чт./3ап. |
|
Pentium MMX |
1,5-4,5x |
1,8-2,8 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium Pro |
2-3x |
3,3 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x8 |
Чт./3ап. |
|
Pentium II |
3,5-4,5x |
1,8-2,8 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium II РЕ |
3,5-6 |
1,6 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Celeron |
3,5-4,5x |
1,8-2,8 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Celeron А |
3,5-8x |
1,5-2 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Celeron III |
4,5-9x |
1,3-1,6 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium III |
4-6x |
1,8-2 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium HIE |
4-9x |
1,3-1,7 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium II Xeon |
4-4,5x |
1,8-2,8 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium III Xeon |
5-6x |
1,8-2,8 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium HIE Xeon |
4,5-6,5x |
1,65 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Pentium 4 |
3-5x |
1,7 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
12+8 |
Чт./3ап. |
|
Pentium 4 Xeon |
3-5x |
1,7 |
32 |
64 |
64 Гбайт |
12+8 |
Чт./3ап. |
|
Itanium |
3-5x |
1,6 |
64 |
64 |
16 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
Процесор |
Кеш другого рівня |
Швидкодія кешу другого рівня |
Вбудований співпроцесор |
Інструкції мультимедіа |
К-сть транзисторів |
Дата появи на ринку |
|
8088 |
- |
- |
- |
- |
29 тис. |
Червень 1979 р. |
|
8086 |
- |
- |
- |
- |
29 тис. |
Червень 1978 р. |
|
286 |
- |
- |
- |
- |
134 тис. |
Лютий 1982 р. |
|
386SX |
- |
Шина |
- |
- |
275 тис. |
Червень 1988 р. |
|
386SL' |
- |
Шина |
- |
- |
855 тис. |
Жовтень 1990 р. |
|
386DX |
- |
Шина |
- |
- |
275 тис. |
Жовтень 1985 р. |
|
486SX |
- |
Шина |
- |
- |
1,185 млн. |
Квітень 1991 р. |
|
486SX2 |
- |
Шина |
- |
- |
1,185 млн. |
Квітень 1994 р. |
|
487SX |
- |
Шина |
Є |
- |
1,2 млн. |
Квітень 1991 р. |
|
486DX |
- |
Шина |
Є |
- |
1,2 млн. |
Квітень 1989 р. |
|
486SL2 |
- |
Шина |
Необов'язково |
- |
1,4 млн. |
НоябрЫ992г. |
|
486DX2 |
- |
Шина |
Є |
- |
1,2 млн. |
Березень 1992 р. |
|
486DX4 |
- |
Шина |
Є |
- |
1,6 млн. |
Лютий 1994 р. |
|
486Pentium OD |
- |
Шина |
Є |
- |
3,1 млн. |
Січень 1995 р. |
|
Pentium 60/66 |
- |
Шина |
Є |
- |
3,1 млн. |
Березень 1993 р. |
|
Pentium 75-200 |
- |
Шина |
Є |
- |
3,3 млн. |
Березень 1994 р. |
|
Pentium MMX |
- |
Шина |
Є |
ммх |
4,1 млн. |
Січень 1997 р. |
|
Pentium Pro |
256 Кбайт, |
Ядро |
Є |
- |
5,5 млн. |
НоябрЫ995г. |
|
|
512 Кбайт, |
|
|
|
|
|
|
|
1 Мбайт |
|
|
|
|
|
|
Pentium II |
51 2 Кбайт |
Половина ядра |
Є |
ммх |
7,5 млн. |
Травень 1997 р. |
|
Pentium II РЕ |
256 Кбайт |
Ядро3 |
Є |
ммх |
27,4 млн. |
Січень 1999 р. |
|
Celeron |
- |
- |
Є |
ммх |
7,5 млн. |
Квітень 1998 р. |
|
Celeron А |
128 Кбайт |
Ядро3 |
Є |
ммх |
19 млн. |
Серпень 1998 р. |
|
Celeron III |
128 Кбайт |
Ядро3 |
Є |
SSE |
28,1 млн4 |
Лютий 2000 р. |
|
Pentium III |
512 Кбайт |
Половина ядра |
Є |
SSE |
9,5 млн. |
Лютий 1999 р. |
|
Pentium HIE |
256 Кбайт |
Ядро3 |
Є |
SSE |
28,1 млн. |
Жовтень 1999 р. |
|
Pentium II Xeon |
512 Кбайт, |
Ядро |
Є |
ММХ |
7,5 млн. |
Квітень 1998 р. |
|
|
1 Мбайт, |
|
|
|
|
|
|
|
2 Мбайт |
|
|
|
|
|
|
Pentium III Xeon |
512 Кбайт, |
Ядро |
Є |
SSE |
9,5 млн. |
Березень 1999 р. |
|
|
1 Мбайт, |
|
|
|
|
|
|
|
2 Мбайт |
|
|
|
|
|
|
Pentium HIE Xeon |
256 Кбайт, |
Ядро3 |
Є |
SSE |
28,1 млн., |
Жовтень 1999 р., травень |
|
|
1 Мбайт, |
|
|
|
84 млн., |
2000г. |
|
|
2 Мбайт |
|
|
|
140 млн. |
|
|
Pentium 4 |
256 Кбайт |
Ядро3 |
Є |
SSE2 |
42 млн. |
Листопад 2000 р. |
|
Pentium 4 Xeon |
256 Кбайт |
Ядро3 |
Є |
SSE2 |
42 млн. |
Травень 2001 р. |
|
Itanium |
96 Кбайт5 |
Ядро3 |
Є |
ММХ |
25 млн. |
Травень 2001 р. |
|
Процесор |
Кратність тактової частоти |
Напруга живлення, В |
Розрядність внутрішніх регістрів, біт |
Розрядність шини даних, біт |
Максимальний об'єм пам'яті |
Внутрішній кеш, Кбайт |
Тип внутрішнього кешу |
|
AMDK5 |
1,5-1,75x |
3,5 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
16+8 |
Чт./3ап. |
|
AMD Кб |
2,5-4,5x |
2,2-3,2 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x32 |
Чт./3ап. |
|
AMDK6-2 |
2,5-6x |
1,9-2,4 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x32 |
Чт./3ап. |
|
AMDK6-3 |
3,5-4,5x |
1,8-2,4 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x32 |
Чт./3ап. |
|
AMD Athlon |
5-10x |
1,6-1,8 |
32 |
64 |
8Тбайт |
2x64 |
Чт./3ап. |
|
AMD Duron |
5-10x |
1,5-1,8 |
32 |
64 |
8Тбайт |
2x64 |
Чт./3ап. |
|
AMD Athlon 4 (Thunderbird) |
5-10x |
1,5-1,8 |
32 |
64 |
8Тбайт |
2x64 |
Чт./3ап. |
|
Cyrix 6x86 |
2x |
2,5-3,5 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
16 |
Чт./3ап. |
|
Cyrix 6x86MtyMII |
2-3,5x |
2,2-2,9 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
64 |
Чт./3ап. |
|
Cyrix III |
2,5-7x |
2,2 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
64 |
Чт./3ап. |
|
NexgenNx586 |
2x |
4 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x16 |
Чт./3ап. |
|
IDTWinchip |
3-4x |
3,3-3,5 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x32 |
Чт./3ап. |
|
IDT Winchip2/2A |
2,33-4x |
3,3-3,5 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x32 |
Чт./3ап. |
|
RisemP6 |
2-3,5x |
2,8 |
32 |
64 |
4 Гбайт |
2x8 |
Чт./3ап. |
FPU—пристрій для виконання операцій з плаваючою крапкою (внутрішній співпроцесор).
Чт. — кеш-пам'ять тільки для операцій читання.
Чт./Зап. — кеш-пам'ять для операцій читання і записи.
М — мільйонів транзисторів.
Шина — кеш-пам'ять працює на частоті системної шини.
Ядро — кеш-пам'ять працює на частоті процесора.
ММХ — мультимедійні розширення, 57 додаткових команд для роботи з графікою і звуком.
3DNow — ММХ плюс 21 додаткова команда для роботи з графікою і звуком.
Enh. 3DNow — 3DNow плюс 24 додаткові команди для роботи з графікою і звуком.
SSE — потокові розширення SIMD (Single Instruction Multiple Data), ММХ плюс 70 додаткових команд для роботи з графікою і звуком.
SSE2 — потокові розширення SIMD2, SSE плюс 144 додаткові команди для роботи з графікою і звуком.
1В процесор 386SL вбудовано кеш-контроллер, але мікросхеми пам'яті встановлюються додатково.
2 Пізніше компанія Intel створила версії процесорів SL Enhanced, працюючі при на пряженії 5 В і 3 В, які одержали назву SX, DX і DX2.
3 Вбудована кеш-пам'ять другого рівня, працююча на частоті процесора.
4 Кеш-пам'ять другого рівня, що має об'їм 128 Кбайт (загальний об'єм пам'яті 256 Кбайт, доступний — 728 Кбайт); використовує той же кристал, що і Pentium IIIE.
|
Процесор |
Кеш другого рівня |
Швидкодія кешу другого рівня |
Вбудований співпроцесор |
Інструкції мультимедіа |
К-сть транзисторів |
Дата появи на ринку |
|
AMDK5 |
- |
Шина |
Є |
- |
4,3 млн. |
Березень 1996 р. |
|
AMD Кб |
- |
Шина |
Є |
ММХ |
8,8 млн. |
Квітень 1997 р. |
|
AMDK6-2 |
- |
Шина |
Є |
3DNow |
9,3 млн. |
Травень 1998 р. |
|
AMDK6-3 |
256 |
Ядро |
Є |
3DNow |
21,3 млн. |
Лютий 1999 р. |
|
AMD Athlon |
512 |
1/2-1/3 ядра |
Є |
Enh. 3DNow |
22 млн. |
Червень 1999 р. |
|
AMD Duron |
64 |
Ядро |
Є |
Enh. 3DNow |
25 млн. |
Червень 2000 р. |
|
AMD Athlon 4 (Ttiunderbird) |
256 |
Ядро |
Є |
Enh. 3DNow |
37 млн. |
Червень 2000 р. |
|
Cyrix 6x86 |
- |
Шина |
Є |
- |
Змлн |
Люті 996 р. |
|
Cyrix 6x86MX/MII |
- |
Шина |
Є |
MMX |
6,5 млн. |
Травень 1997 р. |
|
Cyrix III |
256 |
Ядро |
Є |
3DNow |
22 млн. |
Лютий 2000 р. |
|
NexgenNx586 |
- |
Шина |
Є |
- |
3,5 млн. |
Березень 1994 р. |
|
IDTWinchip |
- |
Шина |
Є |
MMX |
5,4 млн. |
Жовтень 1997 р. |
|
IDTWinchip2/2A |
- |
Шина |
Є |
3DNow |
5,9 млн. |
Вересень 1998 р. |
|
RisemP6 |
- |
Шина |
Є |
MMX |
3,6 млн. |
Жовтень 1998 р. |
5 В процесор Itanium включена додаткова кеш-пам'ять третього рівня об'ємом 2 Мбайт (150 млн. транзисторів) або 4 Мбайт (300 млн. транзисторів), встановлена в картріджі процесора і працююча на його частоті.