- •Кафедра судовой автоматики и измерений Схемотехника
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •Конструкция персонального компьютера
- •1.1. Термины
- •1.2. Системные ресурсы пк
- •1.3. Клавиатура
- •1.4. Манипуляторы (mouse, trackball)
- •2. Системная плата
- •2.1. Конструктив и установка плат
- •2.3. Чипсет
- •2.4. Синхронизация компонентов системной платы
- •2.5. Шины расширения ввода/вывода
- •2.5.1. Шина isa (Industrial Standard Architecture)
- •2.5.2. Шина pci (Peripheral Component Interconnect bus)
- •2.5.3. Шина agp (Accelerated Graphic Port)
- •3. Процессоры
- •3.1. Питание и охлаждение процессоров
- •3.2.1. Процессоры 8086/8088 — родоначальники семейства
- •3.2.2. Процессор 80286
- •3.3.1. Архитектура процессоров
- •3.3.2. Внутренний кэш
- •3.4. Процессоры 386/387
- •3.5. Процессоры 486
- •3.5.1. OverDrive-процессоры фирмы Intel для системных плат 486
- •3.5.2. Процессоры, совместимые с i486
- •3.6. Обзор процессоров семейства Pentium
- •3.7. Процессоры пятого поколения класса Pentium
- •3.8. Процессоры, совместимые с Pentium
- •3.8.3. Малораспространенные Pentium-совместимые процессоры
- •3.9. Шестое поколение процессоров Pentium
- •3.9.1. Процессоры Pentium II
- •3.9.2. Процессоры Pentium III
- •3.9.3. Процессоры Celeron
- •3.10. Процессоры Pentium 4
- •3.11. Мобильные процессоры
- •3.12. Ошибки процессоров Pentium
- •3.13. Основные характеристики процессоров
3.11. Мобильные процессоры
Мобильные процессоры семейства P6 предназначены для установки в блокнотные ПК и другие малогабаритные системы с автономным питанием. Эти процессоры выпускаются в нескольких конструктивных исполнениях: миниатюрный корпус BGA1 с выводами для припаивания, мини-картридж с 240-штырьковым разъемом и модули с коннекторами MMC-1 и MMC-2. В этих исполнениях могут быть процессоры трех типов: мобильный Pentium II с внешним вторичным кэшем, мобильный Celeron с кэшем 128 Кбайт и мобильный Pentium II /III со встроенным кэшем 256 Кб. Мобильные процессоры имеют ряд отличий от обычных Pentium II:
Не поддерживается функционально-избыточный контроль (FRC) и двухпроцессорные конфигурации.
Понижено напряжение питания.
Понижена нагрузочная способность интерфейсных схем.
Введено новое состояние пониженного потребления Quick Start. От состояния Stop Grant отличается тем, что в нем не отслеживаются транзакции симметричных агентов (другого процессора), слежение ведется только за приоритетными агентами шины. Потребление в состоянии Quick Start существенно меньше, чем в Stop Grant.
Первые мобильные процессоры P6 - Mobile Pentium II 300, 266 и 233 МГц - имели частоту шины 66 МГц и фиксированный коэффициент умножения. Внешний (относительно кристалла ядра) кэш L2 объемом до 512 К работает на половине частоты ядра. Напряжение питания ядра 1.6 В, буферов кэша 1.8 В, памяти кэша 3.3 В. По инструкции CPUID они идентифицируются как тип=0, семейство=6, модель=5. Следующими были Mobile Celeron 300 и 266 Мгц: объем кэша L2 - 128 Кбайт, кэш работает на частоте ядра. Напряжения питания - 1.6 В и 1.8 В.
Самые мощные мобильные процессоры - Mobile Pentium III 1200 МГц: объем кэша L2 - 256 Кбайт, имеют частоту шины 133 МГц, кэш работает на частоте ядра. Напряжения питания - 1.2 В.
Слева на рисунке изображен процессор в корпусе BGA1 (он же PBGA-B615) размером 35x32x2.8 мм. Он имеет матрицу шариковых выводов BGA (Ball Grid Array) 24x26 с шагом 1.27 мм для припаивания к печатной плате.
Мини-картриджи имеют размер 56x60 мм при толщине 5.5 мм. Коннектор - миниатюрный 240-штырьковый с матрицей 8x30. У мини-картриджей термоконтроль реализуется как в Xeon'е - термодиод подключен к контроллеру, с которым обеспечивается связь по шине SMBUS (подмножество I2C).
Справа на рисунке изображен модуль MMC-1 (Mobile Module Connector 1). Он представляют собой печатную плату размером 102x64 мм, снабженную двумя 140-контактными разъемами. Эта пара разъемов имеет фиксированное назначение выводов и называется Connector 1. Тощина модуля 8 мм (не считая слегка выступающей части коннекторов). На плате установлен кристалл ядра процессора, микросхемы вторичного кэша (если он не на кристалле процессора), ядро чипсета i440BX и ряд вспомогательных схем. Для подключения модуля электроника компьютера должна включать микросхему PIIX4E, в таком сочетании становятся доступными функции энергосбережения для памяти, кэша и процессора. Мост i440BX обеспечивает на внешнем коннекторе интерфейсы шин PCI 2.1 (3.3 В) и шины динамической памяти (до 3 модулей SO DIMM EDO или SDRAM. Встроенный преобразователь напряжения питает модуль при подаче на вход напряжения постоянного тока 5–21 В. Для питания внешней электроники от преобразователя на коннектор выводятся напряжения +3.3 В и +5 В, подача которых управляется в соответствии с текущим режимом потребления. Модуль снабжен теплоотводящей пластиной и средствами термоконтроля, с которыми взаимодействуют по шине SMBUS. Управление питанием и термоконтроль соответствуют ACPI 1.0.
Модули MMC-2 отличаются от MMC-1 поддержкой AGP версии 1.0 с частотой шины 66 МГц (режим x2 со скоростью передачи около 500 Мбайт/с). Порт AGP требует большого количества контактов, поэтому конектор модуля MMC-2 имеет уже 400 контактов. Модули выпускаются с теми же процессорами, что и MMC-1.
Сориентироваться в процессорах 6-го поколения поможет табл. 12. Из нее видно, что в слот 1 (SC242) можно установить любой из "настольных" процессоров - Pentium II, Celeron и Pentium III. В сокет-370 пока что можно установить лишь Celeron 300A – Celeron 433. Однако наличие "лишних" сигналов в сокете (для выбора частоты шины и двухпроцессорных систем), а также существование мобильных процессоров со вторичным кэшем 256 Кб на кристалле ядра позволяют надеяться, что для сокета-370 появится и что-то более мощное. Слот 2 предназначен для мощных процессоров Xeon - как с SSE, так и без него. Для сокета 8 перспектив нет - либо старые Pentium Pro, либо "Xeon-333", и все!
Попутно заметим, что слот-A, механически совпадающий со слотом 1, предназначен только для процессоров AMD K7, так что свободы выбора "породы" процессора пока не предвидится.
Таблица 12. Основные характеристики процессоров Pentium
Процессор |
Частота |
Память |
Инструкции SIMD |
SMP, FRC |
Конструк- тив для |
||||
ядра |
Шины |
кэша L2 |
адресуемая |
кэш L2 |
кэшируемая |
||||
Pentium Pro |
150 –200 |
60–66 |
F |
64 Гб |
256К – 1М |
512 Мб |
– |
SMP-4, FRC |
Сокет 8 |
Pentium II |
233 –333 |
66 |
F/2 |
64 Гб |
256К – 2М |
512 Мб |
MMX |
SMP-2, FRC |
Слот 1 |
Pentium II |
350 –450 |
66, 100 |
F/2 |
64 Гб |
256К – 2М |
4 Гб |
MMX |
SMP-2, FRC |
Слот 1 |
Pentium II OverDrive |
333 |
66 |
F |
64 Гб |
512К |
64 Гб |
MMX |
SMP-2, FRC |
Сокет 8 |
Pentium II Xeon |
400 –450 |
100 |
F |
64 Гб |
512К – 2 М |
64 Гб |
MMX |
SMP-4 (8), FRC |
Слот 2 |
Celeron |
266 –300 |
66 |
– |
4 Гб |
– |
– |
MMX |
– |
Слот 1 |
Celeron |
300A –700 |
66 |
F |
4 Гб |
128К |
4 Гб |
MMX |
– |
Слот 1, Сокет-370 |
Celeron |
800 –1100 |
100 |
F |
4 Гб |
128К |
4 Гб |
MMX, SSE |
– |
Сокет-370 |
Celeron |
1200 –1300 |
100 |
F |
4 Гб |
256К |
4 Гб |
MMX, SSE |
– |
Сокет-370 |
Pentium III |
450 – 500 |
100 |
F/2 |
64 Гб |
512К |
4 Гб |
MMX, SSE |
SMP-2 |
Слот 1 |
Pentium III |
533-1300 |
133 |
F |
64 Гб |
256 |
4 Гб |
MMX, SSE |
SMP-2 |
Сокет-370 |
Pentium III Xeon |
500 –550 |
100 |
F |
64 Гб |
512К – 2 М |
64 Гб |
MMX, SSE |
SMP-4 (8), FRC |
Слот 2 |
Mobile Pentium II |
233 –300 |
66 |
F/2 |
4 Гб |
256 – 512К |
256 –512 Мб |
MMX |
– |
2, 3 * |
Mobile Pentium II |
266PE – 333 |
66 |
F |
4 Гб |
256 К |
4 Гб |
MMX |
– |
1, 2, 3 * |
Mobile Pentium III |
500 – 1133 |
100/133 |
F |
4 Гб |
256 К |
4 Гб |
MMX, SSE |
– |
1, 2, 3 * |
Mobile Celeron |
266 –700 |
66 |
F |
4 Гб |
128К |
4 Гб |
MMX |
– |
1, 3 * |
Mobile Celeron |
800-1200 |
100 |
F |
4 Гб |
128К |
4 Гб |
MMX, SSE |
– |
1, 3 * |