Реферат: Процессор. Память и архитектура - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Процессор. Память и архитектура

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 571 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Память и архитектура процессора Процессор , или более полно микропр оцессор , а также часто называемый ЦПУ (CPU - central processing unit) является центральным компонентом компьютера . Это разум , который управляет , пр ямо или косвенно , всем происходящим внутри компьютера . Когда фон Нейман впервые предложил хр анить последоват ельность инструкций , так называемые программы , в той же памяти , что и данные , это была поистине новаторская идея . Опубликована она в "First Draft of a Report on the EDVAC" в 1945 году . Этот отчет описывал к омпьютер состоящим из четырех основных частей : цен трального арифметического устройства , центрального управляющего устройства , памяти и средств ввода-вывода . Сегодня , более полувека спустя , почти все процессоры имеют фон-неймановскую архитектуру . Историческая ретроспектива Как известно , все процессоры п ерсо нальных компьютеров основаны на оригинальном дизайне Intel. Первым применяемым в PC процессором б ыл интеловский чип 8088. В это время Intel распола гал выпущенным ранее более мощным процессором 8086. 8088 был выбран по соображениям экономии : е го 8-битн а я шина данных допускала более дешевые системные платы , чем 16-битна я у 8086. Также во время проектирования первы х PC большинство доступных интерфейсных микросхем использовали 8-битный дизайн . Те первые пр оцессоры даже не приближаются к мощи , дост аточной д л я запуска современных п риложений . В таблице ниже приведены основные гру ппы интеловских процессоров от первой генерац ии 8088/86 до шестого поколения Pentium Pro и Pentium II: Тип / Поколение Дата Ширина шины данных / адреса Внутренний кэш Скорость шины памя ти (MHz) Внутренняя частота (MHz) 8088/ First 1979 8/20 bit None 4.77-8 4.77-8 8086/ First 1978 16/20 bit None 4.77-8 4.77-8 80286/ Second 1982 16/24 bit None 6-20 6-20 80386DX/ Third 1985 32/32 bit None 16-33 16-33 80386SX/ Third 1988 16/32 bit 8K 16-33 16-33 80486DX/ Fourth 1989 32/32 bit 8K 25-50 25-50 80486SX/ Fourth 1989 32/32 bit 8K 25-50 25-50 80486DX2/ Fourth 1992 32/32 bit 8K 25-40 50-80 80486DX4/ Fourth 1994 32/32 bit 8K+8K 25-40 75-120 Pentium/ Fifth 1993 64/32 bit 8K+8K 60-66 60-200 MMX/ Fifth 1997 64/32 bit 16K+16K 66 166-233 Pentium Pro/ Sixth 1995 64/36 bit 8K+8K 66 150-200 Pentium II/ Sixth 1997 64/36 bit 16K+16K 66 233-300 Третье поколение процессоров , основанных на Intel 80386SX и 80386DX, были первыми применяемы ми в PC 32-битными процессорами . Основным отличием между ними было то , что 386SX был 32-разрядным только внутри , поскольку он общался с внешним миром по 16-разрядной шине . Это з начит , что данные между процессором и оста льным компьютером перемещались на вп о ловину меньшей скорости , чем у 486DX. Четвертая генерация процессоров была также 32-разрядной . Однако все они предлага ли ряд усовершенствований . Во-первых , был полно стью пересмотрен весь дизайн 486 поколения , что само по себе удвоило скорость . Во-вторых , все они имели 8kb внутреннего кэша , пр ямо у процессорной логики . Такое кэширование передачи данных от основной памяти значи ло , что среднее ожидание процессора запросов к памяти на системной плате сократилось до 4%, поскольку , как правило , необходимая и нфо р мация уже находилась в кэше . Модель 486DX отличалась от 486SX только поставляем ым внутри математическим сопроцессором . Этот отдельный процессор спроектирован для проведения операций над числами с плавающей точкой . Он мало применяется в каждодневных прило ж ениях , но кардинально меняет производите льность числовых таблиц , статистического анализа , систем проектирования и так далее . Важной инновацией было удвоение частоты , введенное в 486DX2. Это значит что внутри процессор работает на удвоенной по отношению ко внешней электронике скоростью . Данны е между процессором , внутренним кэшем и со процессором передаются на удвоенной скорости , приводя к сравнимой прибавке в производитель ности . 486DX4 развил эту технологию дальше , утраива я частоту до внутренних 75 или 100M H z, а также удвоив объем первичного кэша д о 16kb. Pentium, определив пятое поколение процессоров , значительно превзошел в производительности пре дшествующие 486 чипы благодаря нескольким архитекту рным изменениям , включая удвоение ширины шины до 64 бит . P55C MMX сделал дальнейшие значител ьные усовершенствования , удвоив размер первичного кэша и расширив набор инструкций оптимиз ированными для мультимедиа приложений операциями . Pentium Pro, появившись в 1995 году как наследник Pentium, был первым в шестом покол ении пр оцессоров и ввел несколько архитектурных особ енностей , не встречавшихся ранее в мире PC. Pentium Pro стал первым массовым процессором , радикально изменившим способ выполнения инструкций пере водом их в RISC-подобные микроинструкции и вы полнением их в высокоразвитом внутрен нем ядре . Он также замечателен значительно более производительным вторичным кэшем относит ельно всех прежних процессоров . Вместо исполь зования базирующегося на системной плате кэша , работающего на скорости шины памяти , он использует и нтегрированный кэш вто рого уровня на своей собственной шине , раб отающей на полной частоте процессора , обычно в три раза быстрее кэша на Pentium-система х . Следующий новый чип после Pentium Pro Intel представил спустя почти полтора года - появился Pentium I I, давший очень большой эволюционный шаг от Pentium Pro. Это распалило спекуляции , что одна из основных целей Intel в производстве Pentium II был уход от трудностей в изготовлении дорого го интегрированного кэша второго уровня в Pentium Pro. Архитектурно P e ntium II не очень отлича ется от Pentium Pro с подобным эмулирующим x86 ядром и большинством схожих особенностей . Pentium II улучшил архитектуру Pentium Pro удвоением размер а первичного кэша до 32kb, использованием специал ьного кэша для увеличения эффектив ности 16-битной обработки , (Pentium Pro оптимизирован для 32-битн ых приложений , а с 16-битным кодом не об ращается столь же хорошо ) и увеличением ра змеров буферов записи . Однако о основной т емой разговоров вокруг новых Pentium II была его компоновка . Интег р ированный в Pentium Pro втор ичный кэш , работающий на полной частоте пр оцессора , был заменен в Pentium II на малую схему , содержащую процессор и 512kb вторичного кэша , работающего на половине частоты процессора . Собранные вместе , они заключены в специальн ы й одностороний картридж (single-edge cartridge - SEC), предна значенный для вставления в 242-пиновый разъем (Socket 8) на нового стиля системных платах Pentium II. Основная структура Основные функциональные компоненты процессор а Ядро : Сердце современного процессора - исполняющий модуль . Pentium имеет два параллельных целочисленных потока , позволяющих читать , интер претировать , выполнять и отправлять две инстр укции одновременно . Предсказатель ветвлений : Модуль предсказания ветвлений пытается угадать , какая после довательность будет выполняться каждый раз ко гда программа содержит условный переход , так чтобы устройства предварительной выборки и декодирования получали бы инструкции готовым и предварительно . Блок плавающей точки . Третий выполняющий модуль внутри Pentium, выполняющий нецелочисленны е вычисления Первичный кэш : Pentium имеет два внутричиповых кэша по 8kb, по одному для данных и инструкций , которые намного быстрее большего внешнего вторичного кэша . Шинный интерфейс : принимает смесь кода и данных в C PU, разделяет их до го товности к использованию , и вновь соединяет , отправляя наружу . Все элементы процессора синхронизируются с использованием частоты часов , которые определяют скорость выполнения операций . Сам ые первые процессоры работали на частоте 100kHz, сегодня рядовая частота процессора - 200MHz, иначе говоря , часики тикают 200 миллионов раз в секунду , а каждый тик влечет за собой выполнение многих действий . Счетчик К оманд (PC) - внутренний указатель , содержащий адрес следующей выполняемой команды . Когда приходит время для ее исполнения , Управляющий Моду ль помещает инструкцию из памяти в регист р инструкций (IR). В то же са м ое время Счетчик команд увеличивается , так ч тобы указывать на последующую инструкцию , а процессор выполняет инструкцию в IR. Некоторые инструкции управляют самим Управляющим Модулем , так если инструкция гласит 'перейти на адрес 2749', величина 2749 записы в ается в Счетчик Команд , чтобы процессор выполнял эт у инструкцию следующей . Многие инструкции задействуют Арифметико-логи ческое Устройство (ALU), работающее совместно с Ре гистрами Общего Назначения - место для временн ого хранения , которое может загружать и выгружать данные из памяти . Типичной инструкцией ALU может служить добавление содержим ого ячейки памяти к регистру общего назна чения . ALU также устанавливает биты Регистра Сос тояний (Status register - SR) при выполнении инструкций для хр анения информации о ее результате . Например , SR имеет биты , указывающие на нулевой результат , переполнение , перенос и так да лее . Модуль Управления использует информацию в SR для выполнения условных операций , таких как 'перейти по адресу 7410 если выполнение предыдущей инст р укции вызвало пере полнение '. Это почти все что касается самого общего рассказа о процессорах - почти любая операция может быть выполнена последовательн остью простых инструкций , подобных описанным . Архитектурное развитие В соответствии с законом Мура (сф ормулированным в 1965 году Гордоном Муром (Gordon Moore), одним из создателей Intel), CPU удваивает свою мощность и возможности каждые 18-24 месяцев . В последние годы Intel настойчиво следовал этому закону , оставаясь лидером на рынке и выпус кая более мощн ы е чипы процессоров для PC, чем любая другая компания . В 1978 го ду 8086 работал на частоте 4.77MHz и содержал менее миллиона транзисторов , на конец 1995 года их Pentium Pro вмещал уже 21 миллион транзисторов и ра ботал на 200MHz. Законы физику ограничивают разработчико в в непосредственном увеличении частоты , и хотя частоты растут каждый год , только это не может дать того прироста производи тельности , что мы используем сегодня . Вот почему инженеры постоянно ищут способ застави ть процессор выполнять больше раб о ты за каждый тик . Одно развитие со стоит в расширении шины данных и регистро в . Даже 4-битные процессоры способны складывать 32-битные числа , правда выполнив массу инст рукций , - 32-битные процессоры решают эту задачу в одну инструкцию . Большинство сегодняшн и х процессоров имеют 32-разрядную а рхитектуру , на повестке уже 64-разрядные . В давние времена процессор мог обраща ться только с целыми числами . Единственной возможностью было написание программ , использую щих простые инструкции для обработки дробных чисел , но это было медленно . Фактиче ски все процессоры сегодня имеют инструкции для непосредственного обращения с дробными числами . Говоря , что 'нечто происходит с каждым тиком ', мы недооцениваем как долго на самом деле происходит выполнение инструкции . Традицио нно , это занимало пять тиков - один для загрузки инструкции , другой для е е декодирования , один для получения данных , один для выполнения и один для записи результата . В этом случае очевидно 100MHz проц ессор мог выполнить только 20 миллионов инструк ций в с е кунду . Большинство процессоров сегодня применяют поточную обработку (pipelining), которая больше похожа на фабричный конвейер . Одна стадия потока выделена под каждый шаг , необходимый для выполнения инструкции , и каждая стадия пере дает инструкцию следующей , когда она вып олнила свою часть . Это значит , что в лю бой момент времени одна инструкция загружаетс я , другая декодируется , доставляются данные дл я третьей , четвертая исполняется , и записывает ся результат для пятой . При текущей технол огии одна инструкция з а тик мож ет быть достигнута . Более того , многие процессоры сейчас и меют суперскалярную архитектуру . Это значит , ч то схема каждой стадии потока дублируется , так что много инструкций могут передаватьс я параллельно . Pentium Pro, примером , может выполнять до п яти инструкций за цикл тика . Процесс производства Что отличает микропроцессор от его пр едшественников , сконструированных из ламп , отдельн ых транзисторов , малых интегральных схем , таки ми какими они были первое время от по лного процессора на едином кремние вом чипе . Кремний или силикон - это основной мат ериал из которого производятся чипы . Это п олупроводник , который , будучи присажен добавками по специальной маске , становится транзистором , основным строительным блоком цифровых схем . Процесс подразумевает выт равливание тра нзисторов , резисторов , пересекающихся дорожек и так далее на поверхности кремния . Сперва выращивается кремневая болванка . О на должна иметь бездефектную кристаллическую структуру , этот аспект налагает ограничение н а ее размер . В прежние дни б олванк а ограничивалась диаметром в 2 дюйма , а сей час распространены 8 дюймов . На следующей стади и болванка разрезается на слои , называемые пластинами (wafers). Они полируются до безупречной зеркальной поверхности . На этой пластине и создается чип . Обычно и з одной пластины делается много процессоров . Электрическая схема состоит из разных материалов . Например , диоксид кремния - это и золятор , из полисиликона изготавливаются проводящ ие дорожки . Когда появляется открытая пластин а , она бомбардируется ионами для создани я транзисторов - это и называется присадкой . Чтобы создать все требуемые детали , на всю поверхность пластины добавляется слои и лишние части вытравливаются вновь . Чтобы сделать это , новый слой покрывается фотор езистором , на который проектируется об раз требуемых деталей . После экспозиции проявлен ие удаляет те части фоторезистора , которые выставлены на свет , оставляя маску , через которую проходило вытравливание . Оставшийся фот орезистор удаляется растворителем . Этот процесс повторяется , по слою за раз , до полного создания всей схемы . Излишне говорить , что детали размером в миллионную долю метра может испортить ме льчайшая пылинка . Такая пылинка может быть повсюду , размером от микрона до ста - а это в 3-300 раз больше детали . Микропроцессор ы производятс я в сверхчистой среде , где операторы одеты в специальные защитн ые костюмы . В прежние времена производство полупровод ников приводило к удаче или неудаче с отношением успеха менее 50% работающих чипов . Сегодня выход результата намного выше , но никто не ожида ет 100%. Как только новый слой добавляется на пластину , каждый чип тестируется и отмечается любое несоответствие . Индивидуальные чипы отделяются и с этой точки зовутся матрицами . Плохие бракуются , а хорошие упаковываются в PGA (Pin Grid Arrays) корпус - к е рамический прямоугольник с рядами штырьков на дне , именно такой корпус бо льшинство людей принимают за процессор . 4004 использовал 10-микронный процесс : наименьшие детали составляли одну 10-миллионную метра . По сегодняшним стандартам это чудовищно . Ес ли пр едположить , что Pentium Pro изготовлен по такой технологии он был бы размером 14x20 сан тиметров , и был бы медленным - быстрые тран зисторы малы . Большинство процессоров сегодня используют 0.25-микронные технологию , и 0.1-микронный процесс - среднесрочная п е рспектива для многих производителей . Программная совместимость На заре компьютерного века многие люд и писали свои программы , а точный набор исполняемых инструкций процессора не был с ущественен . Сегодня , однако , люди ждут возможно сть использовать готовые программы , так что набор инструкций первостепенен . Хотя ниче го нет магического с технической точки зр ения в архитектуре Intel 80x86, она уже давно стала индустриальным стандартом . Когда сторонние производители делают проц ессор с другими инструкциями , он н е будет работать с принятым стандартным прог раммным обеспечением , и в результате не пр одается . В дни 386-х и 486-х компании , наприм ер AMD, клонировали интеловские процессоры , но эт о всегда было с отставанием на поколение . Cyrix 6x86 и AMD K5 были конкурен т ами интелов ского Pentium, но это были не чистые копии . K5 имел собственный набор инструкций и транслиро вал инструкции 80x86 во внутренние при загрузке , так что K5 не требовал при проектировании предварительного создания Pentium. Многое в действите льности с оздавалось параллельно , сдержив ала только схема трансляции . Когда K5 наконец появился , он перепрыгнул Pentium в отношении прои зводительности при одинаковых частотах . Другой путь , по которому процессоры с разной архитектурой относительно единообразны к вне шнему миру , - это стандартная ши на . В этом отношении введенная в 1994 году шина PCI - один из наиболее важных стандартов . PCI определяет набор сигналов , разрешающих проц ессору общаться с другими частями PC. Он вкл ючает шины адреса и данных , плюс набор упр а вляющих сигналов . Процессор име ет свои собственные шины , так что чипсет используется для преобразования из этой " частной " шины в "публичную " PCI. Pentium Введение Pentium в 1993 году революционизировало р ынок PC, вложив в корпус среднего PC больше мо щи , чем имела NASA в кондиционируемых компью терных помещениях начала 60-х . Архетектура Pentium пре дставляет шаг вперед от 486. Это был основанный на CISC чип с боле е 3.3 миллионами транзисторов , произведенный по 0.35-микронной технологии . Внутри процессор исп ользовал 32-разрядную шину , но внешняя ш ина данных была 64-разрядна . Внешняя шина тр ебовала других материнских плат , и для их поддержки Intel выпустил специальный чипсет для связи Pentium с 64-разрядным внешним кэшем и шиной PCI. Большинство Pentium (75MHz и выше ) работают на 3.3V с 5V вводом-выводом . У Pentium двойной потоковый суперс калярный дизайн , позволяющий ему выполнять бо льше инструкций за тик . Пять стадий (загру зка , декод ирование , генерация адреса , выпол нение и выгрузка ) при исполнении целочисленны х инструкций остаются , как в 486, но Pentium имеет два параллельных целочисленных потока , позво ляющих ему читать , интерпретировать , выполнять , и записывать две операции одноврем е нно . Так проводятся только целочисленные операции - с дробными числами обращается отдельный модуль плавающей точки . Pentium также использует два 8-килобайтных асс оциативных буфера , более известных как первич ный или первого уровня кэш ) - один для инструкци й и другой для данных . Объем кэша удвоен по сравнению с предшественни ком , 486. Этот кэш добавляет к производительности , поскольку действует как временное хранилище информации для данных , доставляемых из ме дленной основной памяти . Буфер Ветвлений (BTB) обе спечивает динами ческое предсказание ветвлений . Он улучшает вы полнение инструкций запоминанием способа ветвлен ия и применением той же ветви при сле дующем выполнении инструкции . Когда BTB делает п равильное предсказание , производительность увеличивае тся . 80- т очечный Модуль Плавающей Точк и обеспечивает арифметическое средство для об ращения с "вещественными " числами . Обзор процессоров Pentium Pro Интеловский Pentium Pro, выпущенный в конце 1995 года с ядром CPU, состоящим из 5.5 миллионов транзис торов , плюс 1 5.5 миллионов транзисторов во вторичном кэше , изначально предназначался для рынка серверов и high-end рабочих станций . Этот суперскалярный процессор включает особенности процессоров высшей категории и оптимизирован под 32-битные операции . Pentium Pro отли чается от Pentium'а наличием в строенного вторичного кэша размером от 256kb до 1mb, работающего на внутренней частоте . Помещение вторичного кэша на чипе , а не на системной плате , позволяет передавать данные по 64-битному каналу , а не по 32-битной си стемной шине у Pentium. Такая физическая близость также добавляет к росту производите льности . Эта комбинация настолько мощна , что 256kb встроенного кэша эквивалентны 2mb на системной плате . Даже большим фактором в производительност и Pentium Pro является комбинаци я технологий , изве стных как "динамическое выполнение ". Оно включа ет предсказание ветвлений , анализ потока данн ых и спекулятивное выполнение . Их комбинирова ние позволяет позволяет процессору использовать пропадающие иначе циклы тиков , производя предсказани я программного потока выполн ения инструкций вперед . Pentium Pro был также первым процессором в с емействе x86 с применением сверх поточности (superpipelining), этот поток включает 14 стадий , делящихся на три секции . Очередная подготовительная секци я , обраба тывающая декодирование и вывод инструкции , состоит из восьми стадий . Внеоче редное ядро , выполняющее инструкцию , имеет три стадии и очередное завершение состоит из трех финальных стадий . Другим , более важным отличием Pentium Pro является его обращение с инструкциями . Он получает CISC (Complex Instruction Set Computer) x86 инструкции , и преобразовывает их во внутренний RISC (Reduced Instruction Set Computer) микрокод . Преобразование спроектировано так , чтобы избежать неко торые ограничения , унаследованные от набора и нструкций x86, таких как нерегулярное декодирование инструкций и арифметические операции регистр -в-память . Микрокод затем пересылается во внеоч ередной исполнитель инструк ц ий , котор ый определяет , готова ли инструкция к выпо лнению , и , если нет , передвигает код по кругу , чтобы предотвратить застопорение потока . У миграции в сторону RISC есть свои м инусы . Во-первых , преобразование инструкций занимае т время , пусть оно даже меря ется в нано - или микросекундах . В результате Pentium Pro неизбежно тратит производительную мощь на обр аботку инструкций . Второй минус в том , что внеочередной дизайн может частично влиять на 16-битный код , приводя к застопориванием . Это может быть причиной частичного обновления регистра , происходящего до полног о чтения регистра , и налагать строгие прои зводственные издержки до семи циклов тика . Pentium Pro был первым микропроцессором , не испо льзующим почтенный Socket 7, требуя большего 242-контактног о интерф ейса Socket 8 и ново годизайна систе мных плат . MultiMedia eXtensions Процессор Intel ’ s P55C MMX с мультимедиа расширение м выпускается с начала 1997 года . Он представ ил наиболее значительное изменение базисной а рхитектуры процессоров PC за последние десят ь лет и обеспечивал три главных у лучшения : встроенный кэш первого уровня стандартног о Pentium удваивался до 32kb добавлено 57 новых инструкций , предназначенных специально для более эффективного манипулиро вания видео , аудио и графическими данными был раз вит новый процесс , названны й SIMD (Single Instruction Multiple Data - Одна Инструкция Много Данных ) и позволяющий выполнять одинаковую инструкцию ко многим экземплярам данных одновременно . Больший первичный кэш значит , что проц ессор имеет под рукой больше данных , уменьшая нужду в получении данных из кэш а второго уровня , что положительно отражается на всех программах . Новые инструкции , при меняемые в совокупности с SIMD и восемью расш иренными (64-битными ) регистрами , значительно использ уют параллелизм , когд а восемь байт данных можно обработать за один цикл , а не по одному за цикл . Получается спец иальное преимущество для мультимедиа - и графи ческих приложений , таких как аудио и видео де /кодирование , масштабирование образов и интерполяция . Вместо перемещения во с ьми пикселей графических данных процессор ом по одному за раз , эти восемь пиксел ей могут быть передвинуты как один 64-битны й пакет , и обработаны за один цикл . По утверждениям Intel, эти усовершенствования дают 10-20% увеличение скорости для не -MMX приложен ий , и более 60% ускорения для MMX приложений . Tillamook Заметное отсутствие MMX версии для ноутбуков Intel исправил в конце 1997 года объявлением моб ильных версий процессора с кодовым названием Tillamook, по имени небольшого города в Opегоне . Новые проце ссоры с частотой 200 и 233MHz и технологией MMX на некоторое время выдвинули ноутбуки на уровень настольных систем . 226MHz ве рсия была выпущена позже в 1998 году . Tillamook - это первый процессор , построенный на развитом Intel Mobile Module для ноутбуков (MMO). Модуль держит процессор , 512kb вторичного кэша , регулятор напряжения для питания процессора от высше го внешнего напряжения , часы , и новый "севе рный мост " 430TX PCI. Соединяется с системной платой рядом из 280 разъемов , подобно SEC картриджу Pentium II. Наибольшим отличием в самом чипе было применение 0.25-микронной технологии по сравнен ию с применявшейся раннее Intel в мобильных ч ипах 0.28. Меньший микрон фактор оказал влияние на частоту и напряжение : транзисторы в процессоре (с электрическими нулям и и единицами ) ближе примыкались , и скорость автом атически увеличивалась . Так как транзисторы с ближались , напряжение уменьшалось , чтобы избежать разрушений от сильных электрических полей . Предыдущие версии мобильных интеловских процес соров питались от 2.4 5 v на ядре , а у Tillamook оно было опушено до 1.8v. Регулятор напряжения требовался для защиты чипа от шин PCI и памяти , которые работали на 3.3v. От уменьшения напряжения на процессоре значительн о экономилась энергия . Pentium II Выпущенный с середины 199 7 года , Pentium II вв ел ряд больших изменений в мир процессоро в PC. Во-первых , чип и системный кэш второго уровня соединялись по выделенной шине , сп особной работать на частоте шины процессор-си стема . Во вторых , процессор , вторичный кэш и тепло отвод были смонтированы на н ебольшой плате , вставлявшейся в разъем на системной плате , что больше напоминало карту расширения , чем традиционную схему процессор /гнездо . Intel окрестил это Single Edge Contact cartridge (SEC) - односторонне контактный картридж . В этом картридже находятся шесть отдельных компонент - процесс ор , четыре индустриально стандартных burst-static-cache RAM и о дин tag RAM. Дизайн SEC картриджа наделял важными преи муществами . PGA-компоновка Pentium Pro требовала 387 контактов , в то время как SEC- к артридж - только 242. Уменьшение на треть числа контактов про изошло благодаря наличию в картридже дискретн ых элементов , таких как замыкающие резисторы и конденсаторы . Эти элементы обеспечивают расщепление сигналов , что значит намного ме ньшее число требуем ы х разъемов пи тания . Разъем SEC-картриджа использует так назыв аемый Slot 1 и воспринимается как принимающий эста фету у уходящего Socket 7. Третье изменение - в большем синтезе , т ак как Pentium II объединяет Dual Independent Bus (DIB) от Pentium Pro c техно ло гией MMX от Pentium MMX, формируя новый вид - гибрид Pentium Pro/MMX. Таким образом , внешне очень отличный от предыдущих интеловских процессоров , Pentium II внутренне являет собой смесь новых технологий и улучшений старых чипов . И наконец , в отличие от Pentium Pro, раб отающего на 3.3v, Pentium II питается от 2.8v, позволяя Intel пуск ать его на больших частотах без чрезмерно го увеличения требование к мощности . В то время , как 200MHz Pentium Pro с 512kb кэша потребляет 37.9 ватт , 266MHz Pentium II с 512kb кэша сжигает 37.0 ватт . Подобно Pentium Pro, Pentium II применяет интеловскую Технолог ию Динамического Исполнения . Когда программная инструкция считывается в процессор и декод ируется , она попадает в исполняемый пул . Т ехнология Динамического Исполнения при нимает три основных подхода к оптимизации спосо ба обращения процессора с кодом . Множественны е Предсказания Ветвлений проверяют программный поток вдоль нескольких ветвей и предсказыв ают , где в памяти находится следующая инст рукция . Когда процессор читает , он также проверяет следующие инструкции в потоке , ус коряя в результате рабочее течение . Анализ Потока Данных оптимизирует последовательность , в которой инструкции будут выполняться , прове ряя декодированные инструкции и определяя , го товы ли они для обработ к и или зависят от других инструкций . Спекулятивное Выполнение увеличивает скорость таких инстру кций просмотром вперед от текущей инструкции и обработкой дальнейших инструкций , которые вероятно могут понадобится . Эти результаты хранятся как спекулятивные до тех пор , пока процессор не определит , какие ему нужны , а какие - нет . С этой точки инструкция возвращается в нормальную очередь и добавляется к потоку . У Технологии Динамического Исполнения ест ь два основных преимущества : Инструкции обраб атываются быстрее и эффективнее , чем обы чно , и , в отличие от CPU с применением RISC а рхитектуры , программы не надо перекомпилировать для извлечения выгод процессора . Процессор все делает на лету . Значительной новой особенностью является удаление вторичного кэша из собстве нно процессора на отдельную кремниевую пластину в картридже . Процессор читает и пишет д анные в кэше используя специализированную выс окоскоростную шину . Называемая задней (backside) шиной , она отделена от системной шины процессор-па мять (сейчас называемой п ередней (frontside) шиной ). Процессор может использовать обе шины одновременно , но архитектура двойной независ имой шины имеет другие преимущества . Хотя шина между процессором и кэшем второго уровня работает медленнее , чем на обычном Pentium Pro (на полови не скорости процес сора ), она чрезвычайно масштабируема . Чем быстр ее процессор , тем быстрее кэш , независимо от 66MHz передней шины . Вдобавок , передняя шина может быть увеличена с 66 до 100MHz без влияни я на шину кэша второго уровня . Также о чевидно , что нал и чие памяти на одном кристалле с процессором негативно ск азывается на проценте выхода годных 512kb Pentium Pro, сохр аняя высокими цены . Pentium II опирается н а GTL+ (gunning-trans ceiver-logic) логику хост-шины , допускающую ес тественную поддержку двух процессоров . Во вре мя выхода это обеспечивало стоимостно эффекти вное минималистское двухпроцессорное решение , доп ускаемое симметричной мультипроцессорностью (SMP). Двухпр оцессорное ог р аничение налагалось не самим Pentium II, а поддержкой чипсета . Изначальное ограничение чипсета двухпроцессорной конфигурацией позволяло Intel и поставщикам рабочих станций предлагать двухпроцессорные системы как времен ное и экономичное решение , что по дру г ому и не было возможно . Это ограничение было снято с середины 1998 года с выходом чипсета 450NX, поддерживающего от одн ого до четырех процессоров . Чипсет 440FX, содержащи й чипы PMC и DBX, не допускал чередования (interleaving) па мяти , но поддерживал EDO D R AM, позволяя у лучшать производительность памяти уменьшением ож идания . Когда Intel проектировал Pentium II, он также взялся за слабую 16-битную производительность его п редшественника . Pentium Pro роскошно работает с полностью 32-битным обеспечением , таким как Windows NT, но опускается ниже стандартного Pentium'а , обрабатывая 16-битный код . Это влечет худшую чем Pentium производительность под Windows 95, большие части которой пока 16-битны . Intel решил эту проблему использ ованием пентиумного кэша с дескрипт о рами сегментов в Pentium II. Как и Pentium Pro, Pentium II чрезвычайно быстр в арифм етике плавающей точки . В сочетании с Accelerated Graphics Port (AGP) это делает Pentium II мощным решением для выс окопроизводительной 3D графики . Deschutes 333MHz воплощ ение Pentium II под кодовым названи ем Deschutes (по реке , текущей в Орегоне ), было анонсировано в начале 1998 года с планируемыми в течение года 400MHz и выше . Имя Deschutes в де йствительности относится к двум разным линиям CPU. Версия для Slot 1 - ничего более , чем с легка эволюционировавший Pentium II. Архитектура и физиче ский дизайн идентичны , за исключением того , что Deschutes Slot 1 частью сделан с использованием 0.25-м икронной технологии , введенной осенью 1997 года с ноутбучным процессором Tillamook, по сравн ению с 233-300MHz версиями , выполненными по 0.35-микронно му процессу . Применение 0.25-микрон означает , что транзисторы на матрице физически ближе м ежду собой и CPU потребляет меньше энергии , а следовательно рассеивает меньше тепла на данной частот е , позволяя ядру тик ать на больших частотах . Все иное у Slot 1 Deschutes идентично обычному Pentium II. Смонтированный на основание и заключенный в SEC картридж , он поддерживает набор инструкций MMX и общается с 512kb вторичного кэша на по ловинной частоте ядра . Он имеет тот же конечный коннектор , и работает на тех же системных платах с теми же чипсет ами . Как таковой он работает с 440FX или 440LX на внешней частоте 66MHz. С весны 1998 года большой шаг в произ водительности пришел со следующим воплощением Des chutes, когда вышел новый чипсет 440BX, допускающи й 100MHz передачу по системной шине , уменьшая з акупоривание данных и поддерживая частоты от 350 до 400MHz. Другой процессор , зовущийся Deschutes, относится к Slot 2, выпущен с середины 1998 года как Pentiu m II Xeon. Intel разбил Slot 1 и Slot 2 Deschutes на взаимодополняющие товарн ые линии , где Slot 1 предназначен для массового производства , а Slot 2 нацелен на high-end серверы и туда , где цена вторична по отношению к производительности . Мобильный Pentium II Естественное продвижение маломощного (в с мысле энерго потребления /рассеивания ) семейства Pentium II Deschutes на рынок портативных PC осуществилось с выпуском линейки мобильных Pentium II в апреле 1998 го да . Новый процессор и его компаньон моби льный 440BX чипсет , изначально были доступны в 233 и 266MHz вариантах , скомпонованные в существу ющий мобильный модуль (MMO) или новый мини-картрид ж формат . Intel ожидает к концу 1998 года более половины из снаряженных его мобильными про цессорами PC будут у же Pentium II, а срок м обильных Pentium II Tillamook окончится к середине 1999 года . Celeron В попытке лучшего удовлетворения сектора дешевых PC, до настоящего времени вотчины п роизводителей клонов , AMD и Cyrix, продолжающих развивать унаследованную архи тектуру Socket 7, Intel выпустил свой ряд процессоров Celeron в апреле 1998 года . Основанный на той же P6 архитектуре , что и Pentium II, и используя тот же 0.25-микронный п роцесс , Celeron-системы предлагают полный комплект последних технологий , включая по ддержку AGP графики , ATA-33 жестких дисков , SDRAM и ACPI. Celeron будет работа ть на любом интеловском Pentium II чипсете , поддержива ющим 66MHz системной шины , включая 440LX, 440BX и новый 440EX, специально спроектированный для рынка 'базовых ' PC. В отличи е от Pentium II с его SEC кар триджем , Celeron не имеет защитного пластикого покр ытия вокруг карт процессора , что Intel называет Single Edge Processor Package (SEPP). Он полностью совместим со Slot1, что п озволяет использовать существующие платы , но механиз м крепления для карты CPU не адаптирован для форм фактора SEPP. Первые 266 и 300MHz Celeron'ы без кэша второго уровня встретили мало энтузиазма на рынке , не неся или неся мало преимуществ над системами-клонами Socket 7. В августе 1998 года Intel пополн ил р яд Celeron семейством процессором , названны х Mendocino. Снабженный 128kb вторичного кэа на матрице , работающего на полной частоте процессора , и соединяясь через внешнюю 66MHz шину , новый Celeron стал намного более живым , чем его вялый предшественник . Отча с ти путано , две доступные версии получили названия Celeron 333 и 300a. Первый является основной версией , совместимый с существующей интеловской архитектурой , в то время как второй патентует Pin 370 socket, отличный от Socket 7 и Socket 1, нацеленный на деш е вые low-end машины . Pentium II Xeon В июне 1998 года Intel предложил свой процесс ор Pentium II Xeon. Технически Xeon представляет комбинацию техно логий Pentium Pro и Pentium II и спроектирован , чтобы предложит ь выдающуюся производительность в критических приложениях рабочих станций и серверов . Используя новый интерфейс Slot 2, Xeon приблизительно вдвое больше размера Pentium II, в основном из-за увеличения кэша второго уровня . Как и 350 и 400MHz Pentium II CPU, передняя шина работает на 100MHz для увелич ения обмена . Наиболее значительным отличием от стандартного Pentium II явл яется то , что кэш второго уровня работает на полной частоте ядра CPU, в отличие от дизайна Slot 1, ограничивающего вторичный кэш поло виной частоты ядра , что позволяет Intel использо в ать дешевый готовый burst SRAM как втори чный кэш , а не производя свой собственный заказной SRAM. Намного более дорогой заказной полноскорстной кэш служит главной причиной разницы в ценах между Slot 1 и Slot 2 решениями . Чип поставляется с тремя размерами вторичного кэша . Рабочие станции снабжают ся 512kb версией . 1mb версия , выпущенная позднее , испо льзуется для серверов , до тех пор , пока 2mb версия ожидается (позднее в этом году ). Система кэша второго уровня подобна типу , используемому в Pentium Pro, это о д на из основных составляющих стоимости Xeon. Другая состо ит в том , что корректирующий ошибки (ECC) SRAM ста л стандартом во всех Xeon-ах . Другим преодоленным Xeon'ом ограничением ста л дуальный SMP (symmetric multiprocessor). Невозможность запуска мультип роц ессорных Pentium II систем с более чем дву мя процессорами было основной причиной выжива ния Pentium Pro в секторе high-end серверов , когда требуется четыре , шесть или восемь процессоров . Slot 2 об еспечивает четырехстороннюю мультипроцессорность . Хотя Intel решил направить Xeon на оба рынка - рабочих станций и серверов , он ра зработал разные чипсеты системных плат для каждого из них . 440GX построен вокруг архитекту ры ядра 440BC чипсета и предназначен для рабо чих станций . 450NX, с другой стороны , спроектирова н специально для рынка серверов . Будущие разработки Intel Intel сейчас имеет в разработке ряд про цессоров Katmai, названный в честь вулкана на Аляс ке , отмечен как новая версия Pentium II. Katmai будет ос нован на P6 архитектуре , начатой Pentium Pro. Подоб но Deschutes, этот чип строится на интеловском 0.25-мик ронном процессе . Наиболее значительным отличием будет ревизия MMX расширения поднятием до MMX2. MMX2 содержит больше 32-битных инструкций - существующий MMX во многом 16-битен - и значительно улучшает производительность 3D графики . Другие и зменения включают 100MHz внешнюю шину , увеличенный Level 1 кэш и новую логику ядра чипсета , спроек тированную для преодоления 500MHz рубежа скорости Pentium II. Katmai наиболее вероятно увидит свет в начале 1999 года. Dixon, следующий представитель семьи Mendocino, обещаетс я во второй половине 1999 года . Вероятно , он будет включать больше кэша второго уровня (192 или 256kb) и Katmai New Instructions (KNI), наконец полностью вытиснивш ие MMX. Willamette, названный по др угой орегонской реке , - изменение поступи Intel. С развитым ядр ом Pentium Pro и возможностью 100MHz внешней шины , Willamette ожидае тся более чем на 50% быстрее существующих Pentium II. Willamette по слухам усилит производительность плаваю щей точки и подде р жку 3D геометрии . Он найдет свой путь на рынок в к онце 1999 года , но не станет массовым в на стольных системах до 2000-го . Merced, названый по калифорнийской реке , отме тит конец процессоров , использующий x86 архитектуру . Результат совместного проекта иссле дова ний Hewlett-Packard и Intel, Merced станет первым процессором , испол ьзующим полный 64-битный IA-64 набор инструкций . Это должно привести к производительности , превос ходящей старые RISC и CISC процессоры . Merced, однако , еще будет способен выполнять x8 6 инстру кции , но не без ущерба в производительност и . Merced, появление которого ожидается к середине 2000 года , позиционируется как новая эра в вычислительной мощи . Он , вероятно , будет обс луживать в основном рынок серверов и рабо чих станций , в то время как Willamette, по существу обрезанная версия Mersed, будет рабо тать в high-end персональных компьютерах .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Галина Александровна Лебедева, жена Владимира Вольфовича Жириновского, чтобы добавить страсти в постели, вступила в КПРФ.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru