Реферат: Микропроцессоры - 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

Микропроцессоры

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 326 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

12 Министерство общего и профессионального образования Российс кой Фед ерации Хабаровский государственный технич еский университет кафедра АиС Р Е Ф Е Р А Т на тему : Микропроцессоры Вып олнили : ст.гр.УИТС -71 Буренок Н . Про верил : . Х а б а р о в с к 1998 Содержание 1. Введен ие 2.Важнейшие определения 3. C е мейство процессоров x 88/ x 86 4. i8088 5. i8086 6. i80286 7. i80386DX 8. i80386SX 9. i486 10. i 486 SX 11. i 80386 SL 12. i 486 SL 13. Процессоры с умножением частоты . 14. Pentium 15. Pentium Pro 16. Pentium II Xeon 17. Несколько слов о производительности. Введение. Важнейший компонент любого персонального - это его микро процессор . Данный элемент в большей степени определяет возможности вычислительной системы и , образно выражаясь , является его сердцем . До настояще го времени безусловным лидеро м в создании современных микропроцессоров ост аётся фирма Intel . Микропроцессор , как правило , представляет из себя сверхбольшую интегральную схему , реализованную в едином полупроводниковом кристал ле и способную выполнять фу нкции цент рального процессора . Степень интеграции определяе тся размерами кристалла и количеством реализ ованных в нём транзисторов . Часто интегральны ми микросхемы называют чипами ( chips ). К обязательным компонентам микропроцессор а относятся арифметико -логическое (исполнитель ное ) устройство и блок управления . Они хар актеризуются скоростью (тактовой частотой ), разрядн остью или длинной слова (внутренней и внеш ней ), архитектурой и набором команд . Архитектур а микропроцессора определяет необходимые регистр ы, стеки , систему адресации , а также т ипы обрабатываемых процессором данных . Обычно используются следующие типы данных : бит (один разряд ), байт (8 бит ), слово (16 бит ), двойное слово (32 бита ). Выпол няемые микропроцессором команды предусматривают , как правило , арифметические действия , логиче ские операции , передачу управления (условную и безусловную ) и перемещение данных (между регистрами , памятью , портами ввода-вывода ). Под конвейерным режимом понимают тако й вид обработки , при котором интервал врем ени , тре буемый для выполнения процесса в функциональном узле (например , в арифметик о-логическом устройстве ) микропроцессора , продолжитель нее , чем интервалы , через которые данные м огут вводится в этот узел . Предполагается , что функциональный узел выполняет процесс в несколько этапов , то есть ко гда первый этап завершается , результаты перед аются на второй этап , на котором использую тся другие аппаратные средства . Разумеется , чт о устройство , используемое на первом этапе , оказывается свободным для начала новой обр аботки данных . Как известно , можно выделить четыре этапа обработки команды микр опроцессора : выборка , декодирование , выполнение и запись результата . Иными словами , в ряде случаев пока первая команда выполняется , вторая может декодироваться , а третья выбират ься. С внешними устройствами микропроц ессор может «общаться» благодаря шинам адреса , данных и управления , выведенных на специ альные контакты корпуса микросхемы . Стоит отм етить , что разрядность внутренних регистров м икропроцессора может не совпадать с колич е ством внешних выводов для линий данных . Иначе говоря , микропроцессор с 32-ра зрядными регистрами может иметь , например тол ько 16 линий внешних данных . Объём физически адресуемой микропроцессорной памяти однозначно определяется разрядностью внешней шины адр е са как 2 в степени N , где N - количество адр есных линий. Важнейшие оп ределения. Прежде чем продолжить рассказ о микропроцессорах , напом ним важные определения , которые пригодятся в дальнейшем. Любое внешнее устройство , совершающее по отношению к микропроцессору операции ввода-вывода , можно назвать пе риферийным . Регистр представляет собой совокупность бистабильных устройств ( то есть имеющих два устойчивы х состояния ), предназначенных для хранения инф ормации и быстрого доступа к ней . В ка чест ве таких устройств в интегральных схемах используют триггеры . Триггер в свою очередь выполнен на транзисторных переключат елях (электронных ключах ). В регистре из N триггеров можно запомнить слово из N бит информации. Порт - это некая схема сопряжения , обычно включающая в себя один или несколько регистров ввода-вывода и позволяющая подключить , например периферийное устройство к внешним шинам ми кропроцессора . Практически каждая микросхема испо льзует для различных целей несколько портов ввода-вывода . Кажд ы й порт персона льном компьютере имеет свой уникальный номер . Заметим , что номера порта - это , по сут и , адрес регистра ввода-вывода , причём адресные пространства основной памяти и портов вв ода-вывода не пересекаются. Под прерыванием понимается сигнал , по которому процессор узнаёт совершении некоторого асинхронного события . При этом исполнение текущей последовательности ком анд приостанавливается (прерывается ), а в место неё начинает выполнятся другая последовател ьность , соответствующая данному прерывани ю . Прерывания можно классифицировать как аппаратные , логические и программные . Аппаратные прерывания обычно связаны с запросами от периферийных устройств (например , нажатие клави ши клавиатуры ), логические возникают при работ е самого микропроцессора (делен ие на ноль ), а программные инициализируются выполняемой программой и ис пользуются для вызова специальных подпрограмм . Кроме того , прерывания могут быть маскируем ыми , то есть при определённых условиях (на пример , запрете на определение прерывания ) мик ропроц е ссор не обращает на них внимание , и немаскируемыми . В последнем случ ае , как правило , должны обрабатываться почти катастрофические события (падение напряжения п итания или ошибка памяти ). В режиме прямого доступа ( DMA , Direct Memory Access ) периферийно е устройство связано с оперативной па мятью непосредственно , минуя внутренние регистры микропроцессора . Наиболее эффективна такая п ередача данных в ситуациях , когда требуется высокая скорость обмена при передаче больш ого количества информации (например , пр и загрузке данных в память с внешнег о накопителя ). Довольно част о для адресов , номеров портов , прерываний и т.д . используется шестнадцатеричная система счисления . В этом случае после соответствующе го числа стоит буква ‘ h ’ ( hexadecimal ). Семейство процессоров x 88/ x 86. Первый мик ропроцессор - i 4004 - был изготовлен 1971 году и с тех пор фирма Intel ( INTegrated Electronics ) прочно удерживает лидирующее положение на данном сегменте рынка . Стоит , пожалуй , напомнить , чт о максимальная тактовая чистот а этого прапрадедушки современных «числодробилок» составля ла всего 750 кГц . Реализация ряда следующих проектов фи рмы Intel по разработке однокристаллических микропроцессоров ( i 4040, i 8008) возвестила о наступлении новой эры персональных компьютер ов . Н аиболее успешным был , пожалуй , про ект разработки микропроцессора i 8080. Кстати , впоследствии им енно на этом микропроцессоре был основан компьютер «Альтаир» , для которого молодой Бил Гейтс написал свой первый интерпретатор Бейсика . Этот 8-разрядный микропро цессор бы л выполнен по n -канальной МОП-технологии ( n - MOS ), а его тактовая част ота не превышала 2 МГц . Не будет преувеличе нием сказать , что классическая архитектура i 8080 оказала огромное влияние на дальнейшее развитие однок ристальных микропроцессоров . Несм отря на заслуженный успех i 8080, настоящим промышленным стандартом дл я персональных компьютеров стал другой микроп роцессор фирмы Intel . i 8088 Микропроцессор i 8088 был анонсирован Intel в июне 1979 года , а в 1981-м «Голубой Гигант» (фирма IBM ) вы брал этот микропроцессор для своего п ервого персонального компьютера и , надо сказа ть не ошибся . Новый чип содержал примерно 29 тысяч транзисторов . Одним из существенных достоинств микропроцессора i 8088 была возможность (благо даря 20 адресным линиям ) физиче ски адресоват ь область памяти в 1 Мбайт . Здесь следует , правда , отметит , что для IBM PC в этом пространстве было отведено всего лишь 640 Кбайт . Хотя с внешни ми периферийными устройствами (дисками , видео ) i 8088 был с вязан внешнюю 8-разрядную шину данных , е го внутренняя структура (адресуемые регис тры ) позволяла работать с 16-разрядными словами. Как известно , на системной шине IBM PC для передачи данных было отведено 8 линий (1 байт ). Первонач ально микропроцессор i 8088 работал на частоте 4,77 МГц и имел быст родействие 0,33 MIPS ( Million Instruction Per Second ), однако впосле дствии были разработаны его клоны , рассчитанн ые на более высокую тактовую частоту (нап ример , 8 МГц ). i 8086 Чип 8086, появившийся ровно на год ран ьше своего счастливого последова теля (в июне 1978 года ), стал популярен благодаря компь ютеру Compaq DeskPro . Программ ная модель (доступные регистры ) этого микропро цессора полностью совпадает с моделью i 8088. Основное отли чие данных микропроцессора состоит в различно й разрядности внешней шины данных : 8 разр ядов у i 8088 и 16 у i 8086. Понятно , что более высокой произв одительности с новым микропроцессором можно б ыло достичь при использовании компьютера , на системной шине которого под данные преду смотрено 16 линий . Адресная шина микропроцесс ора i 8086 по-прежнему позволяла адресовать 1 Мбайт памяти. i 80286 Опираясь на архитектуру i 8086 и учитыв ая запросы рынка , в феврале 1982 года фирма Intel выпустил а свой новый микропроцессор - i 80286. На кристалле было реализовано около 130 тысяч транзисторов . Надо сказать , что этот чип появился практическ и одновременно с новым компьютером фирмы IBM - PC / AT . Наряду с у величением производительности этот микропроцессор ( i 80286) мог теперь работать в двух режимах - реальном и защищённом . Если первый р ежим был (за рядом исключений ) похож на обычный р ежим работы i 8088/86, то второй использовал более изощрённ ую технику управления памятью . В частности , защищённый режим работы позволял , например , таким программным продуктам , как Windows 3.0 и OS /2, работать с оперативной памятью свыше 1 Мбайта . Благод аря 16 разрядам данных на новой системной ш ине , которая была впервые использована в IBM PC / AT 286, мог обмениват ься с периферийными устройствами 2-байтными со общениями . 24 адресные линии нового микропроцессора по зволяли в защищённом режиме обраща ться уже к 16 Мбайтам памяти . В микропроцессоре i 80286 впервые на уровне микросхем были реализованы многозадач ность и управление виртуальной памятью . При тактовой частоте 8 МГц достигалась производител ьность 1,2 MIPS . i 80386 DX В октябре 1985 года фирмой Intel был а нонсирован (представлен ) первый 32-разрядный микропроцессор i 80386. Новый чип содержал примерно 275 тысяч транзисторов . Первым компьютер ом , использующий этот процессор , был Compaq Desk Pro 386 (друг ие источники говорят о лидерстве фирмы ALR ). Полностью 32- разрядная архитектура (32-разрядные регистры и 32- разрядная внешняя шина данных ) в новом мик ропроцессоре была дополнена расширенным устройст вом управления памятью MMU ( Memory Management Unit ), котор ая помимо блока сегментации ( Segmentation Unit ) было дополнен о блоками управления страницами ( Paging Unit ). Это устройств о позволяло легко переставлять сегменты из одного места памяти в другое (свопинг ) и освобождать драгоценные килобайты памяти . На тактов ой частоте 16 МГц быстродействие нового процессора составляло примерно 6 MIPS . В реальном режиме (после включения питания ) микропроцессор i 80386 работал как « быстрый i 8088 » (адресное пространство 1 Мбайт , 16-разрядные регистры ). Защи щённый режим был полностью совместим с аналогичным режимом в i 80286. Тем не менее в этом режиме i 80386 мог выполнять и свои « естественные » ( native ) 32-разрядные программы . Напомним , что 32 адресные линии микропроцессора позволял и физически адресовать 4 Гбайта памяти . К роме того был введён новый режим - виртуального процессора ( V 86). В этом режиме могли одновр еменно выполняться несколько задач , предназначенн ых для i 8086. i 80386 SX Более дешёвая альтернат ива 32-разрядному процессору i 80386, который в последствии получил окончание DX , появился только в июне 1988 года . То был процессор i 80386 SX . В отличие от своего стар шего « собрата » новы микропроцессор испо льзовал 16-разрядную шину внешних данных и 24-разрядную адресную (адресуемое пространств о - 16 Мбайт ). Это было особенно удобно д ля стандарта PC / AT , системная шина которых использует , как извест но , только 16 линий данных . Благодаря дешевизне нового изделия многие производители «железа » стали заменять уже устаревший микропроцессо р i 80286 на более производительн ый i 80386 SX . Одним из решающих факторов для замены была полная совместимость 32-разр ядных микропроцессоров : программное обеспечение , н аписанное для i 80386 DX , корректно работало и на i 80386 SX . Дело в том , что внутренни е регистры их были полностью идентичны. Надо отметить , что уже к концу 1988 года микропроцессор i 80386 SX выпускался в количестве , существенно пр евосходящих рекордные показатели для i 80386 DX . Кстати , говорят , что индекс SX произошёл от слова SiXteen (шестнадцать ), поскольку разрядность внешней ш ины данных нового тогда процессора была именно тако й . В дальнейшем , правда , для 486-х процессоров SX стал означать отсутствие математического сопроцессора . i 486 На осенней выставке Comdex в 1989 году фирма Intel впервые анонсировала микропро цессор i 486 DX , который содерж ал более миллиона транзисторов (а точнее , 1,2 миллиона ) на одном кристалле и был полно стью совместим с процессором ряда х 86. Напо мним , что на кристалле первого члена этого семейства - микропроцессора i 8088 - насчитывалось окол о 29 тысяч транзисторов . В борьбе с микропро цессорами-клонами фирма Intel намеренно убрала из названия нового устройства число 80. Новая микросхема впервые объединила на одном чипе такие ус тройства , как центральный процессор , математически й сопроцессор и к эш-память . Использование конвейерной архитектуры , присущей RISC -процессорам , позв олило достичь четырёхкратной производительности обычных 32-разрядных систем . Это связано с у меньшением количества тактов для реализации к аждой команды . 8-Кбайтная встроенная к эш-пам ять ускоряет выполнение программ за счёт промежуточного хранения часто используемых коман д и данных . На тактовой частоте 25 МГц м икропроцессор показал производительность 16,5 MIPS . Созданная в июне 1991 года версия микр опроцессора с тактовой частотой 50 МГц позволила увеличить производительност ь ещё на 50%. Встроенный математический сопроцес сор существенно облегчал и ускорял математиче ские вычисления . Однако впоследствии стало яс но , что подобный сопроцессор необходим только 30% пользователей. i 486 SX Появление нового микропро цессора i 486 SX фирмы Intel вполне можно считать одним из важнейших событий 1991 года . Уже предварительные испытания показали , что компьютеры на базе i 486 SX с тактовой частотой 20 МГц работают быстрее (примерно на 40%) компьютеров , основанных на i 80386 DX с тактовой частотой 33 МГц . Микропроцессор i 486 SX , подобно оригинальному i 486 DX , содержит на кристалле и кэш-память , а вот математический сопроцессор у него заблокирован . Значительна я экономия (благодаря исключению затра т на тестирование сопроцессора ) позволила фирме Intel сущес твенно снизить цены на новый микропроцессор . Надо сказать , что если микропроцессор i 486 DX был ориентиров ан на применение в сетевых серверах и рабочих станциях , то i 486 SX послужил отправной точкой для создания мощных настольных компьютеров . Вообще говоря , в семействе микропроцессоров i 486 предусматривается несколько новых возможностей для построения мультипроцессорных систем : соответствующие коман ды поддерживают механизм семафоров памяти , ап паратно- реализованное выявление недостоверности строки кэш-памяти обеспечивает согласованность между несколькими модулями кэш-памяти и т.д . Для микропроцессоров семейства i 486 допускается ад ресация физической памяти размером 64 Тбайт . i 80386 SL К концу 1 991 года 32-разрядные микропроцессоры стали стандартными дл я компьютеров типа лэптоп и ноутбук , однак о обычные микросхемы i 80386 DX / SX не полностью отвечали требованиям разр аботчиков портативных компьютеров . Для удовлетвор ения потребностей этого сегмента ры нка в 1990 году фирмой Intel был разработан микропроцессор i 80386 SL , который содерж ал примерно 855 тысяч транзисторов . Данный микро процессор представляет собой интегрированный вар иант микропроцессора i 80386 SX , базовая архитектура которого дополнена ещё нес колькими вспомогательными контролер ами . По существу , все компоненты , необходимые для построения портативного компьютера , сосредо точены в двух микросхемах : микропроцессоре i 80386 SL и периферийном контролере i 82360 SL . В набор i 82360 SL впервые введено новое п рерывание , называе мое System Management Interrupt ( SMI ), которое может быть использовано для обработки событий , связанных , например , с управлением потребляемой мощностью . Вместе с математическим сопроцессоро м i 80386 SL данный набо р микросхем позволяет созда ть 32-разрядный компьютер на площади , не намного превышаю щий размер игральной карты. i 486 SL Микросхема i 486 SL представляет собой самый производительный процессор серии SL , разработанный фирмой Intel . Анонсированная в конце 1992 года , эта микро схема объед иняет характерные черты двух представителей п роцессорных семейств Intel : i 486 DX и i 80386 SL . По производ ительности новый процессор не уступает i 486 DX , но благодаря пониженному напряжению питания (3,3 В ) и развит ой технологией управления энергосн абжения (как в i 80386 SL ) он может эффективно использоваться в портати вных компьютерах . Производительность системы на базе i 486 SL можно существенно улучшиться благодаря 16-разрядной шине высокоскоростного периферийного интерфейса PI , которая под держивает бы стрый интерфейс графического дисплея и устройств хранения информации на основе флэш-памяти . По некоторым оценкам , си стемная плата компьютера на базе i 486 SL примерно на 60% меньше , чем при использовании i 80386 SL , а среднее время автономной работы компьютера -блокнота (около 3 часов ) может увеличится на один час только за счёт использования нового м икропроцессора. Кстати , с конца 1993 года фирма Intel начала вып ускать новую серию микропроцессоров 486 SL Enhanced , которая заме нила 5-вольтовые 486 SX , 486 DX , 4 86 DX 2, и OverDrive -процессоры . Подобные процессоры имеют нап ряжение питания 3,3 В и развитую технологию энергосбережения , что полностью соответствует аме риканской национальной программе Energy Star . Процессоры с умножение м частоты . В марте 1992 г ода фирма Intel объявила о создании второго поколения микропроцессоров 486. Э ти микропроцессоры , названные i 486 DX 2, обеспечили новую технологию , при которой скорость работы внутренних блоко в микропроцессора в два раза выше скорост и остальной части системы . Тем самым появилась возможность объединения высокой прои зводительности микропроцессора с внутренней такт овой частотой 50(66) МГц и эффективной по стои мости 25/33-мегагерцовой системной платой . Новые м икропроцессоры по прежнему включали в себя центральны й процессор , математический сопроцессор и кэш-память на 8 Кбайт . Компьюте ры , поставляемые на базе микропроцессоров i 486 DX 2, работают прибл изительно на 70% производительней тех , что основ аны на микропроцессорах i 486 DX первого поколения . Несколько позже появи лись процессоры i 486 SX 2, в которых , как следует из названия , отсутствует встроенный сопроцессор . Следует напомнить , что технология умно жения частоты стала использоваться также в процессорах OverDrive . Кстати , как заявляют представители фирм ы Intel , Ov erDrive - это не конкретные микросхемы , а , скорее , новая методология замены процессоров . По сути , осн овное различие между процессорами серии DX 2 и OverDrive Intel состоит в том , что первые монтируются на системных п латах ещё при сборке компьютеров , а вторы е должны устанавливаться самими пользоват елями . Внутренние функциональные узлы подобных устройств (математический сопроцессор , кэш , устр ойство управления памятью , арифметико-логическое у стройство ) используют удвоенную тактовую частоту , в то время как оста л ьные элементы системной платы (системная и внешн яя кэш-память , вспомогательные микросхемы ) работают с обычной скоростью . Такой «фокус» позвол яет увеличить производительность системы , как правило , за счёт хранения части данных и выполняемых кодов программ в о внутренней кэш-памяти . Понятно , что в противном случае игра не стоила бы свеч : какой смысл уменьшать время обработки типа рег истр-регистр , если потом придётся сравнительно долго ждать новых операндов из внешней памяти ? Отметим , что повышение производите л ьности процессоров сопровождается существен ным увеличением потребляемой мощности . В настоящее время технология умноженн ой частоты (не только в два , но и , н апример , в полтора , два с половиной или три раза ) находит широкой практическое прим енение во в сех современных процессорах . Так , фирма Intel выпускала серию микропроцессоров с умн ожением частоты - DX 4 (кодовое название P 24 C ). Процессоры этого семейства - 486 DX 4-75, 486 DX 4-83 и 486 DX 4-100 имеют кэш-памя ть 16 Кбайт и предназначены для установки с сис темные платы , работающие на тактов ой частоте 25 и 33 МГц . Напряжение питания эти х процессоров составляет 3,3 В , количество транз исторов на кристалле - 1,6 миллиона. Pentium В марте 1993 года фирма Intel объявила о начале промышленных поставок 6 6- и 60-мегагерцовых версий процессора Pentium , известного ра нее как 586 или P 5. Название нового микропроцессора явля ется зарегистрированной торговой маркой корпорац ии Intel . Так им образом , в системах Intel Inside микропроцессор 586 фигурировать не будет. Системы , построенные на базе Pentium , полность ю совместимы со 100 миллионов персональных компь ютеров , использующих микропроцессоры i 8088, i 80286, i 80386, i 486. Новая микросх ема содержит около 3,1 миллиона транзисторов и имеет 32-разрядную адресную и 64-р азрадн ую внешнюю шину данных , что обеспечивает о бмен данными с системной платой со скорос тью до 528 Мбайт /с . В отличие от 486-х п роцессоров , для производства которых использовала сь CMOS -технол огия , для Pentium фирмы Intel применила 0,8-микронную BiCMOS -тех нологию. Pentium с тактовой частотой 66 МГц имеет производите льность 112 MIPS (миллионов операций в секунду ). Суперскалярная архитектура содержит два пятиступенчатых блока исполнения , работающих независимо и обрабаты вающих две инструкции за один такт синхронизации . Pentium имеет два раздельных 8-Кбайтных кэша : один для команд и один для данных . Одним из наиболее интересных новшеств , исполь зуемых в Pentium , является небольшая кэш-память , называемая Branch Target Buffer - BTB (буфер меток перехода ), кот орая позволяет динамически предсказывать переходы в исполняемых программа х . По скорости выполнения операций с плава ющей точкой Pentium оставляет далеко позади всех своих «собратьев по классу» - i 486 DX -33 (почти в 10 раз ), i 486 DX 2-66 (2,5 раза ). Это достига ется , в частности , благодаря реализации оптимальны х алгоритмов , а также специализированным блок ам сложения , умножения и деления с восмист упенчатой конвейеризацией , что позволяет выполнят ь операции с плавающей точкой за один такт . Как известно , в процессор а х i 486 специ ального конвейера для устройств с плавающей точкой предусмотрено не было. В настоящее время микросхемы Pentium сняты с п роизводства. Pentium Pro 1 ноября 1995 года фирма Intel объявила о начале коммерческих поставок микропроцессор а нового поколения Pentium Pro именуемого до недавнего врем ени P 6. В его основе лежит комбинация технологий , изв естная как Dynamic Execution . Собственно , это три уже известные технологи и : многократное предсказание ветвлений , анализ потоков данных и эмуляци я выполнения инструкций . В корпусе микросхемы размещены два кристалла , одним из которых является 256- или 512-Кбайтная кэш-память второго уровня . На кристалле процессора , как обычно , расположен 16-Кбайтный кэш . На сегодняшний день в семейство Pentium Pro в ходят микропроцессоры с тактовой частота ми 200, 180, 166 и 150 МГц . Если микросхема Pentium Pro 150 выпускается с огласно технологическим нормам 0,6 мкм , то проце ссоры с более высокой тактовой частотой и спользуют уже технологические нормы 0,35 мкм . Пок азате ль производительности для Pentium Pro 200 по тесту SPECint 92 соответ ствует 366. Иными словами , новый процессор превос ходит аналогичный показатель даже для RISC -архитектур . Число транзисторов основного кристалла составляет примерно 5,5, а кристалла кэш-пам яти - соответ ственно 15,5 или 31 миллион . При напряжении питания около 3 В процессор (вместе с кэш-памятью второго уровня ) рассеивает примерно 14 Вт . Изд елие выполнено в PGA -корпусе с 387 выводами. Архитектура Pentium Pro позволяет соединять между собо й множество процессоров , создавая таким образом непревзойдённую масштабируемость . Так , Министерст во энергетики США создала систему , базирующую ся на 9 тысячах процессоров. Pentium II Xeon C начала июля 1998 года по всему миру проходила серия мероприятий , посвящённых представлени ю самого мощного процессора архитектуры х 86 корпорации Intel . Задолго до этого из информации , раз мещённой на Web -сайтах Intel стало известно его название и назн ачение . Особо подчёркивалось , что слово Xeon нежно произ но сить как «Зеон» , но российское предс тавительство приняло решение подчинить это на звание нормам русского (и греческого ) языка . Так что в России мы будем иметь де ло с «Ксеоном» ,- ведь есть же у нас Ван Клиберн и Мехико. Новый процессор , к слову , стал под арком компании-производителя самой себе п о случаю тридцатилетия. Первое , что бросается в глаза , - необ ычно крупный размер процессорного картриджа в который «пакуется» Xeon . Он предназначен для установки в разъём новой конструкции Slot 2. По словам раз работчиков , это связанно с увеличени ем ёмкости кэш-памяти второго уровня . В на стоящий момент процессоры Xeon с единой тактовой ч астотой поставляются в двух вариантах : с 512 Кбайт и 1 Мбайт кэша L 2. Но уже в текущем году планируется довести ёмкость кэш-памя ти второго уровня до 2 Мбайт и повысить такто вую частоту до 450 МГц . Напомню , что старый Pentium II комплектовался лишь 512 Кбайт. Но ещё больший интерес вызывает то т факт , что конструкторы смогли «заставить» L 2-кэш р аботать на тактовой частоте процесс орного ядра . Напомню , что та же концепция был а реализована в Pentium Pro , но при этом разработчики «столкнулись» на стадии производства (процент выхода дв ух качественных кристаллов оказался ниже пред полагаемого ), и процессор оказался довольно до рогим . Возм ожно , именно поэтому Pentium II изначально соз давался с «разделением» кристаллов (основного и кэша L 2), за что пришлось расплачиваться «полов иной» тактовой частоты кэш-памяти второго уро вня. Высокая частота работы кэша спровоцир овала увеличение теплоот дачи процессорного блока , поэтому потребовалось использование масс ивной поглощающей тепло пластины , что , в с вою очередь , привело к увеличению веса и габаритов модуля. В каждом модуле Slot 2 три специальных област и данных : доступная только для чтения , о бласть для чтения /записи и динамическ ая информация о температуре внутри процессор ного модуля . В области первого типа помеще на информация о версии процессора , данные о пошаговой отладке и указана предельно д опустимая температура . Во второю область памя ти пользователи могут вводить свою информацию . Доступ к динамическим данным об изменении температуры даёт возможность управ ляющим программам оповещать администратора об опасных системных событиях. Увеличение ёмкости кэша второго уровн я повышает пропускну ю способность системы благодаря мгновенному доступу процессоров к часто используемым данным и инструкциям , хранящимся в быстрой кэш-памяти . По заявлению Intel , увели чение ёмкости кэша с 512 Кбайт до 1 Мбайт приводит иногда к 20% росту общей производительн о сти системы. Для объяснени я этого явления уместно провести аналогию с холодильниками , используемую Intel : хранение запаса продук тов в холодильнике избавляет поваров ресторан а от необходимости ездить по магазинам , за купая провизию . Чем больше холодильни к , тем лучше , особенно в час пик , когда количество клиентов в ресторане резко возр астает . Так вот , в случае с сервером «х олодильник» - это кэш-память второго уровня , а «магазин» (где доступны те же продукты ) - в принципе более медленная системная памя ть. Большой кэш L 2 значительно повышает об щую производительность многопроцессорных конфигураци й в системах , работающих с крупными массив ами несопоставимых данных . По информации Intel , проведённые корпорацией тесты ZD ServerBench показали почти пропорциональ ный ро ст производительности системы по мере установ ки дополнительных процессоров с мегабайтным к эшем. Усовершенствованная архитектура Xeon , допускающая 36-р азрядную адресацию физической памяти , теоретическ и позволяет процессору получать доступ к систем ной памяти ёмкостью до 64 Гбайт . Н овый механизм постраничного обмена Page Size Extension - 36 останется п рактически незаметной для глаз пользователя и разработчиков приложений . В настоящее время PSE -36 подде рживают операционные системы Windows NT , SCO Unix Ware и Sun Solaris . Для остальных операционных систем потребуется обновить драйвер блока управления памятью . Intel 450 NX PCIset стал первым микросхемным набором , оптимизированным для Pentium II Xeon . Он выпускаетс я в двух вариантах , Basic и Full , соо тветственно для серверны х hi - end и систем с реднего уровня . Они имеют одинаковую структур у ядра , но отличаются производительностью и ценой. Basic PCIset поддержи вает до двух разъёмов 32-разрядной PCI , один - 64-разрядн ой и до 4 Гбайт системной памяти ти па EDO . Его более совершенный «родственник» Full PCIset поддерживает до четырёх слотов типа EDO . Эти чипсеты объединяет функционирование на 100-мегагерцовой частоте си стемной шины и возможность поддержки многопро цессорных (до четырёх Xeon ) конфигураций . 64 -разрядная ши на PCI спос обна существенным образом повысить общую прои зводительность системы с учётом оптоволоконной технологии обмена данными с дисковыми масс ивами , использования высокопроизводительных сетевых магистралей на основе АТМ , Gigabit Ethernet и других . Повышается , по сути , синхронизация мощности процессора и производительности подсистемы ввода-вывода . Xeon , как я уже отмечал , предназначен не только для серверов , но и для рабочих и графических станций , для которых одним из важнейших параметро в является производительн ость видеоподсистемы . Для них разработан чипс ет Intel 440 GX AGPset на базе и звестного микросхемного набора 440 BX . 440 GX управляет работой порта AGP в режиме 2х . Режим удвоенной производительности реализуе тся благодаря так называемо й технологии двойной накачки - данные передаются как п о переднему , так и по заднему фронтам тактовых импульсов (у обычной AGP - только по переднему ), при этом полоса пропускания достиг ает значения 533 Мбайт /с . Физические параметры интерфейса AGP остаются п режними . Ещё одой особенностью набора чипсета 440 GX стала возможность обращения к памяти ёмкостью до 2 Гбайт , что в два раза больше , чем у его приемника. Несмотря на тот факт , что в нас тоящий момент понятие многопроцессорности ассоци ируется у Int el лишь с четырьмя устройствами на одной плате , ведутся работы по созданию симметричных мультипроцессорных систем , поддержива ющих до восьми «Ксеонов» . Разработки восьмика нального чипсета для Xeon ведутся фирмой Corollary , дочерней ком панией Intel . И , само собой , возможны кластерные решен ия , скажем , на основе архитектуры распределённ ой памяти ( NUMA ). В обоих случаях , как правило , не требуется «переписывать» прикладные программы ( правда , операционная система требует некоторой оптимизации ). В процессорной шине чипсета Intel 450 NX PCIset предусмотрен так называемый разъём кластерного соединения , что упрощает построение кластерного соединения на основе стандартных четырёхпроцессорных узло в. Ещё одним перспективным направлением является кластер с передачей соо бщений . Суть её состоит в отсутствии разделения ресурсов . Отдельно стоящие узлы кластера об мениваются данными , например , тактовыми импульсами , сигнализирующими о нормальном состоянии сис темы . И хотя LAN -соединение остаётся работоспособным , сущ ествует необх одимость в сети нового т ипа - так называемой SAN ( System area Network ). В завершении хотел бы отметить , чт о некоторые ведущие западные производители ( IBM , NCR , Dell ) уже начали поставки систем на базе Xeon , а на презентации пр оцессора в России компани и Kraftway и «Вист» также представили свои новые серверные решени я . Ориентировочные цены на Pentium Xeon составят 1124 долларов ( L 2 512 Кбайт ) и 2836 долларов ( L 2 1 Мбайт ) при поставках от тысячи штук . Несколько слов о производительности. До недавнишнего времени основной ме рой производительности микропроцессоров (да и компьютеров ) считалась их тактовая частота ра боты , и это было , вообще говоря , справедлив о . Однако по мере усложнения архитектуры м икропроцессоров ( RISC - ядро , встроенная кэш-па мять , техноло гия внутреннего умножения тактовой частоты ) д анный параметр работы устройств , хотя и ос таётся важным показателем их производительности , уже не является определяющим . Именно эти м можно объяснить , например , тот факт , что микропроцессор i 486 SX -25 производительнее i 386 DX -33. В 1992 году фирма Intel предложила индекс для оценки производительности своих микропроцессоро в - iCOMP ( Intel Comparative Microprocessor Performance ). Сам индекс представляет из себя число , которое отраж ает относительную пр оизводительность данного устройства по сравнению с другими микрос хема семейства х 86 и Pentium . Производительность процессора 486 SX -25 принимае тся за 100. Заметим , что новый индекс не з аменяет известные тестовые программы ( benchmark ) уже хотя бы потому , что измеряет относительную пр оизводительность микропроцессора , а не системы в целом . Кстати говоря , при вычислении и ндекса iCOMP учитываются операции со следующими «взвешенными» компонентами (числами ): 16-разрядные целые (67%),16-раз рядные действительные (3%), 32-разрядные целые (25%), 32- разрядные действительные (5%). К слову , именно вел ичина производительности с индексом iCOMP использовалась фирмой Intel в новой системе маркировки процессоров Pentium , напри мер 735\ 90 и 815\ 100 для тактовой частоты 90 и 100 МГц . Следует , однако , учитывать , что в реаль ных системах может наблюдаться другое соотнош ение производительности процессоров . Связанно это как с особенностями конкретных системных плат , так и , в случае с Pentium , с тем , что для достижения максимальной производительн ости требуется оптимизация программных кодов . Список литературы : 1. А.Борзенко . IBM PC : устройство , р емонт , модернизация.-Москва .: «Компьютер Пресс» , 1996.-344 с. 2. К.Ахметов , А.Борзенко . Современный персональный компьютер.-Москва .: «Компьютер Пресс» , 1995.-317 с. 3. Компьютер Пресс № 8 1998г . В.Богданов . Новые процессор Xeon .: с .193-195. 4. Компьютерра // Москва ООО "Пресса " 1997 - 1998 г. 5. Компьютер Пресс // Москва «Компьютер Пресс» 1997 г .- 1998 г .
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
Красавица-жена может сберечь вам до 1000 Gb на жёстком диске.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Микропроцессоры", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


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