Курсовая: История процессоров - текст курсовой. 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

Курсовая

История процессоров

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 258 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

КУРСОВАЯ РАБОТА , на тему история создания процессора , мог бы начать ся словами «В 60 годы ХХ столетия появились первые электронно-вычислительные машины ЭВМ . Сначала они были большие и громоздкие типа ЭНИАК , они были доступны только исследовательским центрам с огромным бюджетом , но с развитием техники компьютеры становятся все меньше и меньше и сейчас мы с Вами имеем возможность приобрести и использовать дома и на работе компактные и намного более быстрые , а также более надежные ЭВМ» . Но зачем говорить о том , что и так известно каждому школьнику . Я начну с 1978 года когд а был запущен в серийное производство один из первых процессоров из серии i 86. Это именно та серия развитие которой и привело к появлению доступных и небольших в размерах персональных компьютеров , так популярных в наше время. Мы не будем говорить про дру гие смежные области , такие как СуперКомпьютеры , специализированные компьютеры и т.д . а остановимся на так называемых IBM совместимых компьютеров названных так по имени фирмы производителя и можно сказать прародителя всей современной вычислительной техники. Фирму Apple Computers я сознательно опускаю , так как компьютеры данной фирмы можно назвать скорее специализированными , чем широко распространенными. Итак в 1978 году фирма Intel совместно с фирмой IBM разрабатывает и выпускает в серию первые из процесс оров семейства i 86. Из названия понятно , что были еще и 80 и 81 и т.д ., но они не имели такого успеха и распространения. Intel AMD Ciryx 8086 - 1978 8088 - 1979 80286 - 1982 80386DX - 1985 1991# 1992* 80386SX - 1988 1991# 1992* i486DX - 1989 1993# 1993* i486SX - 1990 1993* 1993* i486DX2 - 1992 1993# 1993* i486DX4 - 1994 1994 1995 5x85 - Oct1994 Nov1995 Aug1995 iP 5 - M ar 1993 Feb 1996 Oct 1995 iPPro - Nov 1995 Nov 1996? waiting # изготовлен по лицензии и тех-мате p иалам Интел * собственная p аз p аботка фи p мы ? было обещано , но я не видел Из таблицы видно , что наряду с фирмой Intel к ряду процессоров , присоединяются и д ругие фирмы которые производят свои устройства по зарекомендовавшей себя технологии . В дальнейшем эти фирмы выливаются в конкурирующие между собой предприятия , что и приводит к резким снижениям цен и соответственно популярности . На сегодняшний день можн о сказать , что Ciryx практически сдала позиции хотя по прежнему выпускает современные и недорогие процессоры , но уже и не стремится занять , хотя бы номинально , лидерство . Данную фирму всегда отличало , то что она Самостоятельно разрабатывала процессоры , но не все модели были столь удачны как у конкурентов . На этих словах и остановимся. Несмотря на то что AMD это практически отпочковавшийся от Intel младший брат их пути расходятся как в маркетинговой так и технологической нишах . Сейчас наблюдается явное про тивостояние двух сильных конкурентов у которых есть свои технологии , а так же сильные и слабые стороны . И хотя принято считать , что AMD просто клонирует Intel Pentium – это не так . Эта фирма по праву занимает свою долю на рынке процессоров , даже несмотря н а то , что ее подход к развитию технологий скорее эволюционный , чем революционный. Правда Intel с ее продукцией , начиная с Pentium и заканчивая Pentium 4, тоже не совершила ничего революционного в области . Но все равно считается , что эта фирма идет на ша г впереди своего младшего брата . Данное заблуждение было развеяно в 2000 – 2001 годах , когда из-за неправильной политики в маркетинге Intel не смогла продвинуть свой новый процессор Pentium 4 из-за большой стоимости не столько самого чипа сколько периферии в частности памяти RDIMM . В это время AMD выходит на рынок с процессором Atlon и чуть погодя Atlon XP который по характеристикам даже превосходил Pentium 4, а по цене был гораздо ниже . Таким образом про процессоры AMD заговорили не просто как про дешевую альтернативу , но и как про более выгодное вложение средств , по крайней мере для домашних пользователей. Несмотря на провал в маркетинге Intel не сдается и сейчас мы понимаем , что ее процессор был куда более технологически совершенен . Что мы и видим в сит уации на рынке , AMD опять входит в роль к которой все привыкли в роль дешевой альтернативы более дорогим , но и более быстрым и современным Pentium -ам. Внутренние названия и краткие характеристики названий процессоров выпускаемых Intel доступные на сайте ф ирмы : (Intel ) P 9 i386SX P4 i486DX P4S i486SX P23S i487SX P23T OverDrive for PGA(169) P4T OverDrive for PGA(168) P24S i486DX2 P24T Pentium OverDrive for i486DX2 socket 3 (Vcc=5V,core=3V). P24CT Pentium OverDrive for Socket 3 (Vcc=3V) P5 Pentium-60,66 P54C Pentium-90,100,75 x1.5 with APIC and Multiprocessing features P55C Bugfix P54C with clock 133,150,2.5V P24C IntelDX4 P24D i486DX2 with WB cache (IntelDX2 (tm) WriteBack Enhanced) P54M Overdrive ( include to P54C but P54C work too) P6 ?????? (no comments) P 7 ?????? (no comments) Сейчас эти названия уже ничего не говорят , но вот что было буквально несколько лет назад – это статья из одного популярного Интернетовского журнала : Приобретение машины с процессором Pentium - рискованное вложение ср едств . Мода на компьютерном рынке меняются так стремительно , что за ней почти невозможно уследить : 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200 МГц ... Закончится ли когда-нибудь эта бешеная гонка ? Решением может стать MMX (Multimedia eXtension - "мультимедиа - расширение ") - технология , которая может превратить "простой " Pentium ПК в мощную мультимедийную систему. Как известно , на кристалле процессора Pentium интегрирован математический сопроцессор . Этот функциона льный блок , который отвечает за "перемалывание чисел ", но ... а практике , подобные возможности требуются все же достаточно редко , их используют в основном системы САПР и некоторые программы , решающие чисто вычислительные задачи . У большинства пользователей этот блок просто проистаивает. Создавая технологию MMX, фирма Intel стремилась решить две задачи : во-первых , задействовать неиспользуемые возможности , а во-вторых , увеличить производительность ЦП пр и выполнении типичных мультимедиа-программ . С этой целью в систему команд процессора были добавлены дополнительные инструкции (всего их 57) и дополнительные типы данных , а регистры блока вычислений с плавающей запятой выполняют функции рабо ч их регистров. Дополнительные машинные команды предназначены для таких операций , как быстрое преобразование Фурье (функция , используемая в видеокодеках ), которые зачастую выполняются специальнымы аппаратными средствами. Про цессоры , использующие технологию MMX, совместимы с большинством прикладных программ,ведь для "старого " ПО регистры MMX выглядят точно так же , как обычные регистры матматического сопроцессора . Однако , встречаются и исключения . априм ер , прикладная программа может одновременно обращаться только к одному блоку - либо вычислений с плавающей запятой , либо MMX. В ином случае результат , как правило , не определен и нередко происходит аварийное завершение прикладной программы. Т ехнология MMX - это генеральное направление развития архитекруры процессоров Intel на 1997 г . В первую очередь ее преимущества смогут оценить конечные пользователи - мультимедиа-компьютеры станут заметно мощнее и дешевле . Официальное объявление новой технологии запланировано на начало октября 1996 года , однако процессор , в котором реализована технология MMX, уже существует . Он известен под кодовым названием P55C, и Intel,видимо , сознательно оттягивает момент его выпуска , давая изготовителям ПК возможность ознакомиться с достоинствами этого ЦП. Среди компаний , которые предполагают выпустить мультимедиа-ПК с процессором P55C, есть как признанные лидеры компьютерного рынка - Compaq, Dell, Acer, так и молод ые , но динамичные фирмы , например , Compulink Research (CLR). Ожидается , что большинство популярных прикладных программ будут использовать технологию MMX, причем к концу 1997 г . их количество более чем удвоится , и пользователи вновь стоклкнутся с проблемой выбора.Сегодня имеются три высокопроизводительных процессора - Pentium с тактовой частотой 200 МГц , Pentium Pro с той же тактовой частотой и 200-МГц вариант P55C. Результаты испытаний на производительность , которы е предоставила фирма CLR, позволяют сделать вывод , что ПК с процессором P55C занимают промежуточное положение в этом ряду . При выполнении типичных задач , результаты этого ЦП почти не отличаются от показателей "обычных " моделей Pentium с такой же т актовой частотой . Однако при исполнении фрагментов кода , который был оптимизирован для P55C (на видео -, аудио - и графических тестах ), он не уступает процессору Pentium Pro, в зависимости от типа задачи выигрыш в быстродействии дости г ает от 70% до 400%. Как ожидается , мультимедиа-ПК с процессором P55C будет дешевле аналогичного по функциональным возможностям компьютра. В статье использованы материалы , предоставленные фирмой CLR. Смешно читать эту статью зная , что за ММХ проследовал «расширенный ММХ» , а потом SSE и наконец сейчас SSE 2. В дальнейшем обзоре мы увидим , что это еще не все… Кроме технологических решений по увеличению количества инструкций , велась работа и по улучшению процесса производства . Ведь транз исторов для обработки информации становилось все больше и больше , и они в конце концов просто не помещались на кристалл , что приводило к более совершенным решениям . В настоящее время процессоры Intel выпускаются по техпроцессу с нормой в 0,13 мКм , и на одн ом квадратном миллиметре кристалла располагается миллионы транзисторов . Intel планирует перейти на 0,09 мКм уже в 2003 году , т.е . через месяц (ну может чуть по позже ). Что такое техпроцесс 0,13 мКм. Попробую объяснить , не вдаваясь в технологию . Обычно , приведенная цифра означает длину канала КМОП-транзистора . Скорость переключения каскада на КМОП зависит от крутизны ;) ВАХ транзисторов и емкости нагрузки . Крутизна определяется током через транзистор и отношением (ширина канала - W)/(длинна канала - L). Основная емкость в КМОП технологии -- емкость затворов транзисторов , пропорциональна площади затвора =~W*L. Очевидно , что чем меньше длина канала , тем меньше площадь затвора (причем зависимость квадратичная ), при том же отношении W/L. Следовательно , можн о уменьшить ток и не потерять быстродействие . А можно уменьшить W/L за счет уменьшения ширины канала и уменьшить размер транзисторов -- увеличить кол-во элементов на кристалле (хотя в современных технологиях ширина канала как правило оптимальна с точки зре н ия минимизации размера топологического элемента ). И вот кульминация КУРСОВОЙ РАБОТЫ представляю новый процессор от Intel . В конце мая корпорация Intel ( http://www.intel.com/ ) сообщила о том , что в течение ближайшего месяца производители компьютеров намерены предст авить первые серверы и рабочие станции на базе процессоров Itanium. Ожидается , что в этом году около 25 компаний выпустят более 35 таких моделей , а сотни поставщиков оборудования и программного обеспечения предложат продукты , работающие с данными системами . IDC прогнозирует , что в этом году будет продано 26 тыс . систем на базе Itanium, а к 2004 году их число возрастет до 540 тыс . Иными словами , сообщение Intel означало , что начался промышленный выпуск нового процессора корпорации. Системы на основе процессоров Itanium будут поддерживаться четырьмя ОС , включая платформу Microsoft Windows (64-разрядную версию для рабочих станций - 64-bit Edition и 64-разрядную версию для серверов - 64-bit Windows Advanced Server Limited Edition 2002); HP-UX 11i v1.5 компании Hewlett-Packard, AIX-5L корпорации IBM и Linux. 64-разрядные версии последней планируют поставлять компании Caldera Internati o nal, Red Hat, SuSE Linux и Turbolinux. Уже анонсировано более 500 приложений , которые предполагается портировать для архитектуры Itanium. Буквально в день объявления Itanium о выпуске систем на его основе заявили несколько крупных компаний , в числе которы х Bull, Compaq, Dell, Fujitsu-Siemens, Hewlett-Packard, IBM, NEC, SGI и Unisys. В частности , IBM анонсировала рабочую станцию IntelliStation Z Pro и сервер X380, Dell - четырехпроцессорный сервер PowerEdge 7150 и рабочую станцию Precision Workstation 730, Bull - 4- и 16-процессорные модели серверов Escala IL. Особо хотелось бы отметить системы , представленные Hewlett-Packard: двухпроцессорную рабочую станцию HP Workstation i2000 и 4- и 16-процессорные серверы HP Server rx4610 и HP Server rx9610. В настояще е время HP-UX - единственная 64-разрядная система UNIX, обеспечивающая переносимость на уровне двоичного кода программных приложений заказчиков при переходе c RISC (Reduced Instruction Set Computing) на архитектуру Itanium. HP-UX оптимизирована с тем , чтоб ы обеспечить высокий уровень производительности , масштабируемости и надежности . Кроме того , сейчас Hewlett-Packard - единственный производитель компьютеров на платформе RISC, чью технику можно перевести на платформу Itanium без повторной компиляции приложе н ий и ПО . А дело здесь в следующем. Путь процессоров Itanium к потребителю в Intel обычно делят на шесть этапов : завоевание поддержки отрасли , выпуск прототипов для партнеров , выпуск прототипов для разработчиков , выпуск пилотных систем , платформы и , наконец , массовое внедрение решений . Известно , что для тестирования и разработки производителям компьютеров и пользователям было поставлено более 6500 систем . Первый этап этого пути датируется ноябрем 1997 года . Однако хотелось бы напомнить , что история Itanium н ачалась значительно раньше. Merced, он же Itanium Еще в июне 1994 г . компании Intel и Hewlett-Packard (http://www.hp.com) подписали соглашение о совместной разработке новой 64-разрядной архитектуры , ориентированной на применение в серверах и рабочих станци ях . Преимущества микропроцессоров с большей разрядностью очевидны . Они позволяют адресовать больший объем памяти , дают возможность оперировать с большим диапазоном чисел , повышают эффективность параллельных и матричных вычислений и т.д . Заметим , что еще в 1983 г . в Hewlett-Packard было принято решение начать проект объединения различных процессоров и ОС , используемых в трех компьютерных линейках (HP1000, HP3000 и HP9000). Результаты этого решения сегодня хорошо известны : это семейство процессоров PA-RISC ( P recision Architecture Reduced Instruction Set Computing) и ОС UP-UX, которые совместно применяются в высокопроизводительных рабочих станциях и Unix-серверах (N-, V-, L- и A-класса ). Первый компьютер на базе PA-RISC был представлен еще в 1985 г . Исследован и я и разработки ведутся в лаборатории микропроцессоров , которая входит в подразделение System VLSI Technology Operation. В 1989 г . в поисках нового , наследующего PA-RISC решения Н ewlett-Packard приступила к разработке архитектуры EPIC (Explicitly Parallel I nstruction Computing), впоследствии переименованной в WideWorld Architecture, а затем SuperParallel Processor Architecture (SP-PA). Но в 1993 г ., когда эта 64-разрядная архитектура была практически готова , руководители проекта поняли , что компании одной н е вынести огромных расходов на разработку и изготовление нового процессора . Тогда в Н ewlett-Р ackard впервые рассмотрели возможность привлечь к созданию высокопроизводительного процессора другую компанию. К 1994 г . корпорация Intel, имеющая огромный опыт в о бласти микропроцессоров , испытывала определенные трудности . Продолжавшаяся два года разработка 64-разрядной архитектуры Р 7 натолкнулась на серьезные трудности . Впоследствии Intel отказалась от Р 7 в пользу EPIC, хотя справедливости ради стоит отметить , что некоторые особенности Р 7 реализованы в Itanium. К предложению HP работать сообща в Intel отнеслись с большим энтузиазмом . Ведь открывалась реальная возможность заполучить масштабируемую ОС корпоративного уровня HP-UX, которую можно будет реализовать на нов ой платформе . В совместном контракте Н ewlett-Р ackard пришлось пойти на крупные уступки . Корпорация согласилась на то , что Intel будет принимать все конструктивные решения по новому процессору , даже те , которые затрагивают архитектуру EPIC, разработанную и н женерами Н ewlett-Р ackard. Кстати , новый процессор получил название Merced в честь реки в Калифорнии. Два года спустя , когда выяснилось , что мощности Merced недостаточно , чтобы при использовании HP-UX обойти архитектуру PA-RISC, в Н ewlett-Р ackard решили сам остоятельно создавать новый процессор на том же фундаменте , что и Merced, но с иной реализацией внутренних функциональных блоков . Когда об этом проекте узнали в Intel, начались переговоры о распространении партнерства , которое первоначально ограничивалось созданием только процессора Merced, на 64-разрядную архитектуру в целом , с тем чтобы включить в соглашение и новый кристалл . Так Merced, в свое время рассматриваемый в качестве потенциального могильщика RISC-архитектуры , превратился в промежуточную ступен ь ку . Поскольку подписанное соглашение не имело жесткого срока , обе компании без труда расширили свое сотрудничество уже над новым 64-разрядным процессором McKinley (так называется высочайшая гора в Северной Америке ). Кстати , первоначально предполагалось , ч т о системы Merced появятся в 1997 или 1998 г . Но скоро только сказка сказывается. Важность успеха Intel и НР в деле создания мощной 64-разрядной платформы для компьютерной индустрии невозможно переоценить . Свои ставки здесь есть у каждого . Почти все фирмы-п роизводители компьютеров создают новые системы , а все разработчики ОС UNIX планируют перенести свои версии на новую платформу . Аналитики уверены , что Itanium заставит компании , выпускающие серверы и рабочие станции RISC/Unix, пересмотреть свой модельный р я д . Однако на очень широкий выбор компьютеров Itanium рассчитывать не приходится . Процессор разрабатывался слишком долго , к тому же с середины 1999 г . разработка то и дело наталкивалась на препятствия . В результате большинство компаний сосредоточилось на с о здании компьютеров на базе McKinley. Неудивительно , что выпуск Merced неоднократно задерживался , если учесть , что два гиганта индустрии преследовали общую цель , но использовали совершенно разные тактические подходы . Некоторые эксперты тогда утверждали , что компании оказались партнерами поневоле : их свели внешние силы рынка , разрабатываемые изделия и финансовые трудности , которые они решили преодолевать вместе. Intel рассматривает Itanium в качестве родоначальника нового семейства процессоров , которое будет развиваться в ближайшие 25 лет . За первой моделью с кодовым названием Merced последуют McKinley, Madison, Deerfield и другие новые версии . По официальным данным , шесть моделей подобных кристаллов уже находятся на стадии разработки . Опытные партии процессо р а McKinley планируется выпустить в конце текущего года , а первые системы на его основе должны появиться в 2002 г . Ожидается , что этот процессор дебютирует с тактовой частотой в 1 ГГц или выше . По имеющейся информации , все 64-разрядные процессоры Intel буд у т содержать в своем названии слово Itanium, а McKinley, Madison и прочие имена так и останутся кодовыми названиями . Таким образом , скорее всего официально анонсированы будут Itanium II, Itanium III и т . д. Только через три года после подписания соглашения, в ноябре 1997 г . Intel и Hewlett-Packard представили архитектуру будущего процессора и планы разработки целого семейства IA-64 (Intel Architecture). Не полагаясь только на собственные ресурсы , в мае 1999 г . Intel объявила о создании инвестиционного фонда, получившего название Intel 64 Fund с капиталом 250 млн . долл . Эти средства должны были быть направлены на инвестиционную поддержку компаний , занимающихся разработкой Интернет-приложений и ПО уровня предприятий . В создании фонда , помимо Intel и Hewlett-P a ckard, приняли участие 16 компаний и организаций . Среди них не только компьютерные фирмы - Compaq, Dell, SGI, но и Reuters, Ford Motor Company, General Electric, Bank of America. На сегодняшний день более 150 млн . долл . инвестировано более чем в 40 компани й , работающих в сфере инфраструктуры Интернет , электронной торговли , производства и финансов на вертикальных рынках. Тогда же , в 1997 г ., Intel и Hewlett-Packard представили архитектуру и набор команд IA-64. В августе 1999 г . впервые появились опытные обра зцы процессора , а осенью Intel представила Itanium как коммерческое наименование своего первого 64-разрядного процессора , дотоле носившего рабочее название Merced. Введены были термины "семейство процессоров Itanium" (IPF, Itanium Processor Family) и "арх и тектура Itanium" (Itanium Architecture). Через год , в октябре 2000 г . появились пилотные образцы систем на основе Itanium. Примерно в то же время прошло второе промышленное тестирование программ и оборудования на платформе Itanium. Приоритетной задачей эт о го мероприятия было жесткое тестирование платформы перед пилотным выпуском , причем в программу тестирования входила проверка работы в сети и обеспечение телекоммуникаций . На территории Caesar's Palace площадью 34 тыс . кв . футов , где проходило тестирование, было проложено более 3 миль кабеля , более ста 20-амперных силовых линий , установлены хранилища данных суммарной емкостью более 2 Тбайт . Активно проводились и другие мероприятия , включая широкое распространение ключевой технической информации и средств ра з работки , а также поставку более 6000 прототипов серверов , как в одно -, так и в многопроцессорной конфигурации . Кроме того , Intel открыла в разных странах мира более 30 центров разработки приложений , где инженеры Intel и разработчики программного и аппарат н ого обеспечения совместно работали над оптимизацией прикладных программ под системы на основе Itanium. Особенности архитектуры По мнению представителей Intel, архитектура процессора Itanium - это самая значительная разработка со времени презентации 386-го процессора в 1985 г . Первые образцы 64-разрядного процессора Intel представляют собой картридж размером примерно 10х 6 см , который включает в себя кэш-память третьего уровня емкостью 2 либо 4 Мбайт и радиатор . Картридж монтируется в разъем типа Slot и имее т 418 выводов . Процессор имеет трехуровневую иерархию сверхоперативной памяти . Если кэш-память первого и второго уровней интегрирована на кристалле процессора , то микросхемы кэш-памяти третьего уровня расположены на самой плате картриджа . На реализацию про ц ессора с соблюдением проектных норм 0,18 мкм потребовалось около 320 млн . транзисторов , из которых только 25 млн . пришлось на реализацию самого ядра , а остальные - на кэш-память . Самый большой модуль процессора - это блок вычислений с плавающей запятой , о н занимает около 10% площади кристалла . Производительность Itanium составляет до 6,4 млрд . операций с плавающей запятой в секунду . Благодаря архитектуре EPIC и 15 исполнительным устройствам процессор может выполнять до 20 операций одновременно . При этом он может непосредственно адресовать до 16 Тбайт памяти при пропускной способности до 2,1 Гбайт /с . В процессоре реализована поддержка всех расширений Intel (технологий MMX, SIMD и симметричной мультипроцессорной обработки ), за исключением SSE2. Архитектура IA-64. Одна из самых интересных деталей в плане размещения узлов процессора - это система синхронизации работы узлов . Одновременная передача тактовых импульсов при большой площади процессора представляет сложную задачу для разработчиков , поскольку задержки в рас пространении импульсов тактового генератора могут вызывать рассинхронизацию узлов . Для этой цели по всей площади кристалла разместили большое число точек распространения тактовых импульсов. Архитектура Itanium включает такие уникальные средства повышения н адежности , как система расширенного самоконтроля EMCA (Enhanced Machine Check Architecture), обеспечивающая обнаружение , коррекцию и протоколирование ошибок , а также поддержку обработки кода ECC (Error Correcting Code) и контроля четности. Для двух - и четы рехпроцессорных систем Intel выпустила специальный набор микросхем Intel 460GX, которые могут включаться каскадно , увеличивая число одновременно используемых процессоров . Поскольку конфигурация таких систем изначально предусматривает объемы оперативной па м яти в несколько гигабайт , то в системах Itanium применяются сравнительно недорогие микросхемы памяти типа SDRAM. При этом для увеличения производительности , по словам представителей Intel, используются такие методы , как буферирование , чередование и делени е памяти на несколько банков . Набор микросхем реально поддерживает работу с 64 Гбайт памяти при максимальной пропускной способности 4,2 Гбайт /с , хотя 64-разрядная адресация памяти теоретически позволяет обращаться к гораздо большему количеству адресов. Проц ессоры Itanium будут работать на тактовой частоте 800 или 733 МГц , а их стоимость в зависимости от объема кэш-памяти составит от 1177 до 4227 долл. Архитектура IA-64. Современные тенденции развития микропроцессоров связаны с выполнением большего числа команд за один такт . Разработчики IA-64 полагают , что добиваться более высокого уровня суперскалярности (распараллеливания ) в процессоре можно , только если отказаться от обычных последовательных кодов и ввести параллелизм прямо на уровень системы команд . В этом случае задача распараллеливания ложится не на аппаратуру процессора , а на компилятор . Как уже отмечалось , в основе IA-64 лежит технология EPIC, главная идея которой - введение явного параллелизма . Преимущества такого подхода понятны . В схемотехнических ре ш ениях процессоров исчезает сложная логика , отвечающая за внеочередное суперскалярное выполнение команд , и можно отвести больше места на кристалле под кэш-память , файл регистров и исполнительные устройства . Однако , с другой стороны , возникает необходимость разрабатывать сложные и эффективно распараллеливающие компиляторы. Несомненно , что между технологиями EPIC и VLIW (Very Long Instruction Word) много общего . VLIW обычно рассматривают как статическую суперскалярную архитектуру . Имеется в виду , что распара ллеливание кода происходит на этапе компиляции , а не динамически во время исполнения . Иными словами , в машинном коде VLIW присутствует явный параллелизм . В свою очередь , к основным особенностям EPIC относят : · большое количество регистров , · масштабируемо сть архитектуры до большого количества исполнительных функциональных устройств , · параллелизм в машинном коде , · предсказание ветвлений (предикацию ), · спекулятивное выполнение (загрузку по предположению ). Основная особенность EPIC та же , что и у VLIW, - распараллеливанием потока команд занимается компилятор , а не процессор . Достоинства данного подхода заключаются в том , что упрощается архитектура процессора , причем он не тратит время на анализ потока команд . Кроме того , в отличие от процессора компиля т ор способен проводить анализ по всей программе , а не по сравнительно небольшому ее участку . Поскольку практически любая программа должна запускаться многократно , выгоднее распараллелить ее один раз (при компиляции ), а не каждый раз , когда она исполняется н а процессоре. В архитектуре Itanium насчитывается по 128 64-разрядных целочисленных регистров общего назначения и 80-разрядных регистров вещественной арифметики , а также 64 одно pаз pядных п pедикатных pегист pа . Все они доступны для программирования ; кроме то го , имеется множество недоступных внутренних служебных регистров , используемых самим процессором . 64 одноразрядных регистра используются для организации логики предсказания ветвления и выполнения команд в порядке , отличном от последовательного. Для достиже ния явного параллелизма в формат команд IA-64 введены дополнительные разряды маски , которые явно указывают на зависимости между командами . До сих пор задача определения таких зависимостей полностью ложилась на аппаратуру процессора . Здесь же вводится поня т ие групп команд . Все они независимы , и их следует выдавать на выполнение в разные исполнительные устройства . Разряды маски указывают на зависимости не только внутри нескольких команд , но и между группами команд . По три команды IA-64 объединяются в так наз ы ваемую связку , имеющую емкость 128 разрядов . Связка содержит три команды и шаблон , в котором указано , какие есть зависимости между командами (например , можно ли с первой командой запустить параллельно вторую или же она должна выполниться только после перв о й и т.п .). В современных процессорах активно используются методики предсказания ветвлений и спекулятивного выполнения . Однако в существующих на сегодня моделях очень много времени уходит на вычисление ветвей программы , которые впоследствии не используются. Другое дело Itanium. Если в исходной программе встречается условное ветвление , то команды из разных ветвей помечаются разными предикатными регистрами (команды имеют для этого предикатные поля ); далее они выполняются совместно , но их результаты не записыв а ются , пока значения предикатных регистров не определены . Когда , наконец , вычисляется условие ветвления , предикатный регистр , соответствующий правильной ветви , устанавливается в 1, а другой - в 0. Перед записью результатов процессор проверяет предикатное п о ле и записывает результаты только тех команд , предикатное поле которых содержит предикатный разряд , установленный в единицу. Еще одна особенность архитектуры Itanium - предсказание и исполнение по предположению . Этот механизм должен снизить простои процесс ора , связанные с ожиданием выполнения команд загрузки из относительно медленной основной памяти . Компилятор перемещает команды загрузки данных из памяти так , чтобы они выполнились как можно раньше . Следовательно , когда данные из памяти понадобятся какой-л и бо команде , процессор не будет простаивать . Перемещенные таким образом инструкции называются командами загрузки по предположению и помечаются особым образом . А непосредственно перед командой , использующей загружаемые по предположению данные , компилятор вс т авит команду проверки предположения . Если при выполнении загрузки по предположению возникнет исключительная ситуация , процессор сгенерирует исключение только тогда , когда встретит команду проверки предположения . Если , например , команда загрузки выносится и з ветвления , а ветвь , из которой она вынесена , не запускается , то возникшая исключительная ситуация игнорируется. С выходом Itanium сравнение процессоров по частоте практически теряет смысл . Теперь придется применять новые методики , учитывающие не только к оличество реально выполненных за один такт инструкций , но и качество анализа компилятором исполняемой программы , поскольку результирующая производительность будет сильно зависеть от этого (процессор ведь может работать с огромной скоростью , вычисляя ненуж н ые ветви программы ). Расширение x86 По заявлению разработчиков , Itanium полностью совместим с современными 32-разрядными приложениями . Однако вряд ли эти программы будут работать на 64-разрядном кристалле быстрее . Более того , как полагают некоторые специал исты , возможно , придется привыкать и к более медленным темпам . Зато новые , специализированные приложения оставят всех позади . Например , уже на этапе опытного производства кристаллов архитектура процессора Itanium продемонстрировала высокое быстродействие а лгоритмов защиты информации , интенсивно использующих вычислительные мощности. Второй по величине производитель микропроцессоров с архитектурой x86 - корпорация AMD (http://www.amd.com) тоже обнародовала свои планы создания 64-разрядных кристаллов . Однако в отличие от конкурентов она избрала эволюционный путь : добавила 32 разряда к уже имеющимся 32. Теперь регистры расширились до 64 разрядов , появились команды манипуляции с 64-разрядными данными , да и шина адреса увеличилась до 64 разрядов . В итоге родилась архитектура x86-64. Первоначально подобный процессор был назван "кувалдой " (Sledgehammer). Команды нового кристалла отличаются от команд процессоров x86 только наличием префикса , указывающего на их разрядность. Кроме шестнадцати регистров общего назначения , имеются восемь 64-разрядных регистров для операций вещественной арифметики . Первые восемь регистров "кувалды " даже обозначаются названиями , отражающими их x86-происхождение : RAX, RBX, RCX, RDX, RSP, RBP, RSI, RDI. Так , восемь младших разрядов RAX фактич е ски эквивалентны регистру A (аккумулятору ) процессора i8080 и регистру AL i8086. Разряды 8-15 эквивалентны регистру AH i8086. Объединение этих двух полей представляет регистр AX i8086. Битовое поле 0-31 - полный эквивалент регистра EAX в 32-разрядных 80x8 6 . Дополняют архитектуру нового процессора шестнадцать 128-разрядных регистров для хранения операндов SIMD-инструкций. Обеспечена полная аппаратная поддержка выполнения инструкций x86-32 на уровне ядра . В отличие от процессора Itanium, здесь должна обеспечи ваться полноценная реализация 8-, 16- и 32-разрядных приложений без потери производительности . Таким образом , на одном процессоре смогут одновременно и независимо работать 16- и 32-разрядные приложения . Это должно сделать переход пользователей на новую пл а тформу безболезненным . Процессоры смогут работать в двух режимах - Long и Legacy Mode. В первом кристалл будет работать как x86-64, а во втором - как x86-процессор , совместимый с 16- и 32-разрядными приложениями и поддерживающий расширение SSE. Планируется выпустить две модели 64-разрядного микропроцессора : собственно Sledgehammer и младшую модель - Clawhammer. Их отличия состоят главным образом в размере кэш-памяти второго уровня . Clawhammer позиционируется как процессор для рабочих станций и будет поддер ж ивать двухпроцессорные системы . Причем размер кристалла не должен превысить 100 кв . мм , что сделает его в достаточной мере дешевым . Sledgehammer, как планируется , будет поддерживать до восьми процессоров. Процессоры будут содержать интегрированный контролл ер памяти , совместимый с технологией HyperTransport. Это позволит напрямую работать с системной памятью , минуя системную шину и набор микросхем . Для возможности обращения к одному и тому же сегменту памяти в мультипроцессорных системах будет использоватьс я архитектура NUMA (Non-Uniform Memory Access). Каждому процессору будет отведен отдельный сегмент памяти , но при необходимости будет доступен и сегмент памяти другого процессора . AMD разрабатывает два набора микросхем с поддержкой HyperTransport. Первый ч и псет Golem предназначен для серверов и оснащен мостом HyperTransport-PCI-X, а второй , Lokar для рабочих станций , имеет встроенную поддержку интерфейса AGP 8X и мост HyperTransport-AGP. Новые процессоры будут изготавливаться с учетом проектных норм 0,13 мк м и технологии SOI (Silicon On Insulator - "кремний на изоляторе "). Поскольку массовое производство кристаллов начнется не ранее 2002 г ., говорить о конкуренции между семействами Itanium и Hammer пока преждевременно. По материалам http ://www.bytemag.ru/ жур нал для ИТ-профессионалов В данной КУРСОВОЙ РАБОТЕ использовались статьи , извлеченные исключительно из мировой паутины или Интернета . В связи с этим затрудняюсь оформить список литературы надлежайшим образом. http://www.maxwolf.ru/faq/cpu.html http://www.bytemag.ru/ http://www.intel.com/ http://www.amd.com http://www.hp.com И прошу простить за всяческие лирические отступления . МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕР СИТЕТ (филиал г . Чебоксары ) КУРСОВАЯ РАБОТА по информатике на тему «История процессоров» Студент II курса Факультета ИРЭ заочного отделения Специальность 210100 Батурин Михаил Эдуардович ШИФР 601576 Преподаватель 2002 г. Содержание : Введение. Краткий экскурс. Небольшие пояснения. Крайне интересная информация. Список неиспользуемой литературы. Введение : В тое время как космические корабли бороздят просторы галактики … Сегодня трудно представить себе мир без компьютера , и мало кто задумывается , а что же на самом деле мы называем умными машинами . И уж точно никто не знает насколько стали умными данные аппараты . Для многих людей Искусственный интеллект и компьютер котор ый стоит на вашем столе это одно и тоже . Но как люди просвещенные мы знаем , что до разума человека , или даже собаки любой самой умной машине еще далеко . Чисто для размышления в мозгах живых существ идет параллельная обработка видео , звука , вкуса , ощущен ий , и т.д . не говоря уж о такой элементарной вещи как мыслительный процесс который сопровождает многих от рождения и до самой смерти , извиняюсь перед теми кого не посетила сия благодать. Таким образом любой прорыв в информационных технологиях встречается как нечто особо выдающееся . Люди хотят создать себе младшего брата , который если еще не думает , то хотя бы соображает быстрее их . Понятно , что никакими Гигагерцами не измеришь уникум человеческого мозга , (а хотелось бы ), н о никто и не измеряет , данная курсовая работа проводит краткую экскурсию в недалекое прошлое и конечно в непонятное настоящее развития главной части компьютера , его мозга , его сердца , его центрального процессора .
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
Сторож перепутал сахар с солью, и у мальчика, воровавшего яблоки, слиплась жопа.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по радиоэлектронике "История процессоров", 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