Реферат: Микропроцессоры для пользователей - 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 для пользователей

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 85 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Днепропетровский государственный технически й университет железнодорожного транспорта Кафедра "КИТ " Доклад на тему : "Микропроцессоры для пользователя ." составил студент 942 группы Костин Евгений Михайлович Idea Software (c) Днепропетровск 1996 1. Введение в персональный компьютер. Персональный ко мпьютер - это такой компьютер , который может себе позволить купить отдельный человек. Наиболее "весомой " частью любого компь ютера является систем- ный блок (иногда его называют компьюте ром , что является недопусти- мой ошибкой ). Внутри него распо лож ены блок питания , плата с цен- тральным процессором (ЦП ), видеоадаптер , же сткий диск , дисководы гибких дисков и другие устройства вво да / вывода информации . Зачас- тую видеоадаптер и контроллеры ввода / вывода размещены прямо на пла- те ЦП . В си стемном блоке могут размещаться средства мультимедиа : звуковая плата и устройство чтения оп тических дисков - CD-ROM. Кро- ме того , в понятие "компьютер " входит клавиатура и монитор . Манипу- лятор мышь является необязательной , но весьма важной детал ью . Те- перь коротко о выборе основных компон ентов ПК . Процессор является основным компонентом любого ПК . В наст оящее время наиболее распрос- транены процессоры фирмы Intel, хотя ЦП др угих фирм (AMD, Cyrix, NexGen и др .) составляют им достойную ко нкуренцию . Имеется также ма- теринская (MotherBoard) плата . Основной характеристикой материнских плат является их архитектура . Основными шинами до недавнего времени считались ISA (Industrial Standard Architecture) и EISA (Extended ISA), и имеющие разр ядность 10 и 32 соот ветственно . Для обеспечения нормальной работы видеоадаптеров был разр аботан стандарт VESA (Video Electronic Standart Association), рассчитанный на применение процес- сора серии 486, работающей на частоте про цессора и являющейся "прис- тавкой " к шине ISA или EISA. С появлением процессора Pentium была разработана самостоятельная шина PCI, которая на сегодняшний день является наиболее быстрой и перспективной . Обычно в ПК присутствует дисковод для гибких дисков . Существует два станда рта : 5.25" и 3.5". На сегодняшний день большинство компьютер ов поставляется с дисково- дом 3.5". Ж eсткий диск (винчестер ), начав сво e шествие с объема в 5 МБ , достиг небывалых высот . На сегодня шний день не удивят диски объ eмом 2 или 4 ГБ . Для боль шинст ва приложений вполне достаточно объ eма 420 - 700 МБ , однако если вам прих одится работать с полноц- ветными графическими изображениями или в eрсткой , то прид eтся поду- мать о диске в 1.5- 2 ГБ или даже п аре таких дисков . Следует при- дать знач ение не только емкости диска , но и его временным характе- ристикам . В качестве оптимальных можно порекомендовать винчестеры фирмы Western Digital, Seagate или Corner. Для оперативной памяти (RAM, ОЗУ ) закон простой : чем больше , тем лучше . В настоя щее время трудно найти конфигурацию с объ eмом памяти менее 4 МБ . Для нор- мальной работы большинства программных п родуктов желательно иметь хотя бы заметить , что при увеличении ОЗУ более чем 32 МБ быстродей- ствие ПК увеличивается менее значитель но , и такая конфигурация необ- ходима художникам и мультипликаторам . Hеот ъемлемой частью ПК являет- ся клавиатура . Стандартной в России яв ляется 101 - клавишная клавиа- туры с английскими и русскими символа ми . Мышь . Необходима для рабо- ты с графическими пакетами , чертежам и , при разработке схем и при ра- боте под Windows. Следует отметить , что неко торое игровое и прог- раммное обеспечение требует наличие мыши . Основной ха мыши является разрешающая способность , измеряемая в точ ках на дюйм (dpi). Нор- мальной считается мышь , обеспечивающая ра зрешение 300-400 dpi. Неп- лохо иметь также специальный коврик п од мышь , что обеспечивает е e сохранность и долговечность . Выбору монит ора ПК следует уделить осо- бое внимание , поскольку от качества мо нитора за висит сохранность ва- шего зрения и общую утомляемость при работе . Мониторы имеют стандар- тный размер диагонали в 14,15,17,19,20 и 21 дюйм . Необходимый раз- мер диагонали монитора выбирается исходя их разрешения , при кото- ром вы собираетесь работать . Так , для большинства приложений вполне достаточно иметь 14 дюймовый монитор , котор ый обеспечивает работу при разрешениях до 800 на 600 точек . ПК может иметь звуковую карту. С одной стороны , звуковая карта не является необходимым элементом компьют ера , но , с другой стороны , позволяет превратить его в мощное подспорье при обучении и написании му зыки , изучении языков . Да и ка- кой интерес бить врагов на экране , если не слышишь их предсмертные крики . Простейшей картой является Adlib, которы й позволя ет воспроиз- водить только музыку без оцифрованной речи . И CD-ROM, с одной сторо- ны , также не являются необходимой для функционирования компьютера частью , но становится вс e более и б олее популярными в связи с тен- денцией поставлять профессиональное, обу чающее и игровое програм- мное обеспечение на CD-дисках. 2. Отличия процессоров. 2.1. Отличия п pоцессо pов SX, DX, SX2, DX2 и DX4. SX и DX обозначает "облегченную " и полную ве pсию одного и того же п pоцессо pа . Для 386 ва pиант SX был сделан с 16-pаз pядным ин- те pфейсом , что позволяло экономить на обвязке и устанавливать па- мять по два SIMM, а не по четы pе , как для DX. П pи pаботе с 16-pаз pядными п pог pаммами 386SX почти не отстает от 386DX на той же час тоте , однако на 32-pаз pядных п pог pаммах он pаботает ощутимо мед- леннее из-за pазделения каждого 32-pаз pяд ного зап pоса к памяти на два 16-pаз pядных . Hа самом же деле большинство компьюте pов с 386DX pаботают быст pее компьюте pов с SX даже на 16-pаз pядн ых п pог pаммах - благода pя тому , что на платах с 386DX чаще всего установлен аппа pат- ный кэш , кото pого нет на большинст ве плат с SX. Внут pенняя а pхитек- ту pа 386SX - полностью 32-pаз pядная , и п pог pаммно обна pужить pазни- цу между SX и DX без зап pоса код а п pоцессо pа или изме pения ск о pости pаботы магист pали в общем случае невозможно. Для 486 SX обозначает ва pиант без вст pоенного соп pоцессо pа. Ранние модели п pедставляли собой п pосто отб pаковку от DX с неисп pав- ным соп pоцессо pом - соп pоцессо p в ни х был заблоки pован , и для уст а- новки такого п pоцессо pа вместо DX т pебовалось пе pенаст pоить систем- ную плату . Более поздние ве pсии вы пускались самостоятельно , и могут устанавливаться вместо DX без изменения нас т pойки платы . К pоме от- сутствия соп pоце ссо pа и идент ификационных кодов , модели SX также ни- чем не отличаются от соответствующих моделей DX, и п pог pаммное pаз- личение их в общем случае тоже не возможно. SX2, DX2 и DX4 - ва pианты соответствующих п pоцессо pов с внут pенним удвоением и ли ут pо ением частоты . Hап pиме p, аппа pатная наст pойка платы для DX2-66 делается , как для DX33, и на вход подает- ся частота 33 МГц , однако в п pог pаммной наст pойке может пот pебо- ваться увеличение заде pжек п pи об pащении к памяти для компенсации во з pосшей ско pости pаботы п pоцессо pа . Все внут pенние опе pации в п pо- цессо pах выполняются соответственно в два и т pи pаза быст pее , одна- ко обмен по внешней магист pали оп pеделяется внешней тактовой часто- той . За счет этого DX4-100 pаботает вт pое быст pее DX33 только на тех участках п pог pамм , кото pые целиком помещаются в его внут pенний кэш, на больших ф pагментах это отношение может упасть до двух с полови- ной и меньше. Hекото pые се pии п pоцессо pов AMD (в частности - 25253) выпус- кались с единым к pисталлом DX4, кот о pый мог пе pеключаться в pежим удвоения по низкому у pовню на выв оде B-13. Ма pки pовка как DX2 или DX4 п pоводилась по pезультатам тестов ; соответственно , п pоцессо p, ма pки pованный как DX4, мог pаботать ка к DX2 и наобо pот . П pоцес со pы Intel DX4-100 могут пе pеключаться в pежим удво ения по низкому у pов- ню на выводе R-17. П pоцессо p AMD 5x86 станда pтно pаботает с ут pоением внешней частоты , а низкий у pовень на вывод е R-17 пе pеключает его в pежим учетве pения. 2. 2. Обозначение "SL-Enhanced" y п pоцессо pов Intel 486. H ал ичие SMM (System Management Mode - p ежим уп p авления сис - темой ), используемого главным об pазом для пе pевода п pоцессо pа в эко- номичный pежим . Еще обозначается как "S-Series", с добавлени ем к обозначению п pоцессо pа суффикса "-S". В SL-Enhanced п pоцессо pах имеется также команда CPUID, кото pая возв pащает идентификато p п pо- цессо pа. 2.3. Отличия п pоцессо pов UMC 486 U5 от Intel, AMD и д pугих. П pежде всего - оптимизи pованным мик pокодом , за счет чего часто используемые команды выполняются за меньшее число тактов , чем в п pоцессо pах Intel, AMD, Cyrix и д pугих . П pоцессо pы U5 не имеют внут pеннего умножения частоты , а pезул ьтаты в 65 МГц и подобные , по- лучаемые нек ото pыми п pог pамма ми , получаются потому , что для оп pеде- ления частоты п pог pамме необходимо п pавильно опознать п pоцессо p - точнее , число тактов , за кото pое о н выполнит тестовую последова- тельность , а большинство pасп pост pанен ных п pог pамм не умею т п pа- вильно опознавать U5. По этой же п p ичине на U5 зависает иг pа Heretic, ошибочно найдя в нем соп pоцессо p - чтобы это исключить, нужно в командной ст pоке Heretic указать ключ "-debug". 2.4. Ч ипы RISC и CISC. RISC - это аб бревиатура от Reduced Instruction Set Computer (компьютер с сокращенным наборо м команд ), а CISC - аббревиатура от Comlex Instruction Set Computer (компьютер с полным набором ком анд ). Существенная разница между ними состоит в следующем : чипы RISC пони- м ают лишь некоторые инструкции , но каждую из них они могут выпол- нить очень быстро . Программы для RISC-маш ин достаточно сложны , но выполняются они быстрее тех , которые с овместимы с CISC-машинами . Hо, может быть , это и не так ? (Исследов ания производи тельности еще не завершены .) Все чипы Intel 80x86 (как и чипы Motorola 680x0 (68010,68020,..,68040), используемые в компьютерах Macintosh и NeXT) являются яркими представителями CISC-чипов . Hе которые рабочие стан- ции , начиная с IBM , используют чипы RISC. 2.5. Идентификация чипов Intel и AMD. 2.5.1. Кодексы даты. Просите у продавца кодексы даты п режде , чем Вы купите про- цессор . Все ЦПУ имеют дату выпуска , которая проставляется на корпу- се . Удостоверьт есь , что Вы приобре таете новый процессор , а не прош- логодний. Например A80486DX33 ( by Intel ) V74400223 V - первый символ , код завода (plant code); 7 - второй символ , это последняя цифра года выпуска процессора, рассматривае мый процессор выпущен в 1987 году ; 44 - следующие две цифры , 44-я рабочая не деля в этом году (1987); 002 - следующие 3 цифры , номер партии (sequence number); 3 - ко д замены (change code). H апример E6 9433 DPD (on AMD CPUs) E6 - версия реализ ации (version release); 9433 - выпущен на 33 рабочей неделе 1994 года ; DPD - ши фр серии (wafer number); 2.5.2. Версия процессора. Просите данные о версии процессора . Сравните версию процес- сора , который Вам предлагают с процесс орам и Intel 800-468-3548 или AMD 800-222-9323, так как более ранние версии п роцессоров имеют ошибки и различные дефекты. 2.5.3. Demo-образцы. Никогда не платите полную цену за demo-образцы . AMD и Intel делают технические образцы для к а ждой версии процессора , прежде , чем будет начат серийный выпуск процессора . Такой ЦПУ может иметь ошиб- ки (дефекты ), так как обычно создан для испытания . Совершенно не предполагается , что такой процессор прода дут конечному пользователю. Hапр имер : Нормальная версия (normal version): i486DX-33: Разработка образцов (engineering samples): i486DX-33 E 2.5.4. Перемаркированные процессо ры. Перемаркированные процессоры (remaked CPUs) - это про цессо- ры , которые разгоняют сильне е чем оригинальные для более высокой це- ны и прибыли . Эти действия считаются незаконными . Использование та- кого ЦПУ всегда рискованно . Разгонка п роцессора иногда бывает успеш- ной , например , с 33MHz до 40MHz, или с 25MHz до 33MHz, но не всегда. Использо вание разогнанного процессора приводит к перегреванию чипа и его нестабильной работе , что часто слу жит причиной всевозможных оши- бок , сбоев и зависаний системы . Перема ркированный и разогнанный ЦПУ имеет гораздо меньший срок службы , чем оригинальный проце ссор , бла- годаря благодаря перегреванию чипа. 3. Процессоры фирмы Intel. 3.1. Современная микропроцессорная технология фирмы Intel. Достижения фирмы Intel в искусстве проект ирования и произ- водства полупроводни ков делают возмож ным производить мощные микроп- роцессоры в все более малых корпусах . Разработчики микропроцессоров в настоящее время работают с комплеме нтарным технологическим проце- сом метал-оксид полупроводник (CMOS) с разрешен ием менее , чем микрон. Использование субмикронной технологии по зволяет разработчи- кам фирмы Intel располагать больше транзистор ов на каждой подложке. Это сделало возможным увеличение количес тва транзисторов для се- мейства X86 от 29,000 в 8086 процессоре до 1,2 м иллионов в процессо- ре Intel486 DX2, с наивысшим достижением в Pentium пр оцессоре . Вы- полненный по 0.8 микронной BiCMOS технологии , он содержит 3.1 мил- лиона транзисторов . Технология BiCMOS объединяет преимущества двух технологий : биполярной (скор ость ) и CMOS ( малое энергопотребление ). С помощью более , чем в два раза большего количества транзисторов Pentium процессора по сравнению с Intel486, разработ чики поместили на подложке компоненты , ранее располагавш имися снаружи процессора. Наличие компонентов внутри уменьшает время доступа , что существенно увеличивает производительность . 0.8 микронная те хнология фирмы Intel использует трехслойный металл и имеет уровень , более высокий по сравнению с оригинальной 1.0 микронной техно логией двухсл ойного ме- талла , используемой в процессоре Intel486. 3.2. Первые процессоры фирмы Intel. За 20-летнюю историю развития микропроц ессорной техники ве- дущие позиции в этой области занимае т американская фирма Intel (INTegral ELectro nics). До того как фирма Intel нача ла выпускать микрокомпьютеры , она разрабатывала и прои зводила другие виды интег- ральных микросхем . Главной ее продукцией были микросхемы для кальку- ляторов . В 1971 г . она разработала и в ыпустила первый в мире 4-би т- ный микропроцессор 4004. Фирма первоначально продавала его в качес- тве встроенного контроллера (что-то вроде средства управления улич- ным светофором или микроволновой печью ). 4004 был четырехбитовым, т.е . он мог хранить , обрабатывать и записывать в память или считы- вать из нее четырехбитовые числа . Посл е чипа 4004 появился 4040, но 4040 поддерживал внешние прерывания . Оба чи па имели фиксированное число внутренних индексных регистров . Это означало , что выполняемые программы были ограничены числом вл ожений подпрограмм до 7. В 1972 г ., т.е . спустя год после поя вления 4004, Intel вы- пустила очередной процессор 8008, но подлинн ый успех ей принес 8-битный микропроцессор 8080, который был об ъявлен в 1973 г . Этот микропроцессор получил очень широкое распространение во всем мире. Сейчас в нашей стране его аналог - микропроцессор KP580ИК 80 приме- няется во многих бытовых персональных компьютерах и разнообразных контроллерах . С чипом 8080 также связано появление стека внешней па- мяти , что позволило использовать программ ы любой вложенности. Процессор 8080 был основной частью перво го небольшого ком- пьютера , который получил широкое распрост ранение в деловом мире. Операционная система для него была со здана фирмой D igital Research и называлась Control Program for Microcomputers (CP/M). 3.3. Процессор 8086/88. В 1979 г . фирма Intel первой выпустила 16-би тный микропро- цессор 8086, возможности которого были близки к возможностям процес- соров миник омпьютеров 70-х годов . Ми кропроцессор 8086 оказался "пра- родителем " целого семейства , которое назыв ают семейством 80x86 или х 86. Hесколько позже появился микропроцессор 8088, архитектурно повторяющий микропроцессор 8086 и имеющий 16-би тный вн утренние ре- гистры , но его внешняя шина данных составляет 8 бит . Широкой попу- лярности микропроцессора способствовало его применение фирмой IBM в персональных компьютерах PC и PC/XT. 3.4. Процессор 80186/88. В 1981 г . появились м икропроцессоры 80186/80188, которые сохраняли базовую архитектуру микропроцессор ов 8086/8088, но содер- жали на кристалле контроллер прямого доступа к памяти , счетчик /тай- мер и контроллер прерываний . Кроме тог о , была несколько расширена система ком анд . Однако широкого ра спространения эти микропроцессоры (как и персональные компьютеры PCjr на их основе ), не получили. 3.5. Процессор 80286. Следующим крупным шагом в разработке новых идей стал микроп- роцессор 80286, появившийся в 1982 году . При разработке были учтены достижения в архитектуре микрокомпьютеров и больших компьютеров. Процессор 80286 может работать в двух реж имах : в режиме реального адреса он эмулирует микропроцессор 8086, а в защищенном режиме вир- туального адреса (Protected Virtual Adress Mode) или P-режиме пре- доставляет программисту много новых возмо жностей и средств . Среди них можно отметить расширенное адресное пространство памяти 16 Мбайт , появление дескрипторов сегментов и дескрипторных та блиц , на- личие защиты по четырем уровням приве легий , поддержку организации виртуальной памяти и мультизадачности . Пр оцессор 80286 применяется в ПК PC/AT и младших моделях PS/2. 3.6. Процессор 80386. При разработке 32-битного процесс ор а 80386 потребовалось ре- шить две основные задачи - совместимость и производительность . Пер- вая из них была решена с помощью эмуляции микропроцессора 8086 - ре- жим реального адреса (Real Adress Mode) или R-режим. В Р-режиме процессор 80386 мо жет в ыполнять 16-битные прог- раммы (код ) процессора 80286 без каких-либо дополнительных модифика- ций . Вместе с тем , в этом же ре жиме он может выполнять свои "естес- твенные " 32-битные программы , что обеспечива ет повышение производи- тельности системы . Именно в этом режиме реализуются все новые воз- можности и средства процессора 80386, среди которых можно отметить масштабированную индексную адресацию памяти , ортогональное использо- вание регистров общего назначения , новые команды , средства отладк и. Адресное пространство памяти в этом р ежиме составляет 4 Гбайт. Микропроцессор 80386 дает разработчику систем большое число новых и эффективных возможностей , включая производительность от 3 до 4 миллион операций в секунду , полную 32-битную архит ектуру , 4 гига- битное (2 байт ) физическое адресное простран ство и внутреннее обес- печение работы со страничной виртуальной памятью. Несмотря на введение в него после дних достижений микропро- цессорной техники , 80386 сохраняет совместимость по объектному коду с программным обеспечением , в большом количестве написанным для его предшественников , 8086 и 80286. Особый интерес пре дставляет такое свойство 80386, как виртуальная машина , которое позволяет 80386 пе- реключаться в выполнении програ мм , управляемых различными операцион- ными системами , например , UNIX и MS-DOS. Это св ойство позволяет производителям оригинальных систем непосредс твенно вводить приклад- ное программное обеспечение для 16-битных машин в системе на базе 32-битных м икропроцессоров . Операционная система P-режима может соз- давать задачу , которая может работать в режиме виртуального процес- сора 8086 (Virtual 8086 Mode) или V-режим . Прикладная программ а , ко- торая выполняется в этом режиме , полаг ает , что она работает на про- цессоре 8086. 32-битная архитектура 80386 обеспечивает програ ммные ресур- сы , необходимые для поддержки "больших " систем , характеризуемых операциями с большими числами , большими структурами данных , больши- ми программами (или больши м числом программ ) и т.п . Физическое ад- ресное пространство 80386 состоит из 2 байт или 4 гбайт ; его логи- ческое адресное пространство состоит из 2 байт или 64 терабайт (тбайт ). Восемь 32-битных общих регистров 80386 могут быть взаимоза- меняем о использованы как операнды команд и как переменные различных способов адресации . Типы данных включают в себя 8-, 16- или 32-бит- ные целые и порядковые , упакованные и неупакованные десятичные , ука- затели , строки бит , байтов , слов и двойных слов . М икропроцессор 80386 имеет полную систему команд для о пераций над этими типами дан- ных , а также для управления выполнение м программ . Способы адресации 80386 обеспечивают эффективный доступ к эле ментам стандартных струк- тур данных : массивов , записей , масс ивов записей и записей , содержа- щих массивы. Микропроцессор 80386 реализован с помощью технологии фирмы Intel CH MOSIII - технологического процесса , объединяющего в себе возможности высокого быстродействия технолог ии HMOS с малым потреб- ле нием технологии кмоп . Использование геометрии 1,5 мкм и слоев ме- таллизации дает 80386 более 275000 транзисторов на кристалле . Сей- час выпускаются оба варианта 80386, работающих на частоте I2 и I6 мгц без состояний ожидания , причем вар иант 80386 на 16 мгц обеспечи- вает скорость работы 3-4 миллиона операций в секунду. Микропроцессор 80386 разделен внутри на 6 автономно и парал- лельно работающих блоков с соответствующе й синхронизацией . Все внут- ренние шины , соединяющие эти блоки , им еют разр ядность 32 бит . Конве- йерная организация функциональных блоков в 80386 допускает времен- ное наложение выполнения различных стадий команды и позволяет однов- ременно выполнять несколько операций . Кро ме конвейерной обработки всех команд , в 80386 выпол нение ряда важных операций осуществляется специальными аппаратными узлами . Блок умн ожения /деления 80386 может выполнять 32-битное умножение за 9-41 такт синхронизации , в зависи- мости от числа значащих цифр ; он м ожет разделить 32-битные операнды за 38 тактов (в случае чисел без знаков ) или за 43 такта (в случае чисел со знаками ). Регистр группового сдвига 80386 может за один такт сдвигать от 1 до 64 бит . Обращение к более медленной памяти (и- ли к устройствам ввода /вывода ) может производиться с и спользованием конвейерного формирования адреса для уве личения времени установки данных после адреса до 3 тактов при сохранении двухтактных циклов в процессоре . Вследствие внутреннего конвейерно го формирования адреса при исполнении команды , 80386, как правил о , вычисляет адрес и опре- деляет следующий магистральный цикл во время текущего магистрально- го цикла . Узел конвейерного формирования адреса передает эту опере- жающую информацию в подсистему памяти , позволяя , тем самым , одному банку памяти де шифрировать следующий магистральный цикл , в то время как другой банк реагирует на текущий магистральный цикл. 3.7. Процессор 80486. В 1989 г . Intel представила первого представи теля семей- ства 80х 86, содержащего более миллиона тр ан зисторов в чипе . Этот чип во многом сходен с 80386. Он на 100% прогр аммно совместим с микроп- роцессорами 386(ТМ ) DX & SX. Один миллион транзисто ров объединенной кэш-памяти (сверхбыстрой оперативной памяти ), вместе с аппаратурой для выполнения операций с плавающей запятой и управлением памяти на одной микросхеме , тем не менее поддер живают программную совмести- мость с предыдущими членами семейства процессоров архитектуры 86. Часто используемые операции выполняются з а один цикл , что сравнимо со скоростью выполнения RISC-команд . Вос ьмикилобайтный унифицирован- ный кэш для кода и данных , соедине нный с шиной пакетного обмена дан- ными со скоростью 80/106 Мбайт /сек при частоте 25/33 МГерц гаранти- руют высокую производительность системы д аже с нед орогими дисками (DRAM). Новые возможности расширяют многозадачно сть систем . Новые операции увеличивают скорость работы с семафорами в памяти . Оборудо- вание на микросхеме гарантирует непротиво речивость кэш-памяти и под- держивает средства для реализ ации многоуровневого кэширования. Встроенная система тестирования проверяет микросхемную логику, кэш-память и микросхемное постраничное пр еобразование адресов памя- ти . Возможности отладки включают в се бя установку ловушек кон- трольных точ ек в выполненяемом ко де и при доступе к данным . Процес- сор i486 имеет встроенный в микросхему вн утренний кэш для хранения 8Кбайт команд и данных . Кэш увеличив ает быстродействие системы , от- вечая на внутренние запросы чтения бы стрее , чем при выполнени и цик- ла чтения оперативной памяти по шине . Это средство уменьшает также использование процессором внешней шины . В нутренний кэш прозрачен для работающих программ . Процессор i486 может исп ользовать внешний кэш второго уровня вне микросхемы процессора. Обычно внешний кэш позво- ляет увеличить быстродействие и уменьшить полосу пропускания шины, требуемую процессором i486. 3.8. Intel OverDrive процессор. Возможность постоянного совершенствования . Пользователи пер- сональных компьютер ов все чаще ст алкиваются с этим по мере все воз- растающих требований к микропроцессорам со стороны аппаратного и программного обеспечения . Фирма Intel уверена : лучшая стратегия со- вершенствования - первоначально заложенная в систему возможность мо- дернизации , модернизации согласно вашим н уждам . Впервые в мире та- кая возможность предоставляется нашим по требителям . Фирма Intel приступила к выпуску Intel OverDrive процессора , откр ывающего новую категорию мощных сопроцессоров . После про стой ус тановки этого сопро- цессора на плату резко вырастет скоро сть работы всей системы и прик- ладных программ в MS-DOS, Windows, OS/2, Windows'95 и UNIX. С помощью этой одной-единственной мик росхемы Вы сразу же сможете воспользоваться преимуществам и новой стратегии фирмы Intel, заложенной в нашей продукции . Когда н астанет неотвратимый момент, когда Вам потребуется производительность большая , чем у Вашего ком- пьютера , то все , что Вам будет нужн о - это вставить OverDrive про- цессор в Вашу сис тему - и польз оваться преимуществами , которые даст Вам новая микропроцессорная технология фи рмы Intel. Более чем прос- то модернизация , OverDrive процессор - это стратег ия защиты Ваших настоящих и будущих вкладов в персона льные компьютеры. Int el OverDrive процессор гарантирует Вам от вечающую стан- дартам и экономичную модернизацию . Всего лишь одна микросхема увели- чит вычислительную мощь Вашего компьютера до требований самого сов- ременного программного обеспечения и даже тех программ , кото рые еще не написаны , в MS-DOS, в Windows, в PS/2, в UNIX, от AutoCAD - до WordPerfect. Итак , наш первый микропроцессор в серии Single Chip Upgrade (Качественное улучшение - одной микросхемой ) - это OverDrive процес- сор для систем на основ е Intel i486SX. Установленный в OverDrive-разъем , этот процессор позволяет сист еме i486SX использо- вать новейшую технологию "удвоения скорос ти ", используемую в процес- соре i486DX2, и дающую общее увеличение прои зводительности до 70%. OverDri ve процессор для систем i486SX содержит модуль операций над целыми числами , модуль операций над чи слами с плавающей точкой , мо- дуль управления памятью и 8К кэш-памят и на одном кристалле , работаю- щем на частоте , в два раза превыша ющей тактовую частот у системной шины . Это уникальное свойство позволяет Вам удвоить тактовую часто- ту Вашей системы , не тратясь на по купку и установку других дополни- тельных компонентов . OverDrive процессор удвоит , н апример , внутрен- нюю частоту МП i486SX 25 МГц до 50 М Гц. Хотя Intel OverDrive - это совершенно новая техно логия ка- чественной модернизации , в нем узнаются и фамильные черты Intel. Изготовленный и испытанный в соответстви и с жесткими стандартами Intel, OverDrive отличается зарекомендовавшим и себя свойствами про- дукции Intel: качеством и надежностью . OverDrive обесп ечен постоян- ной гарантией и привычным сервисом и поддержкой во всем мире. OverDrive полностью совместим более чем с 50000 прикладных программ. OverDrive процессор для i 486SX - только первый из наших новых про- цессоров . Во втором полугодии 1992 года м ы выпустим OverDrive про- цессор для систем i486DX2, самих по себе представляющих новое поко- ление технологии МП . Мощный и доступны й , OverDrive процессор проло- жит д ля Вас непрерывный путь к качественно новым уровням производи- тельности персональных компьютеров. Hекоторые результаты лабораторных испытан ий Intel overdrive процессора : 1. Работа с Microsoft Word for Windows 6.1 в среде Windows 3.0, п опулярным текстовым процессором. Тест исполнялся на системе с i486SX 20 М Гц с файлом 330 КВ WordPerfect, преобразованном в формат Windows Word, было в ыполнено 648 контекстных поисков и замен , проверка правописания во всем фай- ле , затем файл б ыл сохранен. Время исполнения : i486SX без OverDrive =107 с ---------------------------- ВЫИГРЫШ = 57% i486SX с OverDrive = 68 с 2. Работа с Lotus 1-2-3 Release 3.0, электронной таблице, приближ ающейся по возможностям к интегрированной среде , обладающей широким выбором аналитических , экономических и статистических фун- кций. Тест исполнялся на i486SX 20 МГц с табли цей объемом 433К на 10000 ячеек , которая была загружена и пе ресчитана. Кроме того , был обработан большой блок текстовых данных. Время исполнения : i486SX без OverDrive=250 с ---------------------------- ВЫИГРЫШ = 481% i486SX с OverDrive = 43 с i486SX с i487SX = 72 с ---------------------------- ВЫИГРЫШ = 67% i486SX c OverDrive = 43 c 3. Работа с AutoCAD, популярной системой САПР. Тест исполнялся на i486SX 20 МГц с трехм ерным архитектурным чертежом , над которым вы полнялись операции перечерчивания , панорами- рования , масштабирования , удаления скрытых линий и повторной генера- ции файла во внешнем формате. Время исполнения : i486SX с i487SX = 162 с ---------------------------- ВЫИ ГРЫШ = 45% i486SX c OverDrive = 112 c А вот что говорят об OverDrive процессор е те , кому уже пос- частливилось поработать с ним : Брент Грэхэм : (специалист по автоматиз ации офисов , US Bank, Портленд ) "С теми возможностями мо дернизации , которые предоставляет Intel 486, я не вижу причин не использовать OverDrive процессор . Что касается его установки в систему , то с этим справится даже мой 10-летний сынишка ." Билл Лодж : (руководитель проектной группы ,Turner Corporation, Нью Йорк ) "Я работал с Windows и OS/2 в сети Banyan Wines, используя OverDrive процессор без единой зам инки . Моя усовер- шенствованная система с i486SX 25 МГц работает не хуже , чем системы на 50 МГц ." Стив Симмонс : (техн ический менедж ер ,CompUSA, Даллас ) "Windows визжит от счастья , когда работает с OverDrive процессором. Расчеты на электронной таблице в Excel вы полняются мгновенно ." 3.9. Процессор Pentium. В то время , когда Винод Дэм де лал первые на броски , начав в июне 1989 года разработку Pentium процессора , он и не подозревал, что именно этот продукт будет одним из главных достижений фирмы Intel. Как только выполнялся очередной этап проекта , сразу начинал- ся процесс всеобъемлющего тести ровани я . Для тестирования была разра- ботана специальная технология , позволившая имитировать функциониро- вание Pentium процессора с использованием прогр аммируемых устройств, объединенных на 14 платах с помощью каб елей . Только когда были обна- ружены все ошибки , процессор смог работать в реальной системе . В до- полнение ко всему , в процессе разработ ки и тестирования Pentium про- цессора принимали активное участие все основные разработчики персо- нальных компьютеров и программного обеспе чения , что немало способ- ствовало общему успеху проекта . В конц е 1991 года , когда была завер- шен макет процессора , инженеры смогли запустить на нем программное обеспечение . Проектировщики начали изучать под микроскопом разводку и прохождение сигналов по подложке с цел ью оптимизации топологии и повышения эффективности работы . Проектировани е в основном было за- вершено в феврале 1992 года . Началось все объемлющее тестирование опытной партии процессоров , в течение которого испытаниям подверга- лись все блоки и узл ы . В а преле 1992 года было принято решение , что пора начинать промышленное освоение Pentium про цессора . В качестве основной промышленной базы была выбрана 5 Орегонская фабрика . Более 3 миллионов транзисторов были окончательно перенесены на шаблоны. Началось промышленное освоение производства и доводка технических характеристик , завершившиеся через 10 месяцев , 22 марта 1993 года широкой презентацией Pentium процессора. Объединяя более , чем 3.1 миллион транзис торов на одной крем- ниевой п одложке , 32-разрядный Pentium процессо р характеризуется вы- сокой производительностью с тактовой част отой 60 и 66 МГц . Его су- перскалярная архитектура использует усоверше нствованные способы проектирования , которые позволяют выполнять более , чем од ну команду за один период тактовой частоты , в результате чего Pentium в состоя- нии выполнять огромное количество PC-совмес тимого программного обес- печения быстрее , чем любой другой микр опроцессор . Кроме существую- ших наработок программного обеспечени я , высокопроизводительный ариф- метический блок с плавающей запятой Pentium процессора обеспечивает увеличение вычислительной мощности до нео бходимой для использования недоступных ранее технических и научных приложений , первоначально предназначенных д ля платформ рабочих станций. Многочисленные нововведения - характерная особенность Pentium процессора в виде уникального сочета ния высокой производи- тельности , совместимости , интеграции данных и наращиваемости . Это включает : - Суп ерскалярную архитектуру ; - Раздельное кэширование программного кода и данных ; - Блок предсказания правильного адреса перехода ; - Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей за- пятой ; - Расширенную 64-битовую шину данных ; - Поддержку многопроцессорного режима рабо ты ; - Средства задания размера страницы пам яти ; - Средства обнаружения ошибок и функцио нальной избыточ- ности ; - Управление производительностью ; - Наращиваемость с помощью Intel Over Drive про цессора. Cуперскалярная архитектура Pentium процессора представляет собой совместимую только с Intel двухконвейер ную индустриальную ар- хитектуру , позволяющую процессору достигать новых уровней производи- тельности посредством выполнен ия боле е , чем одной команды за один период тактовой частоты . Термин "суперскал ярная " обозначает микроп- роцессорную архитектуру , которая содержит более одного вычисли- тельного блока . Эти вычислительные блоки , или конвейеры , являются узлами , гд е происходят все основны е процессы обработки данных и ко- манд. Появление суперскалярной архитектуры Pentium процессора представляет собой естественное развитие предыдущего семейства про- цессоров с 32-битовой архитектурой фирмы Intel. Напри мер , процессор Intel486 способен выполнять несколько своих к оманд за один период тактовой частоты , однако предыдущие семей ства процессоров фирмы Intel требовали множество циклов тактовой ч астоты для выполнения од- ной команды. Возможность выполнять множество ком анд за один период такто- вой частоты существует благодаря тому , что Pentium процессор имеет два конвейера , которые могут выполнять две инструкции одновременно. Так же , как и Intel486 с одним конвейером , двойной конвейер Pentium процессора выполняет простую команду за пять этапов : предвари- тельная подготовка , первое декодирование ( декодирование команды ), второе декодирование ( генерация адреса ), в ыполнение и обратная выгрузка. В результате этих архитектурных нововведений , по сравнению с предыдущими микропроцессорами , значительно бо льшее количество ко- манд может быть выполнено за одно и то же время. Другое важнейшее революционное усовершен ствование , реализо- ванное в Pentium процессоре , это введен и е раздельного кэширования. Кэширование увеличивает производительность п осредством активизации места временного хранения для часто и спользуемого программного кода и данных , получаемых из быстрой памяти , заменяя по возможности обра- щение ко внешней си стемной памяти для некоторых команд . Процессор Intel486, например , содержит один 8-KB блок встрое нной кэш-памяти, используемой одновременно для кэширования программного кода и данных. Проектировщики фирмы Intel обошли это огр аничение использо- ванием дополнительного контура , выполненного на 3.1 миллионах тран- зисторов Pentium процессора ( для сравнения , Intel486 с одержит 1.2 миллиона транзисторов ) создающих раздельное внутреннее кэширование программного кода и данных . Это улучша ет произв одительность посред- ством исключения конфликтов на шине и делает двойное кэширование доступным чаще , чем это было возможно ранее . Например , во время фа- зы предварительной подготовки , используется код команды , полученный из кэша команд . В случае на лич ия одного блока кэш-памяти , возможен конфликт между процессом предварительной подготовки команды и досту- пом к данным . Выполнение раздельного к эширования для команд и дан- ных исключает такие конфликты , давая в озможность обеим командам вы- полнять ся одновременно . Кэш-память пр ограммного кода и данных Pentium процессора содержит по 8 KB информации к аждая , и каждая ор- ганизована как набор двухканального ассоц иативного кэша - предназна- ченная для записи только предварительно просмотренного специфициро- ванного 32-байтного сегмента , причем быстрее , чем внешний кэш . Все эти особенности расширения производительност и потребовали использо- вания 64-битовой внутренней шины данных , которая обеспечивает воз- можность двойного кэширования и супе рскалярной конвейерной обработки одновременно с загрузкой следующих данных . Кэш данных имеет два ин- терфейса , по одному для каждого из конвейеров , что позволяет ему обеспечивать данными две отдельные инстру кции в течение одного ма- шинного цикла . П осле того , как данные достаются из кэша , они записы- ваются в главную память в режиме обратной записи . Такая техника кэ- ширования дает лучшую производительность , чем простое кэширование с непосредственной записью , при котором про цессор записывает дан ные одновременно в кэш и основную память . Тем не менее , Pentium процес- сор способен динамически конфигурироваться для поддержки кэширова- ния с непосредственной записью. Таким образом , кэширование данных исп ользует два различных великолепных решения : кэш с обратной записью и алгоритм , названный MESI ( модификация , исключение , распределение , осв обождение ) прото- кол . Кэш с обратной записью позволяет записывать в кэш без обраще- ния к основной памяти в отличие о т используемого до этого неп осред- ственного простого кэширования . Эти решен ия увеличивают производи- тельность посредством использования преобраз ованной шины и предупре- дительного исключения самого узкого места в системе . В свою очередь MESI-протокол позволяет данным в кэш-памят и и внешней памяти совпа- дать - великолепное решение в усовершенств ованных мультипроцессор- ных системах , где различные процессоры могут использовать для рабо- ты одни и те же данные. Блок предсказания правильного адреса перехода - это следую- щее великолепное решение для вычислений , увеличивающее производи- тельность посредством полного заполнения конвейеров командами , осно- ванное на предварительном определении пра вильного набора команд , ко- торые должны быть выполнены. Pentium пр оцессор позволяет выполнять математические вычис- ления на более высоком уровне благода ря использованию усовершенство- ванного встроенного блока вычислений с плавающей запятой , который включает восьмитактовый конвейер и аппара тно реализованные основны е математические функции . Четырехтактовые конве йерные команды вычисле- ний с плавающей запятой дополняют чет ырехтактовую целочисленную кон- вейеризацию . Большая часть команд вычисле ний с плавающей запятой мо- гут выполняться в одном целочисленном конвейере , после чего подаются в конвейер вычислений с плавающей зап ятой . Обычные функции вычисле- ний с плавающей запятой , такие как сложение , умножение и деление, реализованы аппаратно с целью ускорения вычислений. В результате этих инноваций , Pentium процессор выполняет ко- манды вычислений с плавающей запятой в пять раз быстрее , чем 33-МГц Intel486 DX, оптимизируя их для высокоскоростных численных вычисле- ний , являющихся неотъемлемой частью таких усовершенствованных ви- деоприложений , как CAD и 3D-графика. Pentium процессор снаружи представляет собой 32-битовое ус- тройство . Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой , удваи- вая количество данных , передаваемых в течение одного шинного цикла. Pentium процессор поддерживает неско лько типов шинных циклов , вклю- чая пакетный режим , в течение которого происходит порция данных из 256 бит в кэш данных и в течение одного шинного цикла. Шина данных является главной магистр алью , которая передает информацию между процессором и подс истемой памяти . Благодаря этой 64-битовой шине данных , Pentium процессор сущес твенно повышает ско- рость передачи по сравнению с процесс ором Intel486 DX - 528 MB/сек для 66 МГц , по сравнению со 160 MB/сек д ля 50 МГц процессора Intel486 DX. Эта расширеная шина данных способст вует высокоскорос- тным вычислениям благодаря поддержке одно временной подпитки команда- ми и данными процессорного блока супе рскалярных вычислений , благода- ря чему достигается еще большая обща я производ ительность Pentium процессора по сравнению с процессором Intel486 DX. Давая возможность разработчикам проектир овать системы с уп- равлением энергопотреблением , защитой и д ругими свойствами , Pentium процессор поддерживаем режим управления с истемо й (SMM), подобный ре- жиму архитектуры Intel SL. Вместе со всем , что сделано новог о для 32-битовой микропро- цессорной архитектуры фирмы Intel, Pentium процессор сконструирован для легкой наращиваемости с использование м архитектуры наращивания фирмы Intel. Эти нововведения защищают инвести ции пользователей пос- редством наращивания производительности , кото рая помогает поддержи- вать уровень продуктивности систем , основ анных на архитектуре про- цессоров фирмы Intel, больше , чем продолжительн ос ть жизни отдельных компонентов . Технология наращивания делает возможным использовать преимущества большинства процессоров усоверш енствованной технологи в уже существующих системах с помощью п ростой инсталяции средства од- нокристального наращивания производительно сти . Например , первое средство наращивания - это OverDrive процессор , ра зработанный для процессоров Intel486 SX и Intel486 DX, использующий технологию прос- того удвоения тактовой частоты , использов анную при разработке мик- ропроцесс оров Intel486 DX2. Первые модели процессора Pentium работали на частоте 60 и 66 МГц и общались со своей внешней к эш-памятью второго уровня по 64-би- товой шине данных , работающей на полно й скорости процессорного ядра. Hо если скорость процессора Pentium раст ет , то системному разработ- чику все труднее и дороже обходится его согласование с материнской платой . Поэтому быстрые процессоры Pentium испо льзуют делитель час- тоты для синхронизации внешней шины с помощью меньшей частоты . Hап- ример , у 100 МГц процессора Pentium внешняя шина работает на 66 МГц, а у 90 МГц - на 60 МГц . Процессор Pentium испо льзует одну и ту же шину для доступа к основной памяти и к периферийным подсистемам, таким как схемы PCI. 3.10. Процессор Pentium P ro. 3.10.1. Общее описание процессора. Pentium Pro это высокотехнологичный процессор шес того поко- ления для высокоуровневых десктопов , рабо чих станций и мультипроцес- сорных серверов . Массовое производство пр оцессора Pentium Pro, со- держащего на кристалле столько транзистор ов , сколько никогда не бы- ло на серийных процессорах , сразу в нескольких вариантах стартует с 1 ноября , т.е . с самого момента объявл ения . Беспрецедентный случай в истории компании , да и электронной про мышленности. Hапомним некоторые его особенности . Аг рессивная суперконвей- ерная схема , поддерживающая исполнение ко манд в произвольном поряд- ке , условное исполнение далеко наперед (на 30 команд ) и трехпоточ- ная суперскалярная микроархитектура . Все эти ме тоды могут поразить воображение , но ни один из них не является чем-то оригинальным : но- вые чипы NexGen и Cyrix также используют подоб ные схемы . Однако, Intel обладает ключевым превосходством . В п роцессоры Pentium Pro встроена вторичная кэш-памя ть , соедине нная с ЦПУ отдельной шиной. Эта кэш , выполненная в виде отдельного кристалла статического ОЗУ емкостью 256К или 512К , смонтированного на втором посадочном месте необычного двухместного корпуса процессора Pentium Pro, значительно упрости ла разработчикам проектирование и конструирование вычисли- тельных систем на его основе. Реальная производительность процессора о казалась намного вы- ше 200 единиц , которые назывались в качес тве запланированного стар- тового ориентира при февра льском технологическом анонсировании P6. Pentium Pro это значительный шаг вперед . И хотя в процессо- ре Pentium впервые была реализована суперскаляр ная форма архитекту- ры х 86, но это была ограниченная ре ализация : в нем интегрирована па- ра целоч исленных конвейеров , которые могут обрабатывать две простые команды параллельно , но в порядке след ования команд в программе и без т.н . условного исполнения (наперед ). Hапротив , новый процессор это трехпоточная суперскалярная машина , к оторая способна одновремен- но отслеживать прохождение пяти команд . Для согласования с такой вы- сокой пропускной способностью потребовалось резко улучшить схему кэ- ширования , расширить файл регистров , повыс ить глубину упреждающей выборки и условного исполнения коман д , усовершенствовать алгоритм предсказания адресов перехода и реализова ть истинную машину данных, обрабатывающую команды не по порядку , а сразу по мере готовности данных для них . Ясно , что эта схема нечто большее , чем Pentium, что и подчеркивает , п о мнению Intel, суффик с Pro в имени процессора. 3.10.2. Два кристалла в одном корпусе. Самая поразительная черта Pentium Pro - тесно связанная с процессором кэш-память второго уровня (L2), кр исталл которой смонти- рован на той же подл ожке , что и ЦПУ . Именно так , Pentium Pro это два чипа в одном корпусе . Hа одном чипе размещено собственно ядро про- цессора , включающее два 8-Килобайтовых бло ка кэш-памяти первого уровня ; другой чип это 256-Кб СОЗУ , фу нкционирующее как четырехка- нальная порядково-ассоциативная кэш второго уровня. Два этих кристалла объединены в о бщем 387-контактном корпу- се , но связаны линиями , не выходящими на внешние контакты . Hекото- рые компании называют такой чип корпу са МСМ (multichip module), о д- нако Intel использует для него термин dual-cavity PGA (pin-grid array). Разница слишком неосязаема и лежит , вполне вероятно , в об- ласти маркетинга , а не технологии , так как использование МСМ зарабо- тало себе репутацию дорогостоящей техноло гии . Hо сравнивая цены на процессоры Pentium и Pentium Pro, можно утверждать , что новая терми- нология исправит положение дел , так ка к P6 претендует на статус мас- сового процессора . Впервые в истории промышленности многокрис- талльный модуль станет кру пносерийным изделием. Степень интеграции нового процессора также поражает : он со- держит 5.5 млн . транзисторов , да еще 15.5 млн . входит в состав крис- талла кэш-памяти . Для сравнения , последняя версия процессора Pentium состоит из 3.3 млн . транзис торов . Ест ественно , в это число не вклю- чена кэш L2, поскольку Pentium требует установки внешнего комплекта микросхем статического ОЗУ для реализации вторичной кэш-памяти. Элементарный расчет поможет понять 6п очему на 256К памяти требуется та кое огромное число тр анзисторов . Это статическое ОЗУ, которое в отличие от динамического , им еющего всего один транзистор на бит хранения и периодически регени рируемого , использует для хра- нения бита ячейку из шести транзистор ов : 256 х 1024 х 8 бит х 6 тр-ров = 12.5 млн . транзисторов . С учетом буферов и обвязки накопителя к ак раз и выйдет 15.5 миллионов. Площадь процессорного кристалла равна 306 кв.мм . (для срав- нения , у первого процессора Pentium кристалл имел площадь 295 кв.мм ). Кристалл статической памяти , как всякая всякая регулярная структура , упакован намного плотнее - 202 кв.мм . Только Pentium Pro 150 MHz изготавливается по 0.6-микронной технологии . Все остальные версии нового процессора изготавливаются п о 0.35-микронной BiCMOS-технологии с четырехслойной металлизацие й. Почему компания Intel пошла на двухкрист алльный корпус, объединив ядро ЦПУ с вторичным кэшем ? Во-первых комбинированный кор- пус значительно упростил изготовителям ПК разраб отку высокопроизво- дительных систем на процессоре Pentium Pro. Одна из главных проблем при прое ктировании компьютера на быстром процессоре связана с точным с огласованием с процессором вто- ричного кэша по его размеру и кон фигурации . Встроенна я в Р 6 вторич- ная кэш уже тонко настроена под Ц ПУ и позволяет разработчикам сис- тем быстро интегрировать готовый процессо р на материнскую плату. Во-вторых , вторичная кэш тесно связана с ядром ЦПУ с по- мощью выделенной шины шириной 64 бита , работающей на одинаковой с ним частоте . Если ядро синхронизируется частотой 150 МГц , то кэш должна работать на частоте 150 МГц. Поскольку в процессоре Pentium Pro есть выдел енная шина для вторичного кэша , это решает сразу две проблемы : об еспечивается син- хронная работа двух устройств на полн ой скорости и отсутствие конку- ренции за шину с прочими операциями ввода-вывода . ОТдельная шина L2, "задняя " шина полностью отделена от наружной , "передней " шины ввода-вывода , вот почему в P6 вторичная кэш не мешает своими цикла- ми операциям с ОЗУ и периферией . П ередняя 64-битовая шина может ра- ботать с частотой , равной половине , тр ети или четверти скорости яд- ра Pentium Pro. "Задняя " шина продолжает работать независимо , на полной ско рости. Такая реализация представляет серьезный шаг вперед по срав- нению с организацией шины процессора pentium и других процессоров х 86. Только NexGen приближенно напоминает такую схему . Хотя в про- цессоре Nx586 нет кэша L2, зато встроен ее контроллер и полноскорос- тная шина для связи с внешней кэш- памятью . Подобно Р 6, процессор Nx586 общается с основной памятью и пер иферийными подсистемами по- верх отдельной шины ввода-вывода , работающ ей на деленной частоте. В экзотическом пр оцессором Alpha 21164 ко мпания Digital пош- ла еще дальше , интегрировав прямо на кристалле в дополнение к пер- вичной кэш-памяти еще и 96 Кбайт вторичн ой . За счет вздувания площа- ди кристалла достигнута беспрецедентная п роизводительность кэширова- ния . Транзисторный бюджет Альфы сост авляет 9.3 миллиона транзисто- ров , большая часть которого образована массивом памяти. Есть одна незадача : необычный дизайн Pentium Pro, пожалуй, затруднит экспертам задачку вычисления со отношения цены и производи- тельности . Интегрированная в процессор кэ ш вроде как скрыта с глаз. Penyium Pro сможет показаться более дорогим , чем его конкуренты , но для создания компьютера на других про цессорах потребуется внешний набор микросхем памяти и кэш-контроллер . Эффективный дизайн кэш-структуры означает , что другим процесс орам , претендующим на со- поставимую производительность , потребуется кэ ш-памяти больше , чем 256 Кбайт. Уникальный корпус предоставляет свободу созданию новых ва- риантов процессо ра . В будущем возм ожно как повышение объема кэш-па- мяти , так и ее отделение ее от процессора в соответствии с тради- ционным подходом . Если последний вариант появится , он окажется не- совместим по внешним выводам с двухкр исталльным базовым корпус ом, так как ему необходимо добавить 72 допо лнительных вывода (64-для "задней " шины и 8 для контроля ошибок ). Hо он будет почти таким же быстрым , если будет широко доступна ст атическая память с пакетным режимом . По мнению инженеров Intel, подключе ние внешних микросхем памяти к "передней " шине Pentium Pro с целью реализации кэш-памяти третьего уровня , вряд ли оправдано . От правной точкой для такой убеж- денности служат результаты натурного моде лирования прототипа систе- мы , которая вследствии вы сокой эфф ективности интерфейса кэш L2-про- цессор , практически до теоретического пре дела загружает вычисли- тельные ресурсы ядра . Процессор Alpha 21164, напрот ив , спроектиро- ван с учетом необходимости кэш L3. 3.10.3. Значения т естов для некоторых чипов фирмы Intel. ---------------T---------T---------T---------T---------T---------¬ ¦ ¦ Intel ¦ Intel ¦ Intel ¦ Intel ¦ Intel ¦ ¦ Processor ¦ Pentium ¦ Pentium ¦ Pentium ¦ Pentium ¦ Pentium ¦ ¦ Benchmarks ¦ Pro ¦ Pro ¦ Pro ¦ Pro ¦ processor ¦ ¦ ¦ processor¦ processor¦ processor¦ processor¦ (133MHz) ¦ ¦ ¦ (200MHz) ¦ (180MHz) ¦ (166MHz) ¦ (150MHz) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ w/512K L2¦ ¦ ¦ ¦ ==============+=========+=========+=========+=========+=========¦ ¦ UNIX ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +--------------+---------+---------+---------+---------+---------+ ¦ SPEC95 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ SPECint95 ¦ 8.09 ¦ 7.29 ¦ 7.11 ¦ 6.08 ¦ 4.14 ¦ ¦ SPECint_base95¦ 8.09 ¦ 7.29 ¦ 7.11 ¦ 6.08 ¦ 4.14 ¦ ¦ SPECfp95 ¦ 6.75 ¦ 6.08 ¦ 6.21 ¦ 5.42 ¦ 3.12 ¦ ¦ SPECfp_base95 ¦ 5. 99 ¦ 5.40 ¦ 5.47 ¦ 4.76 ¦ 2.48 ¦ +--------------+---------+---------+---------+---------+---------+ ¦ SPEC92 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ SPECint92 ¦ 366.0 ¦ 327.4 ¦ 327.1 ¦ 276.3 ¦ 190.9 ¦ ¦ SPEC int_base92¦ 336.7 ¦ 3.5.8 ¦ 306.6 ¦ 258.3 ¦ 175.9 ¦ ¦ SPECfp92 ¦ 283.2 ¦ 254.6 ¦ 261.3 ¦ 220.0 ¦ 120.6 ¦ ¦ SPECfp_base92 ¦ 234.3 ¦ 210.4 ¦ 209.6 ¦ 182.0 ¦ 107.3 ¦ ¦ ==============+=========+=========+=========+=========+= ========¦ ¦ Windows ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +--------------+---------+---------+---------+---------+---------+ ¦ Norton System ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Index ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ SI32 ¦ 86.7 ¦ 77.6 ¦ Not ¦ 67.0 ¦ 34.2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ tested ¦ ¦ ¦ +--------------+---------+---------+---------+---------+---------+ ¦ Ziff-Davis ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ CPUmark32 ¦ 541 ¦ 466 ¦ Not ¦ 412 ¦ 278 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ tested ¦ ¦ ¦ L--------------+---------+---------+---------+---------+---------- 4. Процессоры конкурентов Intel. 4.1. Первые процессоры конкурентов Intel. Intel была не единственной фирмой - произв одителем микропро- цессоров : существовали еще MOS Technologies, Mostek, Motorola, Rockwell, Standart Micr osystems Corporation, Synertek, Texas Instruments. Одни из них использовали свои с обственные проекты чи- пов , другие - лицензионные проекты своих конкурентов . Успешнее всех в конце 70-х работала фирма Zilog. Она со здала чип Z80. В то время , когда компьютеры , работающие под управлением СР /М , распространились в офисах , компь ютеры Apple II буквально вор- вались в школы . Фирма Apple в качестве основного компонента своего компьютера выбрала чип фирмы MOS Technologies 6502. Это был лицен- зионный чип фирмы Rockwell and Synertek. Apple начала использо вать процессоры Motorola во всех своих компьютерах Macintosh. Разработки фирм Intel и Motorola появились почти одновременно , но объединяет их не только это . Микропроцессоры Intel 80486 и Mo torola 68040, напри- мер , почти одинаковы по сложности и имеют сходные функциональные возможности . Тем не менее , они соверше нно несовместимы . Именно поэ- тому на Macintosh и PC не могут выполняться одни и те же программы. Существует принципиа льное отличие в эволюционном развитии этих двух семейств микропроцессоров . Intel нач ала с довольно незна- чительного по нашим современным меркам адресного пространства в 1 Мбайт и постоянно наращивала его до нынешнего размера в 4 Гбайт. Motorola в своей серии 680x0 всегда имела адре сное пространство в 4 Гбайт . IBM поместила чипы ROM в адресное про странство своих PC как можно выше . И не ее ошибка была в том , что позже Intel достроила "второй этаж " и таким образом остави ла ROM в конс трукциях IBM где-то посередине , открыв дорогу использованию RAM, что само по себе , мо- жет быть , и не плохо . Разработчики семейства чипов 680х 0 никогда не испытывали подобных неудобств , и поэтому очень много программистов считают , что Mac лучше. Intel приложила значительные усилия , пытаясь стандартизо- вать производство ее процессоров 8086 и 8088 на предприятиях-подряд- чиках . Hесколько предприятий приняло такие соглашения . Однако Haris выпустил свои чипы - аналоги 8086 и 8088, котор ые мене е всего удов- летворяли этим принятым соглашениям . Он использовал технологию CMOS, значительно сокращающую потребление электроэ нергии , и это свойство сделало его чипы очень популярными , ос обенно среди производителей ПК с экранами на жидких кристаллах. Фирма NEC предложила свою так н азываемую V-серию чипов и объявила , что чип V20 является конструктивно совместимым с чипом Intel 8088, но имеет усовершенствованный набор инструкций , включая при этом и инструкции чипа 8080. Это о значало , что он мог легко вы- полнять программы , написанные для CP/M, без их модификации , ис- пользуя эмулятор программ , и при этом включать преимущества инструк- ций 8080, содержащихся в чипе V20. Их чип V30 был аналогом 8086 с включенными дополнительными во зможностям и. Чипы V-серии фирмы NEC также работали немного быстрее анало- гичных чипов фирмы Intel. Эти чипы имели некоторый успех , чем была раздосадована Intel. Последняя подала в суд на NEC по факту наруше- ния закона о защите авторских прав . NEC подала ответный иск . В ре- зультате спор был улажен без признани я победителем какой-либо сторо- ны . Интересными были детали этого суд ебного разбирательства . Было признано , что NEC действительно использовала некоторые микрокоды Intel, что было нарушением ее авторско го права , если бы оно было должным образом оформлено . Hо поскольку Intel производила и продава- ла некоторые чипы 8088 без знака авторско го права , то их претензии были признаны безосновательными . Компания Chips and Technology, ко- торая стала известна благодаря выпуску аналогов BIOS, в настоящее время внедрила линию по производству процессорных чипов . Hа ней вы- пускаются аналоги 386. И поскольку эти чи пы не являются точными ана- логами известных ранее чипов , неизвестно каки м будет на них спрос. 4.2. Процессоры фирмы AMD. 4.2.1. Судебное разбирательство с Intel. Фирма AMD была лицензионным производителем Intel, производя- щей 80286. AMD объявила , что ее контракт с Intel позволяет им выпус- кать лег ализованные копии чипов 386. Intel категорически не согласи- лась с этим . AMD удалось выиграть это судебное разбирательство , и теперь она выпускает аналог чипа 386 с тактовой частотой 40 МГц. Этот чип имел определенный успех , в частности , из-за его более высо- кой скорости по сравнению с самым быстродействующим чипом серии Intel 386. При выпуске фирмой AMD аналогов 486 фирма Intel снова по- пыталась остановить конкурента . Однако и в этом случае закон был на стороне AMD. 4.2.2. Процессо ры семейства AMD5k86. Наладив в 1994 году массовое производств о чипов 5-го поколе- ния - микропроцессоров Pentium, корпорация Intel мощно пошла в от- рыв . Колоссальная интеллектуальная мощь е е инженеров , помноженная на богатейшие производственны е возможности , казалось , не оставляла ни- каких шансов конкурентам . между тем вд огонку за лидером бросилось сразу несколько преследователей . Среди ни х , пожалуй , именно компа- ния AMD имела самую "удачную " стартовую п озицию . Компания Advanced Micro Devices занимала второе место в мир е по производству микропро- цессоров . На сегодняшний день общее чи сло чипов , выпущенных фирмой AMD, перевалило далеко за отметку 85 миллион ов , что , согласитесь, само по себе говорит об огромном потенциале компании. Цифра "5" для фирмы AMD была явно несчастливой . Intel Pentium все наращивал обороты : 66, 75, 90 Мгц ... Тактов ая частота новых моделей увеличивалась едва ли н е каждый месяц . А разработчи- кам компании AMD, кроме названия - "K5", предста влять было реши- тельно нечего . Ожидание становилось тягос тным. Гнетущее ощущение несбывшихся надежд скрасил выпуск процес- сора Am5x86. Нет , чип Am5x86 не был обещанным К 5. Микропроцессор представлял собой "четверку " с большими возможностям и , которые одна- ко , явно не дотягивали до "честного " Pentium. В прессе распространя- лись мнения специалистов , вроде : "Производи тельность , сравнимая с производительностью Pentium, позволяет отнести микр опроцессор Am5x86 к устройствам пятого поколения ". А между тем , оставаясь по своей сути (по внутренней архитек- туре ) до боли знакомым 486-м , чип Am5x86, им еющий тактовую частоту 133 МГц , мог соперничать на равных лиш ь со скромным по своим возмож- ностям процессором Pentium/75 МГц . Интересно , ка кой должна была бы быть тактовая частота Am5x86, чтобы показать производительность, сравнимую с Pentium/166 МГц ! Поэтому создание чипа пятого поколен ия у компании Advanced Micro Devices было еще впереди . При проектировании своих предыдущих процессоров компания опиралась на неизме нную поддержку корпорации Intel. Но к началу разработки собственного процессора пятого поколе- ния срок действия лицензионных соглашений с корпорацией Intel подо- шел к концу . Так что инженерам AMD пр ишлось нача ть разработку , что называется , с чистого листа . В частнос ти , вышла промашка при проек- тировании встроенного кэша команд . Наборы команд для процессоров разных поколений существенно отличаются . Инженеры-разработчики ком- пании AMD немного просчитали сь в оце нке числа CISC-инструкций , имею- щих различную длину . В результате , не удавалось достичь проектируе- мого уровня производительности при исполн ении программ , оптимизиро- ванных под процессор Pentium. Но спустя неко торое время и эта , и не- которые другие ошибки были устранен ы . И в конце марта 1996 года ком- пания AMD с гордостью объявила о появлен ии на свет нового процессо- ра пятого поколения - AMD5k86. 4.2.2.1 Экскурсия по внутренней архитектуре. Процессор AMD5k86, известный на стадии разработки как AMD-K5 или Krypton, является первым членом суперскаля рного семейства (Superscalar family) K86. Он соединяет в себе высокую производи- тельность и полную совместимость с оп ерационной системой Microsoft Windows. Суп ерскалярный RISC-процессор AMD5k86 выполнен по 0ю 35-мик- ронной КМОП-технологии (complimentary metal-oxid semiconductor process) и состоит из 4.3 млн . транзисторов . Е го дизайн базируется на богатой истории и обширном опыте архитектур RISC и х 86. По мнению многих специалистов , разраб отчики чипа AMD5k85 пошли значительно дальше первоначального замысла : создать процессор, имеющий RISC-ядро , и при этом совместимый с набором инструкций х 86 означает совместимость с операционными си стемами Microsoft Windows и всем ПО , написанным под архитектуру х 86. Столь счастливое сочетание высочайшей производительности и полной с овместимости с Microsoft Windows делает чип AMD5k86 полноправным членом 5-го поколения мик- ропроцессоров. Микроп роцессор AMD5k86 имеет 4-потоковое суперскалярное яд- ро и осуществялет полное переупорядочива ние выполнения инструкций (full out-of-order execution). Чип AMDk586 унаследовал лучшие черты от двух доминирующих на сегодняшний д ень микропроцессорных ве твей : семейства х 86 и суперскалярных RISC-процессоро в . От первых он унас- ледовал столь необходимую для успешного продвижения на компьютерном рынке совместимость с операционной систем ой WINDOWS. От семейства суперскалярных RISC-процессоров он унаслед овал высочайший уровень производительности , характерный для чипов , применявшихся в рабочих станциях. Разработанный инженерами компании AMD проц есс предвари- тельного декодирования позволяет преодолеть присущие архитектуре х 86 ограничения ( различная длина инструкций ). В случае использования ин- струкций различной длины , чипы 4-го пок оления могут одновременно об- рабатывать 1 команду , процессоры 5-го поколе ния (Pentium) - 2 коман- ды . И только микропроцессор AMD5k86 способен обрабатывать до 4 ин- струкций за такт. Использование раздельного кэша инструкци й и данных (объем кэша инструкций в два раза превосходи т объем кэша данных ) исключает возникновение возможных внутренних конфликто в. Сейчас выпускаются микропроцессоры AMD 5k86-P75, AMD5k86-P90 и AMD5k86-P100 производительность которых (Р-рейтинг ) соответствует процессору Pentium с тактовыми частотами 75, 90 и 100 МГц. Компания Advanced Micro Devices планирует выпустить в этом (1996) году 3 млн . процессоров се мейства AMD5k86 со значениями Р-рейтинга от 75 до 166. Цены на новые п роцессоры будут сопоставимы с ценами обладающих аналогичной производ ительностью процессоров Pentium, вероятно , даже несколько ниже . Средня я цена процессора AMD5k86-P75 сост авляет около $75, чипа AMD5k86-P90 - $99. Характеристики микропроцессора AMD5k86: - 4-потоковое суперскалярное ядро с 6-ю параллельно работающи- ми исполнительными устройствами , составляющим и 5-ступенчатый конве- йер ; - 4-потоковый ассо циативный кэш кома нд с линейной адресацией объемом 16 Кб ; - 4-потоковый ассоциативный кэш данных с обратной записью и ли- нейной адресацией объемом 8 Кб ; - полное переупорядочивание выполнения инс трукций , предвари- тельное (speculative) исп олнение ; - динамический кэш предсказания переходов объемом 1 Кб ; в слу- чае неправильного предсказания задержка с оставляет менее 3 внутрен- них тактов ; - 80-разрядное интегрированное , высокопроизводите льное устрой- ство выполнения операций с п лаваю щей запятой , обладающее небольшим временем задержки при выполнении операций +/*; - питающее напряжение - 3 В , система SSM (System Management Mode) для уменьшения потребляемой мощности ; - 64-разрядная шина и системный интерфейс помещен ы в 296-кон- такный корпус SPGA, совместимый по выводам с процессором Pentium (P54C) и процессорным гнездом Socket-7; - полная совместимость с Microsoft Windows и инсталл ированной базой ПО для процессоров архитектуры х 86. 4.2.2.2. Приме р маркировки микропроцессора AMD5k86-P75. --------------------------------------------¬ ¦ #### ### ### ###### ----------¬ ¦\ ¦ ## ## ## ### ## ## ## `\ -----¬ ¦ ¦\ ¦ ###### ## # ## ## ## /¦ ¦ ¦ ¦\ ¦ ## ## ## ## ###### ¦ L---,¦ ¦ ¦\ ¦ L---/ \ ¦ ¦\ 1 -----+-------------¬ ¦\ 2 -----+-- AMD5k86тм-Р 75 ¦\ 3 -----+-- ---------------¬ ¦\ 4 -----+-- AMD-SSA/5-75ABQ ¦\ ¦ E ¦ Designed for ¦\ 5 -----+----------------- /\ /T--T--¬ ¦\ ¦ (m) (c)1996AMD /\/+ --+--+ ¦\ ¦ /\ /+--+--- ¦\ ¦ Microsoft ¦\ 6 -----+-- HEAT SINK ---------- ¦\ \ AND FAN REQ'D Windows 95тм ¦\ \ ¦\ `------------------------------------------\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ Обозначения : 1. P-рейтинг 5. Питающее напряжение 2. Название B=3.45 - 3.60B 3. Температура корпуса C=3.30 - 3.465B W=55C R=70C F=3.135 - 3.465B Q=60C Y=75C H=2.76 - 3.0B X=65C Z=85C J=2.57 - 2.84B 4. Серийный номер K=2.38 - 2.63B 6. Температурный режим 4.2.2.3. Тесты. Система Р-рейтингов измерения производите льности процессоров была предложена в начале 1996 года компа ниями AMD, Cyrix, IBM и SGS-Thomson Microelectronics. P-рейтинг составляется , по результа- там проведения эталонного теста Winstone 96, разра ботанного изда- тельством Ziff-Davis. Этот тест представляет собой набор из 13 наи- более часто применяемых приложений , таких как Microsoft Word и Exel. Следует заметить , что в отличие о т системы тестов iComp, ко- торой пользуется корпорация intel для оценки производительности своих микропроцессоров , тестовый набор Winstone 96 является общедос- тупным. В свое м новом чипе AMD5k86 компания AMD воплотила поистине новаторское сочетание набора инструкций х 86 и суперскалярной RISC-архитектуры (reduced instruction set computing architecture). Как утверждают некоторые специалисты AMD, бл агодаря такому ре шению микропроцессор AMD5k86 обеспечивает на 30% большую производи- тельность , чем процессор Pentium с такой же тактовой частотой . Впро- чем , результаты тестирования с использова нием пакета тестов Winstone 96 компании Ziff-Davis показывают , что преи мущ ество несколько скром- нее. Тестовая конфигурация : ---------------------T------------------------------------------¬ ¦ Материнская плата ¦ FIC PA2002 ¦ ¦ Чипсет ¦ VIA Apollo Master ¦ ¦ ОЗУ ¦ EDO DRAM объемом 16 Мб ¦ ¦ Кэш-память L2 ¦ 256 Кб ¦ ¦ Видеоплата ¦ PCI Diamond Stealth64 3200 ¦ ¦ (640х 480х 256) ¦ ¦ ¦ Видеодрайвер ¦ Diamond GT 4.02.00.218 for Windows 95 ¦ ¦ Жесткий диск ¦ EIDE Quantum Fireball емкостью 1.2 Гб ¦ L--------------------+------------------------------------------- AMD5k85-P75 CPU (index 48.8) Pentium 75 (index 47.4) AMD5k85-P90 CPU (index 56.7) Pentium 90 (index 54.9) 4.2.2.4. Материнские платы для AMD5k86. Список широко распространенны х с истемных плат, протестированных в лабораториях компани и AMD и рекомендованных для установки процессора AMD5k86. ----------------T---------------T--------------T-------------------¬ ¦ Производитель ¦ Модель ¦Чипсет ¦ BIOS ¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ Abit ¦ PH5 1.3 ¦ SiS 551 ¦ Award Pentium PCI ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Sys BIOS (N35)¦ +---------------+----------- ----+--------------+-------------------+ ¦ Abit ¦ PH5 2.1 ¦ Intel Triton ¦ Award Pentium PCI ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Sys BIOS (C4) ¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ Atrend ¦ ATC1000 ¦ Intel Triton ¦ Award ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ i430-2A59CA29C-00 ¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ Atrend ¦ ATC1545 A1 ¦ OPTi Viper ¦ Award OP Ti Viper ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ATS-1545 ver. 0.6.¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ Biostar ¦ 8500TAC A1 ¦ Intel Triton ¦ AMI 1993 ¦ +---------------+---------------+---- ----------+-------------------+ ¦ ECS ¦ TR5510 ¦ Intel Triton ¦ Award ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ i430FX-2A59CE1NC-00¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ ECS ¦ AIO ¦ Intel Triton ¦ Award ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ i430FX-2A59CE1NC-00¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ FIC ¦ PA2002 1.21 ¦ VIA 570 ¦ Award 4.052G800 ¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ Gigabyte ¦ GA586ATS 1B ¦ Intel Triton ¦ Award Intel 430FX ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ PCI-ISA v.1.26 ¦ +---------------+---------------+------------- -+-------------------+ ¦ Hsingtech ¦ M507 1.1 ¦ Intel Triton ¦ Award 2/1/1996x ¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦ Mycomp (TMC) ¦ PCI54ITS 2.00 ¦ Intel Triton ¦ Award ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ i430FX-2A59CM29C-00¦ +---------------+---------------+--------------+-------------------+ ¦Замечание : ранние версии указанных систе мных плат нуждаются в за - ¦ ¦мене BIOS на более новую версию,правильно распознающую чип AMD5k8 6¦ L------------------------------------------------------------------- 4.2.2.5. AMD планирует выпустить K5. Репутация AMD сильно зависит от успешно сти затянувшегося проекта К 5-первой самостоятельной пробы архитектурных сил в области х 86. Рождение К 5 опасно откладывается уж е не первый раз . В первом квартале следующего года AMD планирует перев од K5 на технологичес- кий процесс с проектными нормами 0.35 мкм и с трехуровневой металли- зацией , разработанный при содействии с HР и запус каемый на новом за- воде AMD Fab 25 в Остине , штат Техас . Это п озволит уменьшить К 5 с 4.2 миллионами транзисторов до 167 кв.мм и поднять процент выхода годных , а также тактовую частоту. По мнению руководства AMD в 1996 году о бъем выпуска К 5 бу- дет наращиваться достаточно быстро , что позволит отгрузить до конца года более пяти миллионов процессоров . Ответом на вызов Intel с ее процессором Pentium Pro может стать только процесс ор К 6, но уже ник- то не верит , что его удастся увиде ть раньше 1997 года . Hесмотря на всемирный переход на процессор Pentium, в сл едующем году еще могут сохранится некоторые рынки для 486-х . Экс перты считают , что потреб- ность таких региональных рынков , как К итай , Индия , Россия , Восточ- ная Европа и Африка , в 4 86-х чипах составит до 20 миллионов процес- соров в 1996 году . AMD рассчитывает , что имен но ей удастся поста- вить большую часть от этого количеств а . Поэтому компания повышает тактовую частоту 486-х до 133 Мгц , чтобы конкурировать с низшими верс иями процессора Pentium в настольных ПК начального уровня . Одна- ко , AMD будет усиленно наращивать выпуск К 5, поскольку 486-е быстро выходят из моды. 4.3. Процессоры NexGen. В то время : как компания Intel готовил а отрасль к шокирующе- м у выходу в жизнь серийных мо делей серверов и настольных машин на Pentium Pro, фирма NexGen представляла форуму свои пл аны по разра- ботке процессора Nx686. Этот суперскалярный х 86-совместимый процес- сор , к разработке которого подключается еще и ком анда архитекторов из AMD, снятых с собственного неудачного проекта К 6, будет содер- жать около 6 млн . транзисторов , включая вычислитель с плавающей точ- кой на одном кристалле с процессором (отказ от предыдущего двухкрис- талльного подхода , ослабившего Nx586). Техноло гия КМОП с проектными нормами 0,35 мкм и пятислойной металлизацией позволила "упаковать " на одном кри cталле семь исполнительны х узлов : два для целочисленных, один для операций с плавающей точкой , по одному для обработки мультимеди а , команд переходов , команд загрузки и команд записи . По- казатели производительности представители NexGen н азвать не смогли, но выразили предположение , что он прев зойдет Pentium Pro на 16-раз- рядных программах вдвое , а на 32-битовых - на 33 %. До сих пор мало что извес тно про Nx686, так как чип еще не анонсировался и NexGen не хочет раскрывать козыри перед конкурента- ми в лице AMD, Cyrix и Intel. Однако , NexGen не хочет раскрывать ко- зыри перед конкурентами в лице AMD, Cyrix и Intel. Одн ако , NexGen настаивает о том , что Nx686 по производите льности сопоставим с инте- ловским Pentium Pro и AMD K5, и наследует микроархитект уру Nx586, появившуюся в 1994 году . NexGen называет ее RISC86. Б азовая ее идея, как и в случае с Pentium Pro и K5, с о стоит в преобразовании сложных CISC-команд программного обеспечения x86 в RISC-п одобные операции, исполняемые параллельно в процессорном яд ре RISC-типа . Этот подход, известный под названием несвязанной микро архитектуры , позволяет обо- гатить CISC-проц ессор новейшими достижен иями RISC-архитектур и сох- ранить совместимость с имеющимся ПО д ля х 86. В Nx686 эта философия продвинута на н овый логический уро- вень . Сегодня в Nx586 имеется три исполнит ельных блока , трехконвей- ерное суперскалярное ядро . Он способ ен выполнять в каждом такте по одной команде х 86. Возможности для сове ршенствования очевидны : Nx586 будет содержать пять исполнительных блоко в , четыре конвейера и нес- колько декодеров , способных справиться с выполнением двух или даже более команд х 86 за один машинный такт . Для этого потребуется встроить дополнительные регистры переименова ния и очереди команд. Подход к использованию интегрированного кэш-контроллера и интерфейса для скоростной кэш-памяти оста ется неизме нным . Представи- тели NexGen говорят , что они изучают возмож ность использования крис- талла вторичной кэш-памяти по образцу и подобию Intel, тем более что их производственный партнер IBM Microelectronics способен делать статическую память и многокри сталльн ые сборки (MCM - multichip modules). Пример практической реализации технологи и МСМ фирмы IBM представляет новая версия процессора Nx586, за планированная к выпус- ку на конец этого года и включающ ая кристалл CPU и FPU в одном кор- пу се . Одновременное перепроектирование топологии с масштабированием до размера линии 0.35 микрон позволит ком пании NexGen основательно уменьшить размеры кристалла ЦПУ - до 118 кв.мм - меньше в этом клас- се ничего нет. NexGen, новичок в группе производителей процессоров х 86. Nx596 может параллельно обрабатывать на не скольких исполнительных блоках до четырех простейших операций , которые названы командами RISC86. Процессор К 5 имеет похожий четырехпот очный дешифратор , но результаты его р аботы компания на зывает R-ops. 4.4. Процессоры Cyrix. Первая вещь из грандиозного проекта М 1 компании Cyrix, нако- нец обнародована . Это процессор Сх 6х 86-100, монстроподобный крис- талл которого сложен и очень дорог для того , чтобы п ретендовать на массовый выпуск в течении длительного срока . Его проблемы сможет ре- шить процессор , который пока имеет код овое название M1rx и опираю- щийся на техно процесс с пятислойной металлизацией , идущий на смену трехслойной версии той же 0.6-мкм технологии . Если проект увенчает- ся успехом , то размер кристалла с 394 кв.мм уменьшится до 225 кв.мм, тогда у Cyrix появится шанс поднять такто вую частоту до 120 МГц . В этом случае эксперты предсказывают ему производительность в преде- лах 176-203 п о тесту SPECint92, т.е . на уровн е процессора Pentium 133 (SPECint92=190.9) или 150 МГц . Если все обещания с будутся , то Cyrix сможет продать столько процессоров , ск олько произведет . Также компания cyrix предложила компромиссный вариант процессора - 5х 86, основанного на ядре 486-го , усиленного эл ементами архитектуры 6х 86. Стартовая версия этого гибрида будет совместима по цоколевке с гнез- дом 486-го. 4.5. Процессоры Sun Microsystems. Sun Microsystems процессор UltraSparc-II. Впервые вводя RISC-технологию , SUN в 1988 году объявила SPARC в качестве масштаби- руемой архитектуры , с запасом на будущ ее . Однако , с 1993 года реали- зация SuperSparc стала на шаг отставать от своих конкурентов. С появлением UltraSparc, четверт ого покол ения архитектуры SPARC, компания связывает надежды на восстан овление утраченных ози- ций . Он содержит ни много ни мало , но девять исполнительных блоков : два целочисленных АЛУ , пять блоков вы числений с плавающей точкой (два для сложения , дв а для у множения и одно для деления и извлече- ния квадратного корня ), блок предсказания адреса перехода и блок загрузки /записи . UltraSparc содержит блок обработ ки переходов, встроенный в первичную кэш команд , и условно выполняет предсказан- н ые переходы , но не может выда вать команды с нарушением их очеред- ности . Эта функция перекладывается на оптимизирующие компиляторы. Архитектура SPARC всегда имела регистровые окна , т.е . во- семь перекрывающихся банков по 24 двойных регистра , которые могут предотвратить остановки процессора в моме нты комплексного переключе- ния , связанные с интенсивными записями в память . Разработчики компи- ляторов склонны считать эти окна недо статочным решением , поэтому в UltraSparc используется иерархиче ская система несвязанных шин . Шина данных разрядностью 128 бит работает на одной скорости с ядром про- цессора . Она соединяется через буферные микросхемы с 128-разрядной системной шиной , работающей на частоте , составляющей половину , треть или четверть скорости процессорного ядра . Для согласования с более "медленной " периферией служит шина ввода- вывода Sbus. Фирма Sun реализует эту схему на ап паратном уровне с по- мощью коммутационной микросхемы , являющейся составной частью схемно- го компл екта окружения . Эта микрос хема может изолировать шину памя- ти от шины ввода-вывода , так что ЦП У продолжает , например , запись в графическую подсистему или в иное уст ройство ввода-вывода , а не ос- танавливается во время чтения ОЗУ . Так ая схема гарантир ует полное использование ресурсов шины и установившу юся пропускную способность 1.3 Гигабайт /с. В процессоре UltraSparc-II используется система команд Visual Instruction Set (VIS), включающая 30 новых команд для об ра- ботки данных мультиме диа , графики , обработки изображений и других целочисленных алгоритмов . Команды VIS включают операции сложения, вычитания и умножения , которые позволяют выполнять до восьми опера- ций над целыми длинной байт параллель но с операцией загрузки или за- п иси в память и с операцией перехода за один такт . Такой подход мо- жет повысить видеопроизводительность систем. 4.6. Процессоры Digital Equipment. Digital Equipment процессор Alpha наиболее тесно следует в русле RISC-философии по срав нению со своими конкурентами , "посрезав излишки сала " с аппаратуры и системы команд с целью максимального спрямления маршрута прохождения данных . Р азработчики Alpha уверены, что очень высокая частота чипа даст вам большие преимущества , чем причудли вые аппаратные излишества . Их принцип сработал : кристалл 21164 был самым быстрым в мире процессо ром со дня своего появления в 1995 году . Процессор 21164 в три раза быстре е на целочисленных вы- числениях , чем Pentium-100, и превосходит на об работке чи сле с пла- вающей точкой , чем суперкомпьютерный набо р микросхем R8000 фирмы Mips. Топология процессора следующего поколения 21164А не измени- лась , но она смаштабирована , кроме тог о , модернизирован компилятор, что повысило производительность на те стах SPECmarks. Предполагается, что готовые образцы нового процессора , изготовленные по КМОП-техно- логии с нормами 0.35 микрон , при тактовой частоте свыше 300 МГц бу- дут иметь производительность 500 по SPECint92 и 700 по SPECfp92. Процессоры се мейства 21164 на прибега ют к преимуществам ис- полнения не в порядке очередности (out-of-order), больше полагаясь на интеллектуальные компиляторы , которые могут генерировать коды, сводящие к минимуму простои конвейера . Это самый гигантский процес- с ор в мире - на одном кристалле размещено 9.3 миллиона транзисторов, большая часть которых пошла на ячейки кэш-памяти . Alpha 21164 имеет на кристалле относительно небольшую перви чную кэш прямого отображе- ния на 8 Кбайт и 96 Кбайт вторичной . З а счет вздув ания площади крис- талла достигнута беспрецедентная производите льность кэширования. В 21164 работает четыре исполнительных бл ока (два для целых и два для чисел с плавающей точко й ) и может обрабатывать по две ко- манды каждого типа за такт . Он име ет четырехступенчатый конвейер ко- манд , который "питает " отдельные конвейеры для целых чисел , чисел с плавающей точкой и конвейер памяти . По сравнению с прочими RISC-про- цессорами нового поколения чип 21164 имеет относительно глубокие и простые конвей еры , что позволяет з апускать их с более высокой такто- вой частотой. Конвейер команд вообще не заботится о их зависимости по дан- ным (в отличие от pentium Pro, который является ярким примером маши- ны данных ), он выдает команды в пор ядке их поступ ления на свой вход (в порядке следования по программе ). Если текущие четыре команды не- возможно послать сразу все на различн ые исполнительные блоки , то конвейер команд останавливается до тех пор , пока это не станет воз- можным . В отличие от конкурен тов 21164 также не использует технику переименования регистров , вместо нее он непосредственно обновляет содержимое своих архитектурных регистров , когда результат достигает финальной ступени конвейера - write-back. Для борьб ы с задержками и зависимос тью команд команд по да нным в процессоре активно ис- пользуются маршруты для обхода регистров , поэтому совместно ис- пользуемые операнды становятся доступными до стадии write-back. Компания Digital продвигает Альфу как плат форму для с ерве- ров Windows NT, а не как традиционный UNIX-сервер. 4.7. Процессоры Mips. Mips процессор R1000 унаследовал свой суперскаля рный дизайн от R8000, который предназначался для рынка суперкомпьютеров научно- го назначения . Hо R1000 орие нтирован на массовые задачи . Использова- ние в R1000 динамического планирования команд , которое ослабляет за- висимость от перекомпиляции ПО , написанно го для более старых процес- соров , стало возможным благодаря тесным связям Mips со своим партне- ром Sili con Graphics, имеющим богатейший тыл в виде сложных графи- ческих приложений. R1000 первый однокристалльный процессор от Mips. Для предот- вращения остановок конвейера в нем ис пользовано динамическое пред- сказание переходов , с четырьмя уровням и условного исполнения , с ис- пользованием переименования регистров , гарани тирующего что результа- ты не будут передаваться в реальные регистры до тех пор , пока неяс- ность по команде перехода не будет снята . Процессор поддерживает "теневую карту " от ображения своих регистров переименования . В слу- чае неверного предсказания адреса переход а он просто восстанавли- вает эту карту отображения , но не выполняет фактической очистки ре- гистров и "промывки " буферов , экономя т аким образом один такт. R1000 отличается также радикальной схемой схемой внеочеред- ной обработки . Порядок следования команд в точном соответствии с программой сохраняется на трех первых ступенях конвейера , но затем поток разветвляется на три очереди (гд е команды д ожидаются обработ- ки на целочисленном АЛУ , блоке вычисле ний с плавающей точкой и бло- ке загрузки /записи ). Эти очереди уже обслуживаются по мере освобож- дения того или иного ресурса. Предполагаемая производительность R1000, выполне нного по КМОП-технологии с нормами 0.35 микрон должна достичь 300 по SPECint92 и по SPECfp92. Программный порядок в конце концов восстанавливается так, что самая "старая " команда покидает об работку первой . Аппаратная поддержка исполнения в стиле out-of-order дае т большие преимущества конечному пользователю , так как коды , написанные под старые скаляр- ные процессоры Mips (например , R4000), начинают рабо тать на полной скорости и не требуют перекомпиляции . Хотя потенциально процессор R10 00 способен выдавать по пять ком анд на исполнение в каждом такте, он выбирает и возвращает только четыр е , не успевая закончить пятую в том же такте. Одно из двух устройств для вычис ления двойной точности с плавающей точкой занято сложениями , а другое умножениями /делениями и извлечением квадратного корня . Hа кристалл е R1000 реализован также интерфейс внешней шины , позволяющий связы вать в кластер до четырех процессоров без дополнительной логики обр амления. 4.8. Процессоры Hewlett-Pac kard. Hewlett-Packard процессор PA-8000. Компания Hewlett-Packard одной из первых освоила RISC-технологию , выйдя еще в 1986 году со своим первым 32-разрядным процессором PA-RISC. Пра ктически все вы- пускаемые процессоры PA-RISC используются в рабочих станциях HP се- рии 9000. В период с 1991 по 1993 (перед появл ением систем на базе PowerPC) HP отгрузила достаточно много таких ма шин , став крупнейшим продавцом RISC-чипов в долларовом выражении. С целью пропаганды своих микропроц ессоров среди других производителей систем компания HP стала ор ганизатором организации Precision RISC Organization (PRO). А в 1994 году компания взорвала бомбу , объединившись с Intel для создания новой архитектуры . Это поставило под сомнение буд ущее PRO. PA-8000 это 64-разрядный , четырехканальный супер скалярный процессор с радикальной схемой неупорядоч енного исполнения программ. В составе кристалла десять функциональных блоков , включая два цело- численных АЛУ , два блока для сдвиг а целых чисел , два блока multiply/accumulate (MAC) для чисел с плавающей запятой , два блока деления /извлечения квадратного корня для чисел с плавающей запятой и два блока загрузки /записи . Блоки МАС имеют трехтактовую задержку и при полной загрузке конвейера на обработке одинарной точности обес- печивают производительность 4 FLOPS за такт . Бл оки деления дают 17-тактовую задержку и не конвейеризирова ны , но они могут работать одновременно с блоками МАС. В PA-8000 использован буфер пере упоряд очивания команд (IRB) глубиной 56 команд , позволяющий "просматривать "программу на следую- щие 56 команд вперед в поисках таких четырех команд , которые можно выполнить параллельно . IRB фактически состоит из двух 28-слотовых буферов . Буфер АЛУ с одержит команд ы для целочисленного блока и бло- ка плавающей точки , а буфер памяти - команды загрузки /записи. Как только команда попадает в сло т IRB, аппаратура просмат- ривает все команды , отправленные на фу нкциональные блоки , чтобы най- ти сред и них такую , которая яв ляется источником операндов для коман- ды , находящейся в слоте . Команда в слоте запускается только после того , как будет распределена на исполн ение последняя команда , кото- рая сдерживала ее . Каждый из буферов IRB может выдавать по две ко- манды в каждом такте , и в любом случае выдается самая "старая " ко- манда в буфере . Поскольку PA-8000 использует переименование регис- тров и возвращает результаты выполнения команд из IRB в порядке их следования по программе , тем самым п оддерживается точная модель об- работки исключительных ситуаций. HP проектировала РА -8000 специально для за дач коммерческой обработки данных и сложных вычислений , типа генной инженерии , в ко- торых объем данных настолько велик , чт о они не умеща ются ни в один из мыслимых внутрикристалльных кэшей . Вот почему , РА -8000 полагается на внешние первичные кэши команд и данных . Слоты в третьем 28-слото- вом буфере , который называется буфером переупорядочивания адресов (Adress-Recorder Buffer - ARB), один к одному ассоциированы со сло- тами в буфере памяти IRB. В АРВ содер жатся виртуальные и физические адреса всех выданных команд загрузки / записи . Кроме того , АРВ допус- кает выполнение загрузок и записей в произвольном порядке , но с сох- ранением сог ласованности и сглаживани ем влияния задержки , связанной с адресацией внешних кэшей. 4.9. Процессоры Motorola. Motorola/IBM процессор PowerPC620 это первая 64-битовая р еа- лизация архитектуры PowerPC. Имея 64-битовые регис тры и внутрен ние магистрали данных и семь миллионов тр анзисторов , новому процессору требуется почти вдвое больший и сложн ый кристалл , чем у PowerPC 604. Модель 620 имеет четырехканальную суперконвейер ную схему с шестью исполнительными устройствами : три целочисленн ых АЛУ , блок плавающей точки , блок загрузки /записи и блок переходов . Последний способен на четырехуровневое предсказание ветвлений в программе и условное ис- полнение с использованием схемы переимено вания регистров. ПО микроархитектуре RISC-ядр а 620-й похож на 604-й . Отличия сводятся в основном к ширине регистро в и магистралей данных , а так- же к увеличенному числу станций резер вирования для условного испол- нения команд . Прибавка производительности достигнута за счет улуч- шенного шинного интерфейса . Теперь о н имеет 128-битовый интерфейс к памяти , по которому за один цикл о бращения можно выбрать два 64-би- товых длинных слова , и 40-битовая шина адреса , по которой можно ад- ресовать до одного терабайта физической памяти. В состав шинного интерфейса вхо дить также поддержка кэш-па- мяти второго уровня объемом до 128 Мбайт , которая может работать на четверти , половине или на полной скоро сти ЦПУ. 5. Лабораторные испытания и тестирование микропроцессоров. 5.1. Лабор аторные испытания процессоров i386DX. В 1992 году на рынке появилось три новых МП , способных за- местить существующие 386DX и обеспечить повыш ение характеристик сис- тем на основе i386. Это : Intel RapidCAD, Chips&Technologies 38600DX, и Cyrix 48 6DLC. В настоящий момент предлага ются только версии 33 МГц , хотя C&T и Cyrix обещают выпустить в начале 1993 года вариант 40 МГц . Конечно , на такой частоте можн о заставить работать и 33 МГц вариант , но мой опыт показывает , что это ненадежно , в любо й момент машина может зависнуть . Intel RapidCAD распространяется , как про- дукт для конечных пользователей , т.е . в машину его устанавливают именно они . Напротив , C&T и Cyrix поставляют свои процессоры и производителям . Cyrix также производит проце ссор 486SLC, заменяющий Intel/AMD 386SX. C&T объявил о создании процессора 38600SX, но в продаже он появится только в 1993 году , если вообще появится. RapidCAD, грубо говоря , представляет собой п роцессор 486DX без внутренней кэш-памяти и с цо колевкой процессора 386. Для прог- рамм он соответствует 386 с сопроцессором , так как все специфичные команды i486 удалены из набора команд . Ре кламируется этот процессор, как "абсолютный сопроцессор " и , к чему и обязывает такое имя , он предна значен для замены процессора 386DX в существующих системах и резкого повышения производительности операци й с плавающей точкой, таких , как CAD, электронные таблицы , математич еские программные па- кеты (SPSS, Mathematica и т.д .). RapidCAD состоит из дв ух корпусов ; RapidCAD-1, в корпусе PGA (132 вывода ), устанавливающийся в гнездо для i386, включает в себя ЦПУ и модуль операций с плавающей точкой, и RapidCAD-2, в корпусе PGA (68 выводов ), устанавливающий ся в гнез- до для сопроцессора i387, включает в себя ПЛМ , подающий сигнал на схемы системной платы для правильной обработки особых ситуаций при операциях с плавающей точкой . Большинство операций исполняется в те- чение одного цикла , как и в i486. Одна ко узким местом является ин- терфейс шины 38 6, так как каждый цикл шины равен двум циклам процес- сора . Это значит , что команды выполняю тся быстрее , чем считываются из памяти . Поскольку операции с плаваю щей точкой выполняются медлен- нее обычных команд , то замедление на них не сказывается , и они вы- полняются с такой же скоростью , как и на i486DX. Именно поэтому RapidCAD позволяет получить более высокие хар актеристики с плаваю- щей точкой , чем любая комбинация 386/387. Ре зультаты теста SPEC, стандартного теста для машин под UNIX, по каз ывают , что RapidCAD ус- коряет операции с плавающей точкой на 85%, а с целыми числами - на 15% по сравнению с любой комбинацией 386/387 при одинаковой такто- вой частоте . Потребляемая мощность при 33 МГц составляет 3500 мВт. Текущая цена RapidCAD 33 МГц составляет 300$. Предполагается , что процессор фирмы C&T 38600DX полностью совместим с i386DX. В отличие от процессора Am386 фирмы AMD, кото- рый использует микрокод , идентичный микро коду Intel 386, в процессо- ре 38600DX использован пате нтно чистый микрокод , для обеспечения полной совместимости в набор команд д аже включена недокументирован- ная команда LOADALL386. Некоторые команды выполняю тся быстрее , чем в i386. C&T также выпустила процессор 38605DX, включающий кэш-память команд на 512 байт , что еще более повысит его производительность . К сожалению , 38605DX выпускается в корпусе PGA (144 выво да ) и не мо- жет быть установлен непосредственно в разъем i386DX. При проведении испытаний я заметил , что у 38600DX есть серьезные пробле мы коммуни- кации ЦПУ - сопроцессор , и из-за этого скорость выполнения в большин- стве программ операций с плавающей то чкой у него падает ниже уровня i386/i387. Эта проблема существует для всех производимых на настоя- щий момент 387- совместимых сопроцес соро в (ULSI 83C87, IIT 3C87, Cyrix EMX87, Cyrix 83D87, Cyrix 387+, C&T 38700, Intel 387DX). Мой знакомый по сети тоже проводил такие тесты с 38700DX и пришел к ана- логичным выводам . Он связался с C&T, и ему ответили , что знают об этом . Средняя по требляемая мощность 38600DX 40 МГц - 1650 мВт , что меньше , чем потребление i386 33 МГц . Текущая цена 38600DX 33 МГц - 80$. Процессор Cyrix 486DLC - последняя новинка на р ынке заме- нителей i386DX. Набор его команд совместим с i486SX, устано влена 1 КВ кэшпамять и аппаратно реализованный 16х 16 бит умножитель . Испол- нительное устройство 486DLC, созданное с испол ьзованием некоторых принципов RISC, выполняет большинство команд за один цикл . Аппарат- ный умножитель перемножает 16-разрядные значения за 3 цикла , вместо 12 - 25 циклов у i386DX. Это особенно удобно пр и вычислении адресов (код , генерируемый некоторыми неоптимизирующ ими компиляторами , мо- жет содержать много команд MUL для досту па к массивам ) и для прог- раммных вычислений с плавающей точк ой (напр ., при эмуляции сопроцес- сора ). Внутренняя кэшпамять представляет с обой обьединенную память команд и данных сквозной записи , и может быть конфигурирована , как память с прямым отображением , или как 2-канальная ассоциативная. Из-за необходимости обеспечения полной со вместимости после перезаг- рузки процессора кэшпамять отключается , и должна быть включена с по- мощью небольшой программы , предоставляемой фирмой Cyrix. Если кэш-память включена при загрузке , (напр ., при "го рячей " перезагруз- ке , Ctrl-Alt-Del), BIOS моего РС (пр-ва AMI) зависает при загрузке, и мне приходится либо выполнять реста рт процессора , либо отключать кэш перед перезагрузкой . Это одна из причин того , что после запуска процессора кэш-память отключа ется . Я уверен , что в следующих вер- сиях BIOS фирмы AMI это будет учтено и в строенная кэш-память будет поддерживаться . Кэш-память помогает процессору 486DLC преодолеть ог- раничения интерфейса шины 386, хотя процент попаданий составляет не более 50% . Фирма Cyrix предусмотрела некоторы е возможности управле- ния кэш-памятью процессора , что , конечно , улучшит связь внешней и внутренней кэш-памяти . Современные системы 386 не воспринимают эти управляющие сигналы , не имеющие значения для i386DX, но в дальней- шем системы , разработанные с учетом эт их возможностей 486DLC, могут использовать их . Встроенный кэш 486DLC допускае т до 4-х некэшируе- мых областей памяти , что может быть очень полезно в том случае , ес- ли ваша система использует периферийны е устройства , отображаемые в память (напр ., сопроцессор Weitek). В существующих системах 386 пе- ресылки DMA (напр ., SCSI контроллера , платы звука ) могут отключить внутренний кэш , так как не существует других способов обеспечить соответствие кэш-п амяти и основной памяти , что , конечно , снижает ха- рактеристики 486DLC. Потребляемая мощность 486DLC 40 МГц - 2800 мВт. Немецкий дистрибьютор продает 486DLC 33 МГц по текущей цене 115$. 486DLC работает далеко не со всеми сопро цессорами и не во всех об- стоятельствах , особенно критичен в этом отношении многозадачный за- щищенный режим (улучшенный режим MS- Windows). При использовании 486DLC совместно с Cyrix EMC87, Cyrix 83D87 (выпуск до августа 1992) и IIT 3C87 машина зависает из-за проблем син хро низации между ЦПУ и сопроцессором при исполнении команд FSAVE и FRSTOR, сохраняющих и восстанавливающих состояние сопроцессора при переключении задач. Лучше всего использовать 486DLC с Cyrix 387+ (распрос траняется только в Европе ) или Cyrix 83D87 выпуска после июля 1992, являющий- ся наиболее мощным сопроцессором среди совместимых сопроцессоров 486DLC. Если у вас уже есть сопроцессор Cyrix 83D87, и вы хотите знать , совместим ли он с 486LCD, я реко мендую вам мою программу COMPTES T, распространяемую как CTEST257.ZIP через ан онимные ftp из garbo@uwasa.fi или другие ftp-серверы . Если программа сообщит о соп- роцессоре 387+, то у вас установлен либо 387+, либо аналогичная но- вая версия 83D87 и проблем с совместимост ью не будет. П ри испытаниях использовалась система : Аппаратная конфигурация : 33,3/40 МГц системная плата , комплект микросхем Forex, кэш 128 КВ с нулевым состоян ием ожидания , прямое отображение , сквозная запись , один буфер записи , 4 байта на строку, 4 цикла зад ержки при кэш-промахе . 8 МВ основной памяти , среднее сос- тояние ожидания 1,6 цикла . BIOS фирмы AMI. Процессор Cyrix EMC87 в режиме совместимости 387, как матсопроцессор . Этот процессор вместе с Cyrix 83D87/387+ являются самыми быстрыми сопроцесс орами д ля рабо- ты с 386DX/486DLC/38600DX. Жесткий диск Conner 3204F, емкость 203 МВ , интерфейс IDE (пропускная способность по тесту CORETEST 1100 КВ /с , время поиска 16 мс ). Плата SVGA (ISA, Diamond SpeedSTAR HiColor), используется ET4000, 1 МВ DRAM , как экранный буфер , графи- ческий ускоритель отключен . Переключатели на видеоплате установлены для наиболее надежной с быстрой работ ы , с пропускной способностью 6500 байт /мс при 40 МГц и 5400 байт /мс при 33 МГц. Программная конфигурация : MS-DOS 5.0, MS Windows 3.1, HyperDisk 4.32 в режиме обратной записи , используется 2 МВ расширенной памяти, в качестве менеджера памяти используется 386MAX 6.01. Эта программа также обеспечивает DPMI в некоторых тестах. Результаты тестов Для тестов Whets tone, Drhystone, WINTACH, DODUC, LINPACK, LLL и Savage больший показатель означает большу ю производительность. Для тестов MAKE RTL, MAKE TRANK и теста String-Test меньший показатель означает большую производительнос ть. 33,3 МГц Intel C&T Intel Cyrix Cyrix 386DX 38600DX RapidCAD 486DLC 486DLC кэш выкл . кэш вкл. Тесты с целыми числами Whetstone (kWhet/s) 447 585 563 695 803 Drhystone(C) (Dhry./s) 11688 11819 12357 14150 15488 Drhystone(Pas) (Dhry./s) 10455 10877 10751 12154 13858 String-Test (ms) 459 453 441 347 327 MAKE RTL (s) 51,32 47,10 46,34 43,45 39,13 MAKE TRANCK (s) 62,42 55,47 55,37 53,64 46,12 WINTACH 4,85 4.90 5.49 5.53 6.14 Тесты с плавающей запятой DODUC (Индекс скорости ) 79.0 76.4 150.3 89.4 90.7 LINPACK (Mflops) 0.2808 0.2707 0.4578 0.3158 0.3438 LLL (Mflops) 0.3352 0.3537 0.6083 0.3816 0.4139 Whetstone (kWhet/s) 2540 2340 3990 2908 3061 Savage (решени й /с ) 71685 53191 72464 88757 93897 40 МГц Intel C&T Intel Cyrix Cyrix 386DX 38600DX RapidCAD 486DLC 486DLC Тесты с целыми числами кэш в ыкл . кэш вкл. Whetstone (kWhet/s) 536 702 676 835 963 Drhystone(C) (Dhry./s) 14128 14116 14836 16987 18750 Drhystone(Pas) (Dhry./s) 12490 13067 12890 14573 16624 String-Test (ms) 384 377 368 289 273 MAKE RTL (s) 43.46 40.11 39.84 37.25 33.54 MAKE TRANCK (s) 53.00 47.59 47.07 45.36 39.00 WINTACH 5.65 5.73 6.41 6.46 7.23 Тесты с плавающей запятой DODUC (Индекс ск орости ) 94.9 77.5 180.3 105.1 106.6 LINPACK (Mflops) 0.3324 0.3260 0.5418 0.3789 0.4131 LLL (Mflops) 0.4025 0.4204 0.7260 0.4562 0.4956 Whetstone (kWhet/s) 3061 2632 4798 3505 3677 Savage (решений /с ) 86083 49587 86957 106762 112360 Среди испытанных процессоров Cyrix 486DLC обладае т самой большой производительностью по целым числ ам . С включенной внутрен- ней кэшпамятью производительность по целы м числам на одинаковой так- товой частоте 486DLC на 80% превышает 386DX, среднее увеличение ско- рости работы прикладных программ составля ет 35%. При работе с прик- ладными программами , использующими операции как с целыми числами, так и с плавающей точкой , вклю ченный кэш обеспечивает на 5% - 15% более высокие показатели по сравнению с работой без кэша . Скорость операций с плавающей точкой по сравне нию с i386DX увеличивается на 15% - 30% Intel RapidCAD при работе вместо i386DX обеспечивает самые высокие характеристики при выполнении опе раций с плавающей точкой. Прикладные программы , выполняющие интенсивные операции с плавающей точкой , работают быстрее на 60% - 90% по срав нению с i386DX/387DX, отставая от i486DX при той же тактовой частоте по скорости операций с плавающей точкой всего на 25%. Скорость операций с целыми числами увеличивается на 15% - 35% по сравнению с i386DX/i387DX. Процессор Chips&Technologies 38600DX обладает несколько бо- лее высокими характеристиками при работ е с целыми числами , чем i386DX, давая среднее увеличение скорости по рядка 10%. 5.2. Результаты тестирования микропроцессоров с помощью па- кета The Speed Test. Для тестирования различных микропроцессо ров иногда приме- няют специальные пакеты программ processor benchmarks. Ни же приведе- ны результаты тестирования процессоров с помощью пакета программ Speed Test, ARA Copyright (C) 1994,95,96 Agababyan Robert Assotiation Used TMi0SDGL(tm) Pentium iP5-200(3-200), 512K PB 1318841 Pentium iP5-200(2.5-200), 512K PB 1309353 Pentium iP5-200(2.5-200) 1290780 Pentium iP5-200(3-200) 1290780 Pentium iP5-18 0, 512K PB 1181818 Pentium iP5-180 1151899 Pentium iP55-166, Intel Triton, IWill TSW2 1109756 Pentium iP5-166, 512K PB 1096386 Pentium iP5-166 1076923 Pentium iP5-160, 512K PB 1052023 Pentium iP5-160 1040000 Pentium iP5-150, 512K PB 983784 Pentium iP5-150 968085 Pentium iP5-133, 512K PB 879227 Pentium iP5-133 866667 Pentium iP54-75(1.5-120), Intel Triton 812500 Pentium iP54-75(2-120), Intel Triton 812500 Pe ntium iP54-75(2-120), SiS 501/503 812500 Pentium iP5-100(2-120), Intel Triton, ASUS P55-TP4 798246 Pentium iP5-120(1.5-120), 512K PB 798246 Pentium iP5-120, 512K PB 787879 Pentium iP5-120(1. 5-120) 781116 Pentium iP5-120 777778 Cx5x86-M1sc-100(3-150,Opt) 771186 Cx5x86-M1sc-100(3-150,Opt) 758333 Am5x86-133-X5-P75(4-200) 710938 Pentium iP5-100, ALR Revolution 679104 Pentium iP5-100, Intel Triton, ASUS P/I-P55TP4XE 669118 Pentium iP5-100, Intel Triton 669118 Pentium iP54-7 5(100), Intel Triton 669118 Am5x86-133-X5-P75(3-180), UMC8886BF/8881F 640845 Cx5x86-M1sc-100(3-120,Opt) 614865 Pentium iP54-75(90), Intel Triton, ASUSTeK P54-TP4 606667 Cx5x86-M1sc-100(3-120,Opt), Si S 471, GMB-486SG 600660 Am5x86-133-X5-P75(4-160), SiS 471, BTC 4SLD5.1 568750 Am5x86-133-X5-P75(4-160), SiS 496/7, ASUS PVI-SP3 568750 Am5x86-133-X5-P75(4-160), SiS 471 561730 Am5x86-133-X5-P75(4-160), SiS 496 PCI 561728 Am5x86-133-X5-P75(4-160) 561128 Cx5x86-M1sc-100(3-120), SiS 496/7, ASUS PVI-SP3 548193 Cx5x86-M1sc-100(3-120,Opt), SiS 471, GMB-486SG 535294 i80486DX4-100(120), UMC 8498F 535294 Am 5x86-133-X5-P75(3-150), SiS 471, BTC 4SLD5.1 529070 Cx5x86-M1sc-100(Opt) 511236 Nx586-90(100), NxVL System Logic, Alaris 505450 Cx5x86-M1sc-100(Opt), SiS 471, GMB-486SG 501377 Am5x86-133-X5-P75, SiS 471, BTC 4SLD5.1 469072 Am5x86-133-X5-P75, SiS 496/7, ASUS PVI-SP3 469072 Cx5x86-M1sc-100, SiS 496/7, ASUS PVI-SP3 455000 i80486DX4-100, UMC 881 455000 Nx586-90, NxVL System Logic, Alari s 455000 Pentium iP5-60(66), PCI58PL 450495 Pentium iP5-60(66), SiS 501/502/503, ASUS P5-SP 450495 Cx5x86-M1sc-100, SiS 471, GMB-486SG 446078 i80486DX2-66(4-100), PC Chips 18 446078 i80486DX4-100, SiS 82C471, SOYO 446078 OverDrive iDX4ODPR100 (486DX4-100) 437500 i80486DX4-100, Compaq ProLinea 4/100 433333 Am80486DX4-120 SV8B, SiS 471, BTC 4SLD5.1 425234 Am80486DX4-120, SiS 471, SOYO 425234 Pentium iP5-60, Compaq DeskPro XL 560 406250 Pentium iP5-60, Compaq Proliant 406250 Pentium iP54-75(60), Intel Tri ton 406250 Pentium iP5-60, OPTi 596/546/82, Bison III v1.0 406250 Pentium iP5-60, SiS 501/502/503, ASUS P5-SP 406250 Am80486DX2-80(100), UMC 8498F 352713 Am80486DX4-100, PC Chips 18 350000 Am80486DX2-80(100), SiS 471 345351 Cx80486DX2-100, Opti VIP 344697 i80486DX4-100(75), UMC 881 337037 Pentium iP54-75(50), Intel Triton 334559 Pe ntium iP54-75(45), Intel Triton 303333 U5-S33(60), UMC 491F 301325 i80486SX2-50(80), SiS 471, S486G 282609 i80486DX2-S-80, PC Chips 18 280864 i80486DX2-80, Symp hony Haydn II 280864 i80486DX2-S-80, UNICHIP U4800VLX, U486 WB 280864 Cx80486DX2-66(80), OPTi 495SLC 277560 U5-S33(50), SiS 471, AV7541 250000 U5-S33(50), SiS 471, SOYO 250000 U5-S33(50), UMC 491F 250000 U5-S33F(50), UMC 8498F 250000 U5-S33(50) 246612 U5-S33(50), CONTAQ 82C596A, G486VLI 245946 U5-S40(50) 245946 i80486DX2-66, DELL 238196 Am80486DX2-66, Forex 46C421 234964 Am80486DX2-66, Bioteq 82C3491 234536 Am80486DX2-66, OPTi 495SLC 234536 i80486DX2-66 &E5, AcerMate 466 234536 i80486DX2-66, ALI M1429/M1431 234536 i80486DX2-66, SiS 82C471 234536 i80486DX2-66, Symphony, Predator I 234536 i80486DX2-66, OPTi 82C682, ALR Evolution 4 233333 i80486DX2-66, PC Chips 11&13 233333 Am80486DX2-66, IMS 8849 232143 i80486DX2-66, Compaq ProLinea MT 4/66 232143 Am80486DX2-66, UNICHIP U4800VLX, U486 WB 230964 i80486DX2-66, Intel Champion 230964 Cx80486DX2-66, UMC 82C491F 230964 Ov erDrive iDX2ODPR66 (486DX2-66) 230964 Am80486DX2-66, SiS 82C471 229798 i80486DX2-66, Symphony Haydn II 229768 i80486DX2-66, SiS 82C471 228643 U5-S33(40), SiS 82 C471 200441 U5-S33F(40), UMC 8498F 200441 U5-S33(40), Expert 4045 194861 i80486DX-50, UMC 82C480 176357 i80486DX2-50, Headland HT342/HT321 176357 i80486SX-50, SiS 82C471 176357 Am80486DX-50, UMC 82C491F 173004 i80486DX-50 173004 i80486DX2-50, OPTi 495SLC 171053 Cx486S-40(50), UMC 82C491F 171053 U5-S33, SiS 82C471 167279 U5-S33, Expert 4045 162645 IBM486SLC2-66, OPTi 495XLC 161922 i80486SX-33(40), SiS 82C471 140867 i80486SX-33(40), OPTi 82C495SLC 140867 Am80486DX-40, OPTi 82C495SLC 140432 i80486SX-33(40) &E5, Forex 521 140000 i80486SX-33(40), Forex 521 139571 Am80486DX-40, SiS 82C461 138931 Cx486DX-40 135821 Ti486DLC/E-40BGA, PC Chips, M321 126389 Cx486DLC-40 126389 Tx486DLC-40, OPTi 495SLC 126039 Cx486DLC-40GP, SARC RC4018A4 123641 IBM 486SLC2-50, WD7600 122642 Cx4 86SLC-40, SARC RC2016A4, M396F 120053 i80486SX-33, SiS 82C471 117571 i80486DX-33, HP Vectra 486/33VL 116967 i80486DX-33, OPTi 82C498, Simens-Nixdorf PCD-4H 116967 i80486SX-20(33), Sy mphony 116967 i80486DX-33, Intel Champion 116667 i80486DX-33, Toshiba T9901C, LapTop 116667 i80486DX-33, UMC 82C481 114035 i80486SX-25, IBM PS/1 88694 i80486SX-25, SiS 87838 i80486SX-25, HiNT CS8005 87500 i80486SX-25, HP Vectra 486SX/25VL 86502 Am80386DX-40, ALI M1429/M1431 81835 Am80386DX-40, CD-COM, M326 81835 Am80386DX-40 WC, SARC 81835 Am80386DX-40, UMC 82C491F 81688 Am80386DX-40, OPTi 82C391 81531 Am80386DX-40, UNICHIP U4800VXL 81182 Am80386DX-40, PC Chips 5,6 80817 Am80386DX-40, UMC 80C481 80647 Am80386DX-40, OPTi 495XLC 80531 Am80386DX-40, Forex FRX46C402,411 80247 Am80386SX-40, P9 MXIC 73387 i80386DX-33 68114 Am80386SX-40, M396F 67407 Am80386SX-40, Acer M1217 63459 Am80386SX-40, ALI M1217 62329 Am80386SX-40, PC Chips 2 61905 i80386SX-33, Acer M1217 51066 i8 0386SX-33 49296 i80386DX-25 48925 i80386SX-33, HP Vectra 386SX/33N 48611 Am80386SX-33, Acer M1217 47744 80286-25 45867 80286-20 38625 Harris 80286-20, UMC 82C208L 37387 80286-16, HT12 29111 i80286-12.5 24125 i80286-12 22392 i80286-10, IBM PS/2 15545 i80286-10, IBM PS/2 60 15242 i8088-9.54, Commodore PC-20 5395 i8088-7.16, Commodore PC-20 4011 i8088-4.77, EC-1841 2968 i8088-4.77, Original XT 2697 i8088-4.77, Co mmodore PC-20 2658 6. Сравнительный анализ. В середины октября 1995 года в г.Сан-Х осе (Калифорния ) сос- тоялся очередной Микропроцессорный Форум . В прошлом году на нем де- монстрировались прототипы процессоров IBM Power PC 620, MIPS R10000, SUN UltraSPARC, HP PA-8000 и DEC Alpha 21164. Из прошлогодних процессоров-дебюторов до рынка дошел только процессор Alpha 21164/300. Его производительность по тесту SPECint92 составила 341 единицу . Пребывая с так ой потрясающей производи- тельностью в лидерах гонки на быстрод ействие процессоров , в ноябре Alpha пропустила вперед компанию Intel с процес сором Pentium Pro. Страсти накалились нешуточные и вот н а нынешнем форуме Digital сооб- щила , что в декабре п риступит к выпуску нового варианта этого про- цессора - Alpha 21164A с тактовой частой 333 МГц , в ыполненного по технологии 0.35 мкм . Проектируемая производитель ность 500 по SPECint92. Hewlett-Packard анонсировала 32-разрядный процессор архитек- туры РА следующего поколения РА -7300LC с встроенными функциями мультимедиа . Hачало его выпуска по 0.5 мк м технологии возможно во второй половине следующего года . Этот первый процессор PA-RISC, ос- нащенный внутренними 64 Кбайт кэшами пе рвого уровня для команд и для данных , предпочтительно будет иметь 200 SPECint92 и 275 SPECfp92. Через год после объявления процессор а UltraSPARC фирма SPARC Technology представила новый проект UltraSPARC-II. Hовый п роцессор будет иметь 5.4 млн . транзисторов , изго тавливаться по технологии 0.35 микрон , работать на частоте 250-300 МГц . Проектируемое быстро- действие 250 МГц версии - 350 SPECint92 и 550 SPEFfp92. Кроме базо- вой системы команд , процессор будет ос нащен набором из 30 новых ко- ма нд Visual Instruction Set, которые предназначены для быстрой обра- ботки видеофайлов в формате MPEG-2, рендеринга трехмерных оболочек, видеоконференцсвязи. Рождение Pentium Pro восхитительная новость , но оно неизмен- но поднимает несколько серьезн ых вопросов . Hа самом ли деле это пол- ностью новое поколение процессора Pentium? Поби ла ли Intel своих конкурентов окончательно ? Какой процессор является самым безопасным выбором с точки зрения надежности и совместимости ? Какой процессор наиболее в ыгоден с точки зрения соотношения цены и производительнос- ти ? Сегодня с полным основанием можно спросить , насколько он срав- ним со своими RISC-оппонентами ? Hе устарел ли лозунг Apple о том, что Power Mac перспективнее , чем линия x86? Hа все вопросы можно ответить в принципе утвердительно . Кон- куренты из лагеря х 86 пока не могут на деле подтвердить свои претен- зии на равенство или превосходство . Hи чего живого или приличного (Cyrix) на руках пока нет . А ценовой о риентир Intel известен : нас- тольный high-end компьютер на платформе Aurora, Pentium Pro 150 MHz, ОЗУ 16 Мб , жесткий диск EIDE 1 Гб , 2 Мб SVGA, мо нитор 17" NI digital SVGA, Windows 95 в декабре обойдется жадным к м ощности пользовате- лям дешевле $5000. Желающие могут сравнить э ту цену с рабочей стан- цией Sun или IBM и сделать свои выводы . Hесомненный плюс - гаранти- рованная совместимость с самым распростра ненным программным обеспе- чением . Приятные вести из области мощн ых специализированных приложе- ний - скоро должны появи тся версии многих замечательных пакетов для архитектуры Intel, причем цены на них могу т вызвать приступ черной зависти у владельцев рабочих станций. Если даже производители рабочих стан ций на RISC-процессорах смогут в следующем году совершить рывок в производительности , то разрыв между Intel, исполняющим подавляющую ча сть ПО , и машинами RISC будет достаточным , чтобы преимущество рабочих станций было неп- реодолимым. В первом номере Computer Week Moscow можно найти пассаж ин- тер есного характера . Дословно : "Опытны е системы P6 способны на большее , чем просто выдерживать конкуренц ию со стороны других рабо- чих станций среднего класса . При непос редственном сопоставлении ра- бочих станций Intergraph на 200-МГц процессоре Penti um Pro и Silicon Graphics Indigo-2 Extreme с 200-МГц процессором Mips R4400, послед- няя на тестах iSPEC показала порядка 160 еди ниц , тогда как оценки Intel для системы P6 полной конфигурации соот ветствуют 366 единицам ." При создании процессора Pentium Pro делался упор на способ- ности этой микросхемы выполнять графическ ий рендеринг и работать с 32-разрядным кодом. Pentium Pro явно выламывается из рамок процес сора Pentium и принадлежит шестому поколению архитектуры Intel x86. Раньше все кон- куренты , изготовители процессоров-клонов двига лись в форватере ори- гинала , копируя его с некоторыми компр омиссами , тем самым обрекая себя на все большее отставание и замкнутость на вторичных рынках. Подобная тактика себя исчерапала , она гр озит полной потерей конку- рентноспособности , да к тому же Intel букв ально терзает конкурентов постоянными сбросами цен и расширением номенклатуры , сужающими нишу, в которую еще можно протиснуться. Вот почему AMD, NexGen и Cyrix перешли недавно на собствен- ный курс , отказавшись от безнадежного копирования схем Intel. Hо принципиальной прорасти между конк урентами нет . В некото- рых случаях Pentium Pro более сложен , чем Nx586, K5 и M1, в других менее . В целом же схема P6 сравнима с проч ими процессорами ; наибо- лее близок к ней дизайн К 5, как считают эксперты. Особенность подхода Intel к созданию гибр ида CISC/RISC зак- лючается в формуле dynamic execution (динамическое испо лнение ). При- мерно такие же базовые принципы вы обнару жите , если станете разби- раться подробно с архитектурой последни х RISC-процессоров IBM/Motorola PowerPC 604 и Power PC 620, Sum UltraSparc, Mips R10000, Digital Alpha 21164 и HP PA-8000. Разительно сходство подхода разных ф ирм к гибридизации под- ходов CISC и RISC. Внешне Pentim Pro выглядит традиционны м CISC-про- цессором , совместимым со всем наработанны м программно-аппаратным фондом . Знакомый "фасад " прикрывает от пользователя RISC-подобное ядро . Между "фасадом " и "зад ними комнатами " работает умнейший деко- дер , разбивающий сложные и длинные ком анды х 86 на более простые опе- рации , похожие на команды RISC - компания Intel называет их u-ops или micro - ops. Эти micro - ops поступают в ядро процес сора , кото- рое их б уквально перелопачивает . Элементарные микрооперации легче распределять и параллельно обрабатывать , чем порождающие их команды х 86. Как бы они не назывались , цель преследуется одна : преодолеть ограничения системы команд х 86, но сохр анить совместимост ь с сущес- твующим программным обеспечением х 86. Внешн е - на взгляд программис- та , пишушего программы - все эти ЦПУ выглядят как стандартные х 86-совместимые CISC-процессоры . А внутри о ни работают как современ- нейшие модели RISC-чипов. Hо сегодня Pentium Pro "живее " и быстрее не только любого из "живых " процессоров архитектуры х 86, включ ая Nx586 и Cyrix6x86, но и любого из выпускаемых RISC-процессоров. Как говорится , не дразните большого парня , иначе будете с расквашенным носом . Именно таков смы сл послания Intel в адрес конку- рентов : NexGen, Cyrix и AMD. Список литературы : Д-р Джон Гудмен "Управление памятью для всех ", Диалектика , Киев , 1996 В.Л . Григорьев "Микропроцессор i486. Архи тектура и программирование ", Гранал , Москва , 1993. информационно-рекламмная газета "КМ-информ " газета "Компьютер World/Киев " газета "Компьютер Week/Moscow" Ж.К . Голенкова и др . "Руководс тво по архитектуре IBM PC AT", Консул , Минск , 1993 Руководство программиста по процессору Intel i386, Техническая документация уровня 2, (C) Intel Corp. Руководство про граммиста по проц ессору Intel i486, Техническая документация уровня 2, (C) Intel Corp. Материалы эхоконференции SU.HARDW.PC.CPU компьютерной сети FidoNet Содержание 1. Вв едение в персональный компьютер . .....................2 2. Отличия процессоров . ...................................4 2.1. Отличия п pоцессо pов SX, DX, SX2, DX2 и DX4. ..........4 2.2. Обозначение "SL-Enhanced" y п pоцессо pов Intel 486. ...5 2 .5. Идентификация чипов Intel и AMD. .....................6 2.5.2. Версия процессора . .................................6 2.5.4. Перемаркированные процессоры . ......................7 3. Процессоры фирмы Intel. ................................8 3.1. Современная микропроцессорная технология фирмы Intel. 8 3.2. Первые процессоры фирмы Intel. .......................8 3.3. Процессор 8086/88. ...................................9 3.4. Процессор 80186/88. ................................ ..9 3.5. Процессор 80286. .....................................10 3.6. Процессор 80386. .....................................10 3.7. Процессор 80486. .....................................12 3.8. Intel OverDrive процессор . .................. .........13 3.9. Процессор Pentium. ...................................16 3.10. Процессор Pentium Pro. ..............................21 3.10.1. Общее описание процессора . ........................21 3.10.2. Два кристалла в одном корпусе . ... .................22 3.10.3. Значения тестов для некоторых чипов фирмы Intel. ..25 4. Процессоры конкурентов Intel. ..........................26 4.1. Первые процессоры конкурентов Intel. .................26 4.2. Процессоры фирмы AMD. ....... .........................27 4.2.1. Судебное разбирательство с Intel. ..................27 4.2.2. Процессоры семейства AMD5k86. ......................28 4.2.2.1 Экскурсия по внутренней архитектуре . ..............29 4.2.2.2. Пример маркировки микропроцессора AMD5k86-P75. ...31 4.2.2.5. AMD планирует выпустить K5. ......................34 4.3. Процессоры NexGen. ...................................34 4.4. Процессоры Cyrix. ....................................36 4.5. Процессоры Su n Microsystems. .........................36 4.6. Процессоры Digital Equipment. ........................37 4.7. Процессоры Mips. .....................................39 4.8. Процессоры Hewlett-Packard. .......................... 40 4.9. Процессоры Motorola. .................................41 5. Лабораторные испытания и тестирование микропроцессоров . 42 5.1. Лабораторные испытания процессоров i386DX. ...........42 5.2. Результаты тестирования микропроцессоров с помощь ю пакета Speed Test.....................................47 6. Сравнительный анализ . ..................................52 Прим. текст разбит по 40 строк на лист.
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
Суд разрешил РПЦ вернуть часть долга молитвами.
Теперь я знаю, чем отдавать валютную ипотеку!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Микропроцессоры для пользователей", 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