Ремонт и upgrade компьютеров своими руками

INTEL-СОВМЕСТИМЫЕ ПРОЦЕССОРЫ

Если у вас появятся вопросы, не освещенные на нашем сайте, вы можете задать вопрос непосредственно нашим специалистам по электронной почте: upgradecomputer@yandex.ru

Некоторые компании — в основном AMD и Cyrix — разработали свои процессоры, полностью совместимые с процессорами Intel, т. е. эмулирующие каждую их команду. Большинство этих микросхем имеют аналогичную разводку контактов, поэтому их можно использовать в любом компьютере, рассчитанном на процессоры Intel; однако есть

и такие, для которых нужна специальная системная плата. Любое аппаратное или программное обеспечение, работающее на компьютере с процессорами Intel, будет работать и в системах, оснащенных совместимыми с Intel процессорами. Компаний, выпускающих Intel-совместимые процессоры, не так уж мало, поэтому далее речь пойдет о самых крупных из них.

Процессоры AMD

Компания Advanced Micro Devices (AMD), имеющая собственную линию Intel-совместимых процессоров, стала играть ведущую роль на рынке процессоров, совместимых с Pentium. Несколько лет назад между AMD и Intel испортились отношения, поскольку AMD в процессорах 486 использовала микропрограммы компании Intel. Эта проблема была улажена, и теперь между AMD и Intel заключено пятилетнее лицензионное соглашение. В 1996 году AMD купила компанию NexGen — производителя клонов Intel. Самые современные версии процессоров компании AMD, получившие название Athlon/Duron, используют гнездо Socket А (оно же Socket 462).

Основные параметры процессоров AMD приведены в табл. 3.2, представленной в начале главы.

Процессоры Cyrix

Cyrix отвоевала еще большую долю рынка после того, как была приобретена компанией National Semiconductor в ноябре 1997 года и VIA Technologies в 1999 году. До этого она была «мифической» компанией, так как не имела никаких заводов по производству микросхем. Все микросхемы Cyrix сначала производила Texas Instruments, а позднее IBM. В настоящее время большую часть процессоров Cyrix изготавливает National Semiconductor.

Все процессоры Cyrix были изготовлены другими компаниями, к примеру IBM (которая продавала некоторые из микросхем 6x86 под своим собственным именем), National Semiconductor, а в настоящее время VIA Technologies.

Дополнительные сведения

Информация о процессорах первого (Р1/086), второго (Р2/286), третьего (РЗ/386), четвертого (Р4/486) и пятого (Р5/586) поколений представлена на прилагаемом к статье компакт-диске.

ШЕСТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ПРОЦЕССОРОВ: Р6 (686)

В Р6 (686) реализованы возможности, которых не было в процессорах предыдущих поколений. Основных процессоров класса Р6 два: Pentium Pro и Pentium П. Это не просто улучшенная версия процессоров Р5 Pentium. В табл. 3.13 приведен список представителей семейства процессоров Р6 и их характеристики.

Основным новшеством в пятом поколении процессоров Pentium была суперскалярная архитектура; два модуля этих процессоров могли выполнять команды одновременно. В более поздних версиях микросхем пятого поколения имеются команды ММХ. Что же нового добавила intel в шестом поколении микросхем? Основными особенностями всех процессоров шестого поколения являются: динамическое выполнение, архитектура двойной независимой шины (Dual Independent Bus — DIB), улучшенный суперскаляр.

Таблица 3.13. Характеристики представителей семейства процессоров Р6

Pentium Pro Базовый процессор Р6 с кэш-памятью второго уровня объемом

256 Кбайт, 512 Кбайт или 1 Мбайт, работающей на частоте процессора

Pentium II Р6 с кэш-памятью второго уровня объемом 512 Кбайт, работающей на

половине частоты процессора

Pentium II Xeon Р6 с кэш-памятью второго уровня объемом 512 Кбайт, 1 или 2 Мбайт,

работающей на частоте процессора

Celeron Р6 без кэш-памяти второго уровня

Celeron-А Р6 с кэш-памятью второго уровня объемом 128 Кбайт, работающей на

частоте процессора

Pentium III Р6 с набором инструкций SSE (ММХ2), кэш-память второго уровня

объемом 512 Кбайт работает на половине частоты процессора

Pentium ПРЕ Р6 с кэш-памятью второго уровня объемом 256 Кбайт, работающей на

частоте процессора

Pentium III Xeon Р6 с набором инструкций SSE (ММХ2), кэш-память второго уровня

объемом 512 Кбайт, 1 или 2 Мбайт работает на частоте процессора

Динамическое выполнение

Благодаря динамическому выполнению процессор может параллельно обрабатывать большое количество команд. Основные особенности динамического выполнения следующие:

■ множественное предсказание ветвлений; это средство предназначено для прогнозирования значения счетчика команд при выполнении команд ветвления;

■ анализ потока данных, благодаря которому можно получить информацию, необходимую для планирования выполнения команд, независимо от их первоначального порядка в программе;

■ упреждающее выполнение, то «предугадывает» изменения счетчика команд и выполняет команды, результаты которых, вероятно, вскоре понадобятся.

Двойная независимая шина

Другим новшеством Р6 является архитектура двойной независимой шины. Процессор имеет две шины данных: одну — для инфраструктуры (системной платы), другую — для кэшпамяти. Благодаря этому существенно повысилось быстродействие кэш-памяти.

Другие улучшения

Наконец, в архитектуре Р6 были расширены вычислительные возможности суперскаляра процессоров Р5: добавлены новые устройства выполнения команд, а команды разбиты на специальные микрооперации. Можно сказать, что команды CISC реализованы как последовательности команд RISC. Сложность команд уровня RISC ниже, и потому организовать их более эффективную обработку в параллельно работающих устройствах выполнения команд гораздо проще.

Если вы помните, Р5 имел только два модуля выполнения команд, в то время как Р6 имеет не менее шести отдельных специализированных (выделенных) модулей. Такой суперскаляр называется трехконвейерным (множественные модули выполнения команд могут выполнять до трех команд в одном цикле).

Помимо всего прочего, в архитектуру Р6 встроена поддержка многопроцессорной инфраструктуры, усовершенствованы средства обнаружения и исправления ошибок, а также оптимизировано выполнение 32-разрядного программного обеспечения.

Pentium Pro, Pentium П/Ш и другие процессоры шестого поколения — это не просто Pentium с более высоким быстродействием, они имеют много дополнительных возможностей и более совершенную архитектуру. Ядро микросхемы RISC-подобно, а команды более высокого уровня принадлежат к классической для intel архитектуре CISC. Расчленяя CISC-команды на отдельные команды RISC и выполняя их на параллельно работающих конвейерах, Intel добивается повышения общего быстродействия.

По сравнению с Pentium, работающим на той же тактовой частоте, процессоры Р6 быстрее выполняют 32-разрядное программное обеспечение. В процессорах Р6 средства динамического выполнения оптимизированы, в первую очередь в целях повышения эффективности при выполнении 32-разрядного программного обеспечения (к примеру, Windows NT/2000). Если вы используете 16-разрядное программное обеспечение наподобие операционных систем Windows 9х (которые часть времени работают в 16-разрядной среде) или еще более старые приложения, Р6 не будет обеспечивать ожидаемого повышения эффективности. Это объясняется тем, что в данном случае не будут до конца использованы возможности динамического выполнения. Поэтому Windows NT/2000 часто расценивают как наиболее желательную операционную систему для процессоров Pentium Pro, Celeron и Pentium П/Ш. Хотя эти процессоры прекрасно работают под управлением Windows 9х, только Windows NT/2000/XP полностью использует преимущества Р6. Причем эти преимущества используются не столько самой операционной системой, сколько приложениями под ее управлением. Думаю, что разработчики при создании программного обеспечения не замедлят воспользоваться всеми преимуществами процессоров шестого поколения. Для этого понадобятся современные компиляторы, которые смогут повысить эффективность выполнения 32-разрядного кода во всех процессорах Intel. Но прежде нужно улучшить предсказуемость кода, чтобы можно было использовать преимущества динамического выполнения множественного предсказания ветвлений.

Дополнительные сведения

Информация о процессоре Pentium Pro представлена на прилагаемом к статье компакт-диске. Кроме того, в дополнении на компакт-диске перечислены все версии и номера изменений различных моделей Pentium Pro.

Вся информация собрана из открытых источников. При испльзовании материалов, размещайте ссылку на источник.