Ремонт и upgrade компьютеров своими руками

ПРОЦЕССОР PENTIUM 4 С ТЕХНОЛОГИЕЙ HYPER-THREADING

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

В ноябре 2002 года Intel представила новейший процессор Pentium 4 (0,13 микрон) с тактовой частотой 3,06 ГГц, кэш-памятью второго уровня с улучшенной передачей данных объемом 512 Кбайт и поддержкой технологии Hyper-Threading.

Эта передовая технология Intel позволяет программам «видеть» два процессора, обеспечивая тем самым более эффективную работу приложений. Технология Hyper-Threading повышает производительность ПК, давая возможность процессору параллельно исполнять два потока команд (программных модуля). Кроме того, технология Hyper-Threading повышает производительность и скорость отклика процессора, позволяя параллельно выполнять на ПК больше задач, к примеру играть и одновременно создавать цифровую музыку или редактировать цифровое видео и одновременно создавать цифровую музыку.

Требования, Предъявляемые К Памяти

В системных платах, созданных на базе процессоров Pentium 4, используются модули памяти RDRAM или DDR SDRAM, которые были предназначены для наборов микросхем, применяемых в системных платах Pentium III. рекомендуется заметить, что при использовании процессором Pentium 4 сдвоенных каналов RDRAM, необходимо установить пары идентичных модулей (т. е. RIMM).

Наборы микросхем первых системных плат Pentium 4 поддерживали в основном только модули памяти RDRAM. Микросхемы более поздних версий поддерживают или будут поддерживать более стандартную память, к примеру SDRAM или DDR SDRAM (266/333/400 МГц).

Электропитание Процессора

Процессор Pentium 4 требует большого количества электрической энергии, поэтому в большинстве его системных плат используется новая конструкция модуля регулятора напряжения, потребляемое напряжение того достигает 12 В вместо 3,3 или 5 В, как это было в предыдущих конструкциях. Электрический ток напряжением 3,3 или 5 В, важный для работы остальных компонентов инфраструктуры, таким образом становится более доступным. Кроме этого, более высокое напряжение источника приводит к значительному уменьшению общего потребления тока. Источники питания PC генерируют более чем достаточный запас напряжения, но системная плата АТХ и исходная конструкция схемы питания содержит только один контакт, выделенный под напряжение 12 В (на каждый

контакт приходится не более 6 А). Поэтому были крайне важны дополнительные 12-вольтные линии, предназначенные для подачи питания на системную плату.

Решением проблемы стал третий разъем питания, получивший название ATX12V. Этот разъем является дополнением стандартного 20-контактного силового разъема АТХ и вспомогательного 6-контактного разъема питания (3,3/5 В). Но, так как с разъемов дисковода подается ток достаточной мощности, изменять конструкцию источника питания нет необходимости. Для того чтобы можно было его использовать, компания PC Power and Cooling предлагает недорогой адаптер, преобразующий стандартный силовой разъем дисковода типа Molex в разъем питания ATX12V. Как правило, 300-ваттный (как минимум) или более мощный источник питания обеспечивает достаточный уровень подаваемого напряжения как для силовых разъемов дисководов, так и для разъемов ATX12V.

Если уровень мощности менее рекомендуемого 300-ваттного минимума, значит, необходимо заменить источник питания.

Технические характеристики различных версий процессора Pentium 4 приведены в табл. 3.25.

Для охлаждения модулей высокой мощности, к которым относится Pentium 4, необходим активный теплоотвод большого величины. Вес теплоотвода иногда достигает 0,5 кг, что может привести к повреждению процессора или системной платы вследствие повышенной вибрации или удара. Для того чтобы выйти из этого положения, в конструкцию шасси АТХ в качестве элементов жесткости были введены четыре дополнительных кронштейна, расположенных по бокам гнезда Socket 423 и служащих для поддержки теплоотвода. Такая конструкция позволяет значительно уменьшить нагрузку на системную плату.

В механизм крепления теплоотвода входят две скобы, присоединенные с помощью винтов через системную плату к дополнительным кронштейнам шасси, а также два фиксатора, прижимающие теплоотвод к скобам. Скобы и фиксаторы поставляются вместе с системной платой, кронштейны и крепежные элементы входят в состав корпуса. Для обеспечения совместимости корпусов и системных плат Intel рекомендует располагать процессор Pentium 4 ближе к правому краю системной платы. Это позволяет разработчикам корпусов использовать единую модифицированную конструкцию корпуса АТХ для всех системных плат Pentium 4. При соблюдении этих требований поставщики могут воспользоваться и другими средствами усиления жесткости крепления процессора без дополнительных изменений конструкции шасси. к примеру, в состав поставляемой системной платы Asus Р4Т входит дополнительная металлическая пластина, позволяющая ее использовать с существующими корпусами АТХ.

Для процессора Pentium 4 версий Socket 423 и 478 требуется специальный теплоотвод. Приобретая упакованный в целлофановую оболочку или «боксированный» процессор пользователь получает высококачественный теплоотвод, установленный в одном корпусе с процессором. Кроме того, имеется трехлетняя гарантия компании Intel, делающая бок-сированную версию процессора наиболее подходящей для компоновки или модернизации инфраструктуры.

Именно благодаря прилагаемому теплоотводу и трехлетней гарантии изготовителя рекомендуется приобретать не «сырые» OEM-версии процессоров, а только боксированные процессоры.

ВОСЬМОЕ ПОКОЛЕНИЕ ПРОЦЕССОРОВ (ITANIUM И ITANIUM 2)

Процессор Itanium был представлен в мае 2001 года и в настоящее время является наиболее производительным процессором компании Intel, предназначенным главным образом для серверного рынка. Если бы Intel все еще использовала числа для наименования процессоров, то Itanium на полном основании получил бы название 886, как процессор восьмого поколения семейства Intel. Он представляет собой наиболее значительное архитектурное достижение со времен процессора 386.

Itanium является первым процессором семейства IA-64 (64-разрядная архитектура Intel), содержащим новаторские, повышающие производительность инфраструктуры средства, к числу которых относятся предсказание и упреждающее выполнение.

Процессоры семейства IA-64, как ожидается, расширят возможности архитектуры Intel, что очень важно для реализации высокоэффективных серверов и рабочих станций. Ряд промышленных компаний, среди которых ведущие изготовители рабочих станций и серверов, создатели операционных систем и множество независимых разработчиков программного обеспечения, уже публично заявили о своей поддержке процессора Itanium и семейства изделий с архитектурой IA-64.

Основные технические характеристики процессора Itanium приведены ниже.

■ Тактовая частота процессора — 733/800 МГц и 1 ГГц.

■ Три уровня интегрированной кэш-памяти:

• унифицированная встроенная кэш-память третьего уровня объемом 2 или 4 Мбайт, работающая на полной частоте ядра, содержащая интегрированную 128-разрядную шину кэша;

• унифицированная встроенная кэш-память второго уровня объемом 96 Кбайт, работающая на полной частоте ядра;

• сегментированная кэш-память первого уровня объемом 32 Кбайт (16 Кбайт кэш-память инструкций/16 Кбайт кэш-память данных).

■ 64-разрядная (плюс 8 разрядов для выполнения ЕСС) шина процессора с тактовой частотой 266 МГц и пропускной способностью 2,1 Гбайт/с (только процессоры Itanium).

■ 128-разрядная (плюс 8 разрядов для выполнения ЕСС) шина процессора с тактовой частотой 400 МГц и пропускной способностью 6,4 Гбайт/с (только процессоры Itanium 2).

■ 25 миллионов транзисторов, плюс к этому до 300 млн транзисторов в кэш-памяти третьего уровня.

■ Количество транзисторов — 221 млн, включая встроенную кэш-память третьего уровня (только Itanium 2).

■ Адресация до 16 Тбайт (терабайт) физической памяти (44-разрядная шина адреса).

■ Полная совместимость с 32-разрядными инструкциями аппаратного обеспечения.

■ Технология EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing), позволяющая выполнять до 20 операций за один такт.

■ Два целочисленных модуля и два блока памяти, позволяющие выполнять до четырех инструкций в течение одного такта.

■ Два модуля FMAC (Floating-point Multiply Accumulate) с 82-разрядными операндами.

■ Каждый модуль FMAC позволяет выполнить до двух операций с плавающей запятой в течение одного такта.

■ Два дополнительных модуля ММХ, каждый из которых позволяет выполнить до двух операций FP с обычной точностью.

■ В целом в течение одного такта может быть выполнено до восьми операций FP (Floating-point).

■ 128 регистров для работы с целыми числами, 128 регистров с плавающей запятой, 8 регистров разветвления, 64 регистра предиката.

■ Корпус размером 3x5 дюймов (примерно 75x125 мм) содержит процессор и кэшпамять третьего уровня объемом 4 или 2 Мбайт соответственно.

■ Специализированный силовой разъем корпуса улучшает целостность сигнала.

Intel и Hewlett-Packard начали разработку процессора Р7 еще в 1994 году. В октябре 1997 года, через три года после начала работы над созданием новой архитектуры микропроцессора, эти компании официально объявили некоторые технические данные нового процессора.

Itanium — первый микропроцессор, в основу того положена 64-разрядная архитектура IA-64. Это совершенно новая архитектура процессора, в той используется концепция VLIW (Very Long Instruction Words — очень длинные командные слова), предсказание команд, удаление перехода, упреждающая загрузка и другие усовершенствованные методы, позволяющие увеличить параллелизм программного кода. Новая микросхема будет содержать как элементы RISC, так и CISC.

Существует еще одна новая архитектура, которую Intel называет EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing — команды явно параллельных вычислений); они дают указание процессору выполнять одновременно несколько команд. В Itanium в 128-разрядном слове закодированы три команды, каждая из них будет содержать еще несколько дополнительных битов, в отличие от сегодняшних 32-разрядных команд. Дополнительные биты позволяют адресовать большее количество регистров и используются для управления процедурой параллельного выполнения команд в процессоре. Все это упрощает проектирование процессоров со многими модулями для параллельного выполнения команд и позволяет повысить их тактовую частоту. Другими словами, помимо способности одновременно выполнять несколько отдельных команд внутри процессора, Itanium может связываться с другими микросхемами и создавать среду параллельной обработки.

Помимо новых возможностей и абсолютно новой 64-разрядной инфраструктуры команд, Intel и Hewlett-Packard гарантируют полную совместимость «вниз» от Itanium до нынешнего 32-разрядного программного обеспечения Intel х86 и программного обеспечения PA-RISC компании Hewlett-Packard. В Itanium объединены три различных процессора в одном, а это значит, что Itanium сможет одновременно выполнять усовершенствованное, явно «параллельное» программное обеспечение с архитектурами IA-64, Windows (с архитектурой IA-32) и программы HP-RISC UNIX. Таким образом, Itanium поддерживает 64-разрядные команды при сохранении совместимости с сегодняшними 32-разрядными приложениями.

рекомендуется заметить, что работа с 32-разрядными приложениями не является собственным режимом данного процессора, поэтому эффективность выполнения подобных операций будет ниже, чем при использовании процессоров Pentium 4 или более ранних микросхем.

Чтобы использовать IA-64, понадобится перетранслировать программы для новой инфраструктуры команд. Подобное требовалось выполнить и в 1985 году, когда Intel представила 80386 — первый 32-разрядный процессор. Этот процессор должен был стать платформой для усовершенствованной 32-разрядной операционной инфраструктуры. Чтобы 386-й и последующие 32-разрядные процессоры были приняты рынком, они должны были выполнять 16-разрядный код. Чтобы использовать преимущества 32-разрядных компьютеров, первым из которых был 386-й, необходимо было написать новое программное обеспечение. К сожалению, индустрия создания программного обеспечения развивается намного медленнее индустрии аппаратных средств. Прошло целых 10 лет после появления процессора 386, прежде чем Microsoft выпустила Windows 95 — первую 32-разрядную операционную систему.

С процессором Itanium этого не случится, так как он уже имеет поддержку четырех операционных систем, в число которых вошли Microsoft Windows (64-разрядный ХР Edition и 64-разрядный Windows Advanced Server Limited Edition 2002), Linux (от четырех компаний-дистрибьюторов: Red Hat, SuSE, Caldera и Turbo Linux) и две версии Unix (HP-UX 1 li v 1.5 от Hewlett-Packard и AIX-5L от IBM).

Однако, несмотря на это, скорее всего, потребуется несколько лет, чтобы рынок программного обеспечения переориентировался на 64-разрядные операционные инфраструктуры и 64-разрядное программное обеспечение. Сейчас установлено очень много 32-разрядных процессоров, и обратная совместимость с 32-разрядным режимом позволит Itanium быстро выполнять 32-разрядное программное обеспечение, поскольку для этого будут предусмотрены аппаратные средства, а не эмуляция с помощью программных средств.

Первые процессоры Itanium и Itanium 2 создавались по 0,18-микронной технологии; при создании последующих версий будет использоваться уже 0,13-микронная технология, что позволит повысить рабочую частоту процессора и увеличить объем кэш-памяти.

В процессоре Itanium используется новый тип корпуса Pin Array Cartridge (РАС). Этот корпус содержит кэш-память третьего уровня и подключается в разъем РАС418 (418 выводов), установленный на системной плате. Размеры корпуса составляют примерно 75x125 мм, вес — около 170 г. В нижней части корпуса находится металлическая пластина, предназначенная для рассеивания тепла (рис. 3.44). Корпус Itanium имеет четыре фиксатора, используемых при установке процессора в системную плату.

Itanium содержит три уровня кэш-памяти. Кэш-память первого уровня связана с исполнительным модулем и поддерживается встроенной кэш-памятью второго уровня. Кэшпамять третьего уровня объемом 2 или 4 Мбайт размещена на отдельном кристалле в корпусе процессора.

Процессор Itanium 2, имеющий кодовое название McKinley, был официально представлен в июне 2002 года. Он имеет более высокую пропускную способность шины процессора (6,4 Гбайт/с), более высокую тактовую частоту и встроенную в кристалл процессора кэш-память третьего уровня с удвоенным объемом (по сравнению с оригинальным процессором Itanium). Благодаря этому общая скорость обработки данных этого процессора увеличилась примерно в два раза. Следующим после McKinley станет процессор Madison, представляющий собой версию Itanium 2, созданную по 0,13-микронной технологии.

Рис. 3.44. Процессор Itanium

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