Компютрите

отвън и отвътре

©Христо Тужаров, 2007

ПРОЦЕСОРИ НА INTEL

 

[Home] [Карта на книгата] [Асеневци] [Инфопедия] [За проекта] [Начало на книгата]

ПРОЦЕСОР

СЪВРЕМЕННИ ПРОЦЕСОРИ НА INTEL И AMD 

ПРОЦЕСОРИ НА INTEL

INTEL ПЛАТФОРМИ 

ПРОЦЕСОРИ НА AMD

СРАВНЕНИЕ СЪВРЕМЕННИТЕ ПРОЦЕСОРИ НА AMD И INTEL

 

 

 

Процесор INTEL 8086

Родоначалник на семейството процесори х86. Притежава 16-разрядни регистри и 16-разрядна периферна шина. Има 20‑разрядна адресна шина, с която може да се адресира 1 MВ адресно пространство. Процесорът 8088 е по-нисък клас с 8- разрядна периферна шина..

 

Процесор INTEL 80286

Въвежда се Защитен режим. Става възможно адресирането до 16 MВ физическа памети Поддържа се виртуално управление на паметта и различни механизми на защита. Приложенията са защитени едно от друго.

 

Процесор  INTEL 80386

  • Използва 32 разрядна архитектура - 32 разрядни регистри, за обработка на данни и адресация на паметта.

  • Въведен е Виртуален режим 8086 за повишаване на бързодействието при работа с предишните поколения х86. Долната половина на всеки 32‑разряден регистър работи като 16 разряден регистър от предните поколения х86, което осигурява пълна обратна съвместимост.

  • 32 разрядната адресна шина позволява да се адресира 4GB адресно пространство.

  • х86 инструкции са разширени с инструкции за работа с 32‑разрядни операнди и адресация. Въведена е странична организация на паметта, с фиксиран размер на страница - 4KВ. Тя позволява управление на виртуална памет.

  • Въведена е паралелна обработка, която включва изпълнението на шест паралелни фази:.

  • Блок  Шинен интерфейс - достъп до  паметта и устройствата за вход/изход

  • Блок Предварителен код - получава обектния код от Блок  Шинен интерфейс и го помества  в 16‑байтова опашка.

  • Блок Декодиране на инструкциите на процесора - декодира обектния код от  Блок Предварителен код в микрокод.

  • Блок Изпълнение - изпълнява инструкциите на  микрокода.

  • Блок Сегменти - трансформира  логическите адреси в линейни адреси.

  • Блок Страници - трансформира  линейните адреси във физически, организира кеш с информация за 32 най-често използвани страници. 

 

Процесор INTEL 486

  • Въведена е конвейерна обработка на инструкциите в пет фази, като са разширени  Блок Декодиране на инструкциите и Блок Изпълнение на  Intel 386. Всяка фаза може да обработва една инструкция за един такт.

  • Вграден е 8KВ кеш L1

  • Интегриран е копроцесор за работа с плаваща запетая (FPU).

  • Добавени са инструкции за поддръжка на по мощни системи - L2 кеш, мултипроцесорност и  други.

  • В процесора Intel 486 SL Enhanced (разширен) са добавени функции за поддръжка на енерго спестяване и  други възможности за системно управление.

 

Процесор INTEL Pentium (март 1993 г.).

  • Използвана е суперскаларна архитектура, като е добавена  втора линия за конвейерна обработка.

  • Удвоен е кеш L1 - 8KВ за инструкции и  8KВ для данни.

  • За увеличаване производителността на конвейрите е  добавено прогнозиране на преходите с използване на буфер, в който се съхранява таблица на преходите.

  • За увеличаване на скоростта на предаване на данни вътре в процесора, процесорната шина става 128 и 256 бит.

  • Системната шина данни е увеличена на 64 бит.

  • Добавен е допълнителен програмируем контролер на прекъсванията (Advanced Programmable Interrupt Controller) за  поддръжка на системи с няколко процесора Pentium,

 

Процесор Pentium MMX - P55 (януари 1997 г)

  • Добавени са нов набор от 57 команди MMX.

  • Използвана е 0,35 мик. технология

  • Напрежението на захранването е намалено до 2.8В. Процесорите налагат изменение в архитектурата на дънните платки, тъй като двойното захранване се нуждае от допълнителен стабилизатор на напрежение.

  • Обема на L1 кеш паметта става 32KB.

  • Вътрешната тактова честота - 166 - 233 MHz, честота на шината - 66 MHz.

  • Използват Socket 7.

 

Процесор Pentium Pro (ноември 1995 г.)

Първите процесори от шесто поколение. За първи път е използвана кеш - памет L2, обединена в един корпус с ядрото и работеща със същата честота.

 

  • Има суперскаларна архитектура с три 12 фазови конвейера, което означава, че процесорът може да изпълнява три инструкции за такт.

  • Въведено е динамично изпълнение на инструкциите - анализ на потоците микро данни, нестандартно изпълнение, подобрено прогнозиране на преходите, и изпълнение с прогнозиране.

  • Вграден е 256KB кеш L2, който използва собствена 64-разрядна шина.

  • 64 разрядната системна шина е ориентирана към входните данни - всяко обръщение се изпълнява с многобройни запитвания, докато се получи отговор.

  • Адресната шина е увеличена до 36 бита, което позволява да се адресира   до 64 GВ физическо адресно пространство.

Процесор Pentium II (май 1997 г)

  • Развива архитектурата на процесора Pentium Pro.

  • Добавени са MMX командите.

  • Кеш L2 се изнася от процесора, като за целта процесорът заедно с кеш L2 се разполагат на малка платка (слот 1 и слот 2), която се свързва чрез  ножово съединение към дънната платка. Кеш L2 може да бъде 256 KB, 512 KB и 1 MB.  (2 MB само за  слот 2).

  • Увеличени са кеша за данни и кеша за инструкции от 8 на 16 КВ.

Процесор Pentium II/III (май 1997 г.)

Семейството на тези процесори се обединява под общ знаменател като процесори, предназначени за различните сегменти от пазара:

  • Pentium II (Klamath, Deschutes, Katmai) - за масовия пазар на средно ниво,

  • Celeron (CoВington, Mendocino, Dixon и т.н.) - за не много скъпи компютри,

  • Xeon (Xeon, Tanner, Cascades и т.н.) - за високопроизводителни сървъри и работни станции.

Съществуват модификации за Slot 1, Slot 2, Socket 370, а също така и съответните варианти за мобилните компютри.

 

Klamath

Наименованието на ядрото за първите процесори от линията Pentium II (януари 1997 г.). Технология - 0.35 мик. Тактова честота на ядрото - 233 - 300 MHz. Честота на шината - 66 MHz, L1 кеш - 32 KB, L2 - 512 КВ. Последната за снижаване на стойността на процесора е разположена на процесорната платка и работи наполовина на честотата на ядрото. Допълнен е с MMX блок. Захранване на ядрото - 2.8В, Slot 1.

 

Процесор Pentium III (септември 1999 г.)

  • Базира се на архитектурата на  процесорите Pentium Pro и Pentium II.

  • Въведени са 70 нови инструкции.

Katmai

Наименованието на ядрото (септември 1999 г.) на процесорите Pentium III, дошъл да смени Deschutes. Добавен е блок SSE (Streaming SIMD Extenzions), разширен е набора от команди MMX, усъвършенстван е механизма за потоков достъп към паметта. Технопроцес - 0.25 мик, тактова честота - 450 - 600 MHz, L2 кеш, намираща се на процесорната платка - 512 КВ. Честота на шината - 100 MHz, но във връзка със задръжката на Coppermine са пуснати модели на 533 и 600 MHz, разчетени на честота на шината 133 MHz.

 

Процесор Pentium ІV

  • Използва нова архитектура NetBurst

  • Конвейерът му се състои от 20 фази - почти  два пъти повече от Pentium III. Този подход теоретически позволява значително да се увеличи тактовата честота, но при това решение съществува проблема с неточно предсказване на преходите.

  • Блокът за предсказване на преходите е преработен, като са увеличени вътрешните буфери.

  • Блокът мултимедийни инструкции е  значително разширен - в него влизат 76 нови инструкции(SSE II), ориентирани на обработка масиви от числа с плаваща запетая.

  • Преработена е структурата на кеш паметта L1, а кеш паметта  L2 с обем 256 КВ е поместена в чипа и работи на пълната честота на процесора..