اهن

پردازنده های نسل سوم پنتیوم کدامند. Pentium D - یک سری پردازنده های دو هسته ای: بررسی ، مشخصات ، بررسی ها


خانواده پردازنده های اینتل پنتیوم تولید: از سال 1993 تا 1999 سازنده: اینتل فرکانس پردازنده: 60-300 مگاهرتز فرکانس FSB: 50-66 مگاهرتز فن آوری تولید:
800-250 نانومتر مجموعه دستورالعمل ها: IA-32 ، MMX اتصالات: هسته:
  • P54CS
  • تیلاموک

پنتیوم (تلفظ شده پنتیوم) - علامت تجاری چندین نسل از خانواده ریزپردازنده x86 توسط اینتل شرکت از 22 مارس 1993 منتشر شد. پنتیوم پردازنده نسل پنجم اینتل است و جایگزین Intel 80486 می شود (که معمولاً به آن 486 گفته می شود).

تاریخ

مدل ها

در ابتدا (22 مارس 1993) تنها دو مدل بر اساس هسته P5 با فرکانسهای 60 و 66 مگاهرتز ارائه شد. بعداً ، تعداد بیشتری آزاد شدند پردازنده های تولیدی پنتیوم بر اساس هسته های پیشرفته. علاوه بر این ، نسخه های تلفن همراه پردازنده ها و پردازنده های Pentium OverDrive ارائه شد.

پردازنده های دسکتاپ پنتیوم (دسکتاپ)
نام رمز هسته P5 P54C P54CS P55C
فرایند فن آوری ، nm 800 600 350
فرکانس هسته اصلی ، مگاهرتز 60 66 75 90 100 120 133 150 166 200 166 200 233
اعلام کرد 23 مارس 1993 10 اکتبر 1993 7 مارس 1994 27 مارس 1995 12 ژوئن 1995 4 ژانویه 1996 10 ژوئن 1996 8 ژانویه 1997 2 ژوئن 1997

P5

تنها دو مدل پردازنده پنتیوم نسل اول با سرعت هسته 60 و 66 مگاهرتز در 23 مارس 1993 اعلام شد.

پردازنده در یک بسته 273 پین CPGA تولید شده است ، این دستگاه در اتصال پردازنده Socket 4 روی مادربرد نصب شده و به منبع تغذیه 5 ولت نیاز دارد. فرکانس گذرگاه سیستم (FSB) برابر با فرکانس هسته بود ، یعنی ضریب هسته 1.0 بود.

تمام پردازنده های پنتیوم SL Enhanced هستند ، به این معنی که آنها دارای سیستم SMM برای کاهش مصرف برق هستند. حافظه نهانگاه L2 روی مادربرد قرار داشت و اندازه آن می تواند تا 1 مگابایت باشد. نسخه های اولیه پردازنده ها با فرکانسهای 60-100 مگاهرتز (هسته های P5 و P54C) در ماژول پردازنده ریاضی خطایی داشتند که در موارد نادر منجر به کاهش دقت عمل تقسیم می شد. این نقص در سال 1994 کشف شد و به "اشکال Pentium FDIV" معروف شد.

پردازنده های مبتنی بر هسته P5 با استفاده از فناوری فرآیند 800 نانومتری با استفاده از فناوری دو قطبی BiCMOS تولید شدند. پردازنده شامل 3.1 میلیون ترانزیستور است و اندازه هسته اصلی آن 294 میلی متر مربع است. پنتیوم 66 قرعه کشی 3.2A و 16W دارد که به یک فن اضافی نیاز دارد. تولید چنین پردازنده هایی بسیار دشوار بود و عملکرد بلورهای مناسب بسیار کم بود. بسیاری از کارشناسان ، با اشاره به نقایص متعدد (نگاه کنید به: F0 0f c7 c8) پردازنده های نسل اول پنتیوم ، خرید این مدل ها را توصیه نکردند. تولید باید مدتی متوقف می شد. با این حال ، به زودی تولید پردازنده های بهبود یافته بر اساس هسته P54C آغاز شد.

P54C

در پردازنده های پنتیوم نسل دوم از ضرب ساعت استفاده می کند ، سریعتر از باس سیستم کار می کند. از یک ضریب استفاده می شود تا نشان دهد چند برابر سرعت کلاک هسته پردازنده از فرکانس گذرگاه سیستم بالاتر است. تمام پردازنده های مبتنی بر هسته P54C ضریب 1.5 دارند.

P54CS

اولین پردازنده های مبتنی بر این هسته در 27 مارس 1995 منتشر شدند. در واقع ، این هسته یک هسته P54C است که با استفاده از فناوری دو قطبی 350 نانومتری BiCMOS تولید شده است ، که اجازه می دهد اندازه هسته هسته را به 91 میلی متر مربع کاهش دهد (پردازنده های پنتیوم 120 و 133) ، اما به زودی ، در نتیجه بهینه سازی هسته ، اندازه آن کاهش یافت تا 83 میلی متر مربع با همان تعداد ترانزیستور. در همان زمان ، پنتیوم 200 جریان 4.6 A را مصرف کرد و حداکثر انرژی اتلاف شده (انتشار گرما) 15.5 W بود.

P55C

در 8 ژانویه 1997 ، پردازنده های پنتیوم بر اساس هسته سوم P5 (P55C) منتشر شدند. مرکز R&D اینتل در هایفا (اسرائیل) مجموعه دستورالعمل جدیدی را به نام MMX (MultiMedia eXtension) به هسته P55C اضافه کرد که عملکرد رایانه را در برنامه های چندرسانه ای به میزان قابل توجهی افزایش می دهد (از 10 به 60 درصد ، بسته به بهینه سازی). در نتیجه ، به این پردازنده ها با فناوری Pentium w / MMX (معمولاً مخفف Pentium MMX) گفته می شود. پردازنده جدید شامل دستگاه MMX با خط لوله ، حافظه پنهان L1 به 32 کیلوبایت (16 KB برای داده و 16 KB برای دستورالعمل) افزایش می یابد. پردازنده جدید متشکل از 4.5 میلیون ترانزیستور است و با استفاده از فناوری CMOS 280 نانومتری بهبود یافته با استفاده از نیمه هادی های سیلیکونی تولید می شود ، در ولتاژ 2.8 ولت کار می کند. حداکثر مصرف جریان 6.5 A است ، اتلاف گرما 17 W (برای پنتیوم 233 MMX) ) سطح قالب پردازنده های پنتیوم MMX 141 میلی متر مربع است. پردازنده ها در یک بسته 296 پین CPGA یا PPGA برای سوکت 7 موجود بودند.

پنتیوم OverDrive

چندین نسل از Pentium OverDrive منتشر شده است.

  • در سال 1995 ، اولین Pentium OverDrive (روی هسته P24T) منتشر شد. این طراحی شده بود که در سوکت های Socket 2 یا Socket 3 نصب شود و با ولتاژ تغذیه 5 ولت کار کند ، یعنی در خدمت ارتقا سیستم ها با استفاده از پردازنده 486 بدون جایگزینی مادربرد بود. در همان زمان ، این پردازنده دارای تمام عملکردهای پردازنده نسل اول پنتیوم (در هسته P5) بود. دو مدل منتشر شد که در فرکانس های 63 و 83 مگاهرتز کار می کنند ، مدل قدیمی جریان 2.8 A را مصرف می کند و توان مصرفی آن 14 وات است. به دلیل هزینه زیاد ، این پردازنده قبل از ظهور از آن خارج شد. و اگرچه بعد از مدتی (4 مارس 1996) این پردازنده ها با استفاده از هسته P5T (در واقع هسته P54CS است) با فرکانس های 120 و 133 مگاهرتز جایگزین این پردازنده ها با پنتیوم ODP5V شدند ، اما محبوبیت چندانی پیدا نکردند.
  • در 4 مارس 1996 ، نسخه بعدی Pentium OverDrive - Pentium ODP3V - در هسته P54CT منتشر شد. این هسته بر اساس هسته P54CS ساخته شده است. این پردازنده دارای یک بسته 320 پین CPGA برای سوکت 5 یا سوکت 7 است.
  • در تاریخ 3 مارس 1997 ، دو مدل Pentium ODPMT (با فرکانسهای 150 و 166 مگاهرتز) منتشر شدند که بر روی هسته P54CTB ساخته شده اند (مشابه P55C). بعداً ، در 4 آگوست 1997 ، دو مدل دیگر در همان هسته (با فرکانسهای 180 و 200 مگاهرتز) منتشر شدند. آنها در بسته های 320 پین CPGA تولید شده اند و برای سوکت 5 یا سوکت 7 طراحی شده اند (Pentium ODPMT-200 MMX - فقط برای سوکت 7).

تیلاموک

پردازنده های مبتنی بر این هسته برای کامپیوترهای لپ تاپ، به اصطلاح استفاده می شود. "Mobile module" MMC-1 Mobile Module Connector با 280 پین با هم کار می کند چیپ ست اینتل حافظه پنهان 430 TX و 512KB روی مادربرد. هسته Tillamook (به نام شهری در اورگان ، ایالات متحده آمریکا) یک هسته P55C با ولتاژ پایین است - مدل 300 مگاهرتز با ولتاژ 2.0 ولت کار می کند ، در حالی که 4.5 آمپر مصرف می کند و اتلاف گرما 8 است. ، 4 وات مدلهای قدیمی (233 ، 266 و 300 مگاهرتز) با استفاده از فناوری فرآیند 250 نانومتر تولید شده و دارای بلوری 90 میلی متر مربع بودند ، همچنین نسخه هایی با فرکانس هسته 166 مگاهرتز وجود داشت مدلهای 200 و 233 از آگوست 1997 ، مدل 266 از ژانویه 1998 تولید شدند ، و قدیمی ترین مدل در خط در ژانویه 1999 معرفی شد.

(که اغلب به عنوان 486 نامیده می شود).

یوتیوب دائرcالمعارف

    1 / 4

    چرا پنتیوم 2 روی کارت بود؟ | نوستالژی نرد

    Pentium vs 486 PC (1993)

    CPU Pentium 4 ، CPU و پردازش اطلاعات و اطلاعات مربوط به آن.

    چرا پنتیوم کیک 486 الاغ (خطوط لوله و پنهان) | دلتنگی دلتنگ

    زیرنویس

تاریخ

پردازنده های مبتنی بر هسته P5 با استفاده از فناوری فرآیند 800 نانومتری با استفاده از فناوری دو قطبی BiCMOS تولید شدند. پردازنده شامل 3.1 میلیون ترانزیستور است و اندازه هسته اصلی آن 294 میلی متر مربع است. پنتیوم 66 قرعه کشی 3.2 A و 16 W دارد که به یک فن اضافی نیاز دارد. تولید چنین پردازنده هایی بسیار دشوار بود و عملکرد بلورهای مناسب بسیار کم بود. بسیاری از کارشناسان ، با اشاره به نقایص متعدد (نگاه کنید به: F0 0f c7 c8) پردازنده های نسل اول پنتیوم ، خرید این مدل ها را توصیه نکردند. تولید باید مدتی متوقف می شد. با این حال ، به زودی تولید پردازنده های بهبود یافته بر اساس هسته P54C آغاز شد.

P54C

پردازنده های نسل دوم پنتیوم از ضرب ساعت استفاده می کنند و از سرعت گذرگاه سیستم نیز بیشتر هستند. از یک ضریب استفاده می شود تا نشان دهد چند برابر سرعت کلاک هسته پردازنده از فرکانس گذرگاه سیستم بالاتر است. تمام پردازنده های مبتنی بر هسته P54C ضریب 1.5 دارند.

P54CS

اولین پردازنده های مبتنی بر این هسته در 27 مارس 1995 منتشر شدند. در واقع ، این هسته یک هسته P54C است که با استفاده از فناوری BiCMOS دو قطبی 350 نانومتری تولید شده است ، که اجازه می دهد اندازه هسته هسته را به 91 میلی متر مربع کاهش دهد (پردازنده های پنتیوم 120 و 133) ، اما به زودی ، در نتیجه بهینه سازی هسته ، اندازه آن کاهش یافت تا 83 میلی متر مربع با همان تعداد ترانزیستور. در همان زمان ، پنتیوم 200 جریان 4.6 A را مصرف کرد و حداکثر انرژی اتلاف شده (انتشار گرما) 15.5 W بود.

P55C

در 8 ژانویه 1997 ، پردازنده های پنتیوم بر اساس هسته سوم P5 (P55C) منتشر شدند. مرکز R&D اینتل در هایفا (اسرائیل) مجموعه دستورالعمل جدیدی را به نام MMX (MultiMedia eXtension) به هسته P55C اضافه کرد که عملکرد رایانه را در برنامه های چندرسانه ای به میزان قابل توجهی افزایش می دهد (از 10 به 60 درصد ، بسته به بهینه سازی). در نتیجه ، از این پردازنده ها با فناوری Pentium w / MMX (معمولاً مخفف Pentium MMX) یاد می شود. پردازنده جدید شامل یک دستگاه MMX با خط لوله است و حافظه پنهان L1 به 32 کیلوبایت (16 کیلوبایت برای داده ها و 16 کیلوبایت برای دستورالعمل ها) افزایش یافته است. پردازنده جدید متشکل از 4.5 میلیون ترانزیستور است و با استفاده از فناوری CMOS 280 نانومتری بهبود یافته با استفاده از نیمه هادی های سیلیکونی تولید می شود ، در ولتاژ 2.8 ولت کار می کند. حداکثر مصرف جریان 6.5 A است ، اتلاف گرما 17 W (برای پنتیوم 233 MMX) ) سطح قالب پردازنده های پنتیوم MMX 141 میلی متر مربع است. پردازنده ها در یک بسته 296 پین CPGA یا PPGA برای سوکت 7 موجود بودند.

پنتیوم OverDrive

چندین نسل از Pentium OverDrive منتشر شده است.

  • در سال 1995 ، اولین Pentium OverDrive (روی هسته P24T) منتشر شد. این طراحی شده بود که در سوکت های Socket 2 یا Socket 3 نصب شود و با ولتاژ تغذیه 5 ولت کار کند ، یعنی در خدمت ارتقا سیستم ها با استفاده از پردازنده 486 بدون جایگزینی مادربرد بود. در همان زمان ، این پردازنده دارای تمام عملکردهای پردازنده نسل اول پنتیوم (در هسته P5) بود. دو مدل منتشر شد که در فرکانس های 63 و 83 مگاهرتز کار می کنند ، مدل قدیمی جریان 2.8 A را مصرف می کند و توان مصرفی آن 14 وات است. به دلیل هزینه زیاد ، این پردازنده قبل از ظهور از آن خارج شد. و اگرچه پس از مدتی (4 مارس 1996) این پردازنده ها با استفاده از هسته P5T (در واقع هسته P54CS است) با فرکانسهای 120 و 133 مگاهرتز با پنتیوم ODP5V جایگزین شدند ، اما محبوبیت چندانی پیدا نکردند.
  • در 4 مارس 1996 ، نسخه بعدی Pentium OverDrive - Pentium ODP3V - در هسته P54CT منتشر شد. این هسته بر اساس هسته P54CS ساخته شده است. این پردازنده دارای یک بسته 320 پین CPGA برای سوکت 5 یا سوکت 7 است.
  • در تاریخ 3 مارس 1997 ، دو مدل Pentium ODPMT (با فرکانسهای 150 و 166 مگاهرتز) منتشر شدند که بر روی هسته P54CTB ساخته شده اند (مشابه P55C). بعداً ، در 4 آگوست 1997 ، دو مدل دیگر در همان هسته (با فرکانسهای 180 و 200 مگاهرتز) منتشر شدند. آنها در بسته های 320 پین CPGA تولید شده اند و برای سوکت 5 یا سوکت 7 طراحی شده اند (Pentium ODPMT-200 MMX - فقط برای سوکت 7).

تیلاموک

پردازنده های مبتنی بر این هسته برای رایانه های قابل حمل در نظر گرفته شده بودند ، به اصطلاح استفاده می شدند. 280 پین MMC-1 Mobile Module Connector با چیپ ست Intel 430 TX کار کرد و دارای حافظه نهانگاه 512KB بر روی مادربرد بود. هسته Tillamook (به نام شهری در اورگان ، ایالات متحده آمریکا) یک هسته P55C با ولتاژ پایین است - مدل 300 مگاهرتز با ولتاژ 2.0 ولت کار می کند ، در حالی که 4.5 آمپر مصرف می کند و اتلاف گرما 8 است. ، 4 وات مدلهای قدیمی (233 ، 266 و 300 مگاهرتز) با استفاده از فناوری فرآیند 250 نانومتر تولید شده و دارای بلوری 90 میلی متر مربع بودند ، همچنین نسخه هایی با فرکانس هسته 166 مگاهرتز وجود داشت مدلهای 200 و 233 از آگوست 1997 ، مدل 266 از ژانویه 1998 تولید شدند ، و قدیمی ترین مدل در ژانویه سال 1999 معرفی شد.

تعداد کمی از افراد می دانند ، اما متخصصان و مهندسان شوروی در خاستگاه ایجاد مشهورترین پردازنده Intel Pentium جهان بودند. در یک زمان ، اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی به موفقیت های جدی در ایجاد فن آوری رایانه دست یافته است. نمونه آن مجموعه ابررایانه های شوروی "Elbrus" است که در انستیتوی مکانیک دقیق و فناوری محاسبات (ITMiVT) در دهه های 1970 تا 1990 ایجاد شده اند ، همین نام به مجموعه ریزپردازنده ها و سیستم هایی گفته می شود که بر اساس آنها ساخته شده اند و امروزه تولید می شوند. CJSC MCST (مرکز فناوری های SPARC مسکو).

تاریخچه شرکت Elbrus MSCT در سال 1992 آغاز شد ، زمانی که باباایان و همکارانش و با مشارکت دیوید دیزل ، که در آن زمان در Sun Microsystems کار می کرد ، مرکز فناوری SPARC مسکو را سازماندهی کردند. بعداً ، با مشارکت باباایان ، چندین شرکت دیگر ایجاد شد: Elbrus 2000 ، Elbrus International ، که Elbrus MCST را تشکیل می دهند.

این شرکت طبق سفارش شرکت های خارجی کار می کرد: سان ، ترانسمتا (در نهایت دیوید دیزل به این شرکت منتقل شد) ، و همچنین کارهایی را با دستور دولت روسیه انجام داد. اول از همه ، اینها سیستم های رایانه ای البروس 90 میکرو هستند که در ارتش روسیه بر اساس پردازنده های سری MCST R خود استفاده می شوند. باباایان و همکارانش جوایز دولتی را برای ایجاد آنها دریافت کردند.

با این حال ، تاریخچه "البروس" خود استبسیار طولانی. اولین رایانه با این نام در سال 1978 در ITMiVT im ایجاد شد. S.A. لبدف از آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی تحت رهبری B.S Burtsev و با مشارکت بوریس باباایان ، که یکی از معاونان طراح اصلی بود. مشتریان اصلی رایانه های Elbrus البته نظامی بودند.

اولین رایانه Elbrus دارای معماری مدولار بود و می تواند از 1 تا 10 پردازنده مبتنی بر طرح های ادغام متوسط \u200b\u200bرا شامل شود. سرعت این دستگاه به 15 میلیون کار در ثانیه رسید. جلد حافظه دسترسی تصادفی، که برای هر 10 پردازنده معمول بود ، حداکثر 2 تا 20 قدرت کلمات ماشین بود یا اگر اکنون از نماد پذیرفته شده استفاده می کنیم ، 64 مگابایت است. با این حال ، جالب ترین نکته در مورد Elbrus-1 معماری آن بود. ابر رایانه ایجاد شده در اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی اولین رایانه تجاری در جهان شد که از معماری فوق مقیاس استفاده می کند. استفاده گسترده از آن در خارج از کشور فقط در دهه 90 قرن گذشته و ظهور پردازنده های ارزان قیمت اینتل پنتیوم در بازار آغاز شد.

همانطور که بعداً مشخص شد ، تحولات مشابهی قبل از "Elbrus" در شرکت IBM وجود داشته است ، اما این آثار بسته شده و منجر به ایجاد یک محصول تجاری نشده است. درست است ، در تعدادی از نشریات اطلاعاتی وجود داشت که طراحی البروس بر اساس توسعه شرکت های خارجی است. با این حال ، شرکت کنندگان در ایجاد ابر رایانه شوروی با این موضع موافق نیستند. در مصاحبه با V.S. برتسف ، طراح ارشد Elbrus ، خاطرنشان کرد که هنگام ایجاد رایانه ، طراحان سعی کردند از تجربه پیشرفته توسعه دهندگان داخلی و خارجی استفاده کنند. و معماری البروس نه تنها تحت تأثیر رایانه های باروز ، بلکه تحت تأثیر تحولات شرکت هایی مانند هیولت-پاکارد و همچنین تجربه سازندگان BESM-6 قرار گرفت.

در همان زمان ، بخش قابل توجهی از پیشرفت ها از جمله معماری فوق مقیاس ، اصلی بودند. علاوه بر این ، می توان از پردازنده های ورودی - خروجی ویژه ای برای سازماندهی انتقال جریان داده ها بین دستگاه های جانبی و RAM در کامپیوتر استفاده کرد. می تواند تا 4 پردازنده از این دست در سیستم وجود داشته باشد ، آنها به طور موازی کار می کنند واحد پردازش مرکزی و خاطره ای از خود داشتند.

مرحله بعدی کار ایجاد رایانه Elbrus-2 بود. این رایانه ها از سال 1985 به تولید انبوه رسیدند. از نظر معماری داخلی آنها تفاوت چندانی با Elbrus-1 نداشتند اما از یک عنصر جدید استفاده کردند که امکان افزایش حداکثر عملکرد تا 125 میلیون عملیات در ثانیه را فراهم کرد. میزان رم رایانه به 16 میلیون کلمه 72 بیتی یا 144 مگابایت افزایش یافته است. حداکثر توان کانالهای ورودی-خروجی Elbrus-120 120 MB / s بود.

این رایانه ها در اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی شوروی در مناطقی که به محاسبات زیادی احتیاج داشتند ، عمدتاً در صنایع دفاعی مورد استفاده قرار می گرفتند. رایانه های Elbrus-2 در مراکز تحقیقات هسته ای در Chelyabinsk-70 و در Arzamas-16 در MCC کار می کردند و سرانجام ، این مجموعه بسیار پیچیده ، از سال 1991 ، در سیستم دفاع موشکی A-135 ، و همچنین در سایر تأسیسات نظامی در کشور مورد استفاده قرار گرفت.
علاوه بر دو رایانه ذکر شده در بالا ، یک رایانه عمومی "Elbrus 1-KB" نیز تولید شد این کامپیوتر در سال 1988 تکمیل شد. تا سال 1992 ، 60 مورد از این رایانه ها تولید می شد. آنها مبتنی بر فناوری های Elbrus-2 بودند و برای جایگزینی ماشین های منسوخ BESM-6 مورد استفاده قرار گرفتند. در همان زمان ، سازگاری نرم افزاری کاملاً عقب مانده ای بین Elbrus 1-KB و BESM-6 وجود داشت ، که با حالت های عملیاتی جدید با افزایش ظرفیت رقمی اعداد و آدرس ها تکمیل شد.

رهبران اتحاد جماهیر شوروی از ایجاد رایانه های البروس بسیار استقبال کردند. برای توسعه "Elbrus-1" به بسیاری از مهندسان سفارش و مدال اهدا شد. بوریس بابائیان نشان انقلاب اکتبر ، همکار وی V.V. باردیج - راسته لنین. برای توسعه Elbrus-2 ، به بابایان و تعدادی از همکارانش جایزه لنین اهدا شد و طراح عمومی V.S برتسف و تعدادی دیگر از متخصصان - جایزه دولتی.

پس از اتمام کار بر روی رایانه Elbrus-2 ، ITMiVT توسعه یک رایانه مبتنی بر معماری پردازنده کاملاً جدید را آغاز کرد. این پروژه که بسیار ساده نامگذاری شد - "Elbrus-3" ، همچنین پیشرفت قابل توجهی را در غرب پشت سر گذاشت. Elbrus-3 اولین کسی بود که رویکردی را که بوریس بابائیان آن را "فوق ابر" می نامد ، به کار برد. این معماری است که پردازنده های Itanium اینتل و تراشه های Transmeta در آینده خواهند داشت. شایان ذکر است که در اتحاد جماهیر شوروی شوروی ، کار بر روی این فناوری از سال 1986 آغاز شد و اینتل ، ترانسمتا و HP تنها در اواسط دهه 1990 شروع به کار در این راستا کردند.

متأسفانه "Elbrus-3" هرگز به تولید انبوه نرسید. تنها نسخه فعال آن در سال 1994 ساخته شد ، اما در آن زمان هیچ کس به آن احتیاج نداشت. ادامه منطقی کار روی این رایانه ظاهر پردازنده Elbrus-2000 بود که به آن E2K نیز گفته می شود.

طبق گفته بوریس آرتاشسوویچ باباایان ، معمار ارشد ابر رایانه های خط البروس ، معماری فوق مقیاس در روسیه ابداع شد: در سال 1978 ما اولین دستگاه فوق مقیاس ، Elbrus-1 را ساختیم. اکنون در غرب آنها فقط از این معماری فوق العاده بزرگ ساخته اند. اولین ابرمقیاس در غرب در سال 1992 ، ما در 78 ظاهر شد. علاوه بر این ، نسخه Superscalar که ما ساختیم مشابه Pentium Pro است که اینتل در سال 95 تولید کرد.«.

برتری تاریخی البروس در آمریکا نیز تأیید می شود. در همان مقاله از گزارش ریز پردازنده ، كیت دیفندورف ، توسعه دهنده Motorola 88110 ، یكی از اولین پردازنده های فوق مقیاس غربی ، می نویسد: در سال 1978 ، تقریباً 15 سال زودتر از ظهور اولین پردازنده های فوق بزرگ غربی ، Elbrus-1 با صدور دو دستورالعمل در هر چرخه ساعت ، تغییر ترتیب اجرای دستور ، تغییر نام در ثبت ها و اجرای فرض از پردازنده استفاده کرد.«.

در سال 1991 ، آقای پیتر روزنبلد از هیولت پاکارد از البروس (ITMiVT آن زمان) دیدن کرد و اسناد جامع مربوط به Elbrus-3 را دریافت کرد. بعدا مشخص شد که در آن زمان بود که HP پروژه ای را آغاز کرد که منجر به توسعه مشترک پردازنده EPIC Merced با Intel شد. معماری آن بسیار شبیه به Elbrus-3 است و تفاوت ها عمدتا مربوط به ساده سازی های انجام شده در ریز پردازنده از اینتل است.

به گفته B.A. بابائیان ، پیتر روزنبلات پیشنهاد همکاری با HP را داد. اما بابائیان سان را انتخاب کرد (اولین دیدار با رهبری خورشید در سال 1989 انجام شد). و در سال 1991 قراردادی با سان منعقد شد. از طرف مقامات Sun شناخته شده است که البروس در توسعه ریزپردازنده UltraSPARC ، بهینه سازی کامپایلرها ، سیستم عامل ها (از جمله Solaris) ، جعبه ابزار جاوا و کتابخانه های چندرسانه ای شرکت کرده است.

پروژه E2k در اصل توسط سان تأمین شد. اکنون این پروژه کاملاً مستقل است ، تمام دارایی های معنوی موجود در آن متعلق به البروس است و با حدود 70 اختراع ثبت شده ایالات متحده محافظت می شود. B.A. بابائیان توضیح می دهد " اگر ما در این زمینه با Sun کار می کردیم ، همه چیز به Sun تعلق داشت. اگرچه 90٪ کارها قبل از خورشید انجام شده بود«.

البروس در سان ، از سال 1992 تا 1995 ، با معمار مشهور ریزپردازنده ، دیو دیتزل کار کرد. به گفته B.A. بابائیان ، " سپس دیو شرکت خود را - Transmeta تشکیل داد و شروع به کار بر روی دستگاهی بسیار مشابه با ما کرد. ما همچنان به حفظ ارتباط نزدیک با Dietzel ادامه می دهیم. و او واقعاً می خواهد با ما همکاری کند" اطلاعات کمی در مورد محصول آینده Transmeta در دست است. شناخته شده است که یک ریزپردازنده کم مصرف VLIW / EPIC است ، سازگاری باینری با x86 با ترجمه پویا کد شی تضمین می شود.

E2K در مقابل ایتانیوم

پردازنده 64 بیتی Intel Itanium نتوانست انتظارات را برآورده کند و روی کاغذ بسیار کمتر از Elbrus-2000 است.

از سال 1994 تا 1998 ، هیچ چیز در مورد کار تیم بوریس بابائیان شنیده نشد - روس ها احساساتی را آماده می کردند. در سال 1998 ، بدون سر و صدا زیاد ، بابایان و شرکت (حدود 400 کارمند) به شرکت البروس تغییر نام دادند.

در همین حال ، رقبای خارجی بیدار بودند. در سال 1989 ، اینتل و هیولت پاکارد برای ایجاد پردازنده نسل بعدی Itanium (با نام رمز Merced) با یکدیگر متحد شدند. قرار بود ایتانیوم آخرین تحولات را در خود جای دهد و تاج طراحی پردازنده شود. بسیاری انتظار داشتند که پردازنده جدید بر سرور ، ایستگاه کاری و احتمالاً بازار دسک تاپ تسلط داشته و همه دیگر را آواره کند. فرکانس طراحی Merced 800 مگاهرتز ، میزان اتلاف گرما 60 وات و حجم حافظه نهان L3 از 2 تا 4 مگابایت بود. در این حالت ، پردازنده باید 64 بیتی می شد.

پردازنده کاملاً واقعی R500 از MCST ، بازتاب ضعیفی از امیدوار کننده Elbrus-2000 بود.

روز X در 25 فوریه سال 1999 فرا رسید ، هنگامی که در کنفرانس مجمع ریزپردازنده ها ، بوریس باباایان شخصاً بر روی تریبون قرار گرفت و با صدای بلند اعلام کرد که شرکت وی ریزپردازنده Elbrus-2000 (E2K) را توسعه داده است ، که با تمام ویژگی های آن بسیار جلوتر از Merced است که بسیار مورد ستایش قرار گرفته است. کل جامعه رایانه در انتظار منجمد شد. به جای دو ساعت برنامه ریزی شده ، بابائیان چهار ساعت صحبت کرد. در مورد رقابت شرکت های غربی و چشم انداز ورود به بازار ریزپردازنده و رایانه های مبتنی بر آن ، به س questionsالات پاسخ داده شد. در برخی از مواقع ، بوریس بابائیان حاضران را شوکه کرد و اظهار داشت که مبلغ انتشار یک نسخه آزمایشی پردازنده های Elbrus-2000 به 60 میلیون دلار نیاز دارد. این رقم همه سرمایه گذاران بالقوه را ترساند. در واقع ، همه وعده های بابائیان نظریه ای ناب بود - هیچ نمونه مهندسی و نمونه اولیه ای از آن نشان داده نشده بود.

افسانه رایانه گوردون بل ، که در حالی که در DEC کار می کرد ، کامپیوترهایی را برای خطوط PDP و VAX ایجاد کرد و اکنون ریاست بخش تحقیقاتی مایکروسافت (گروه تحقیقاتی Telepresence) را دارد ، پروژه Elbrus E2k را در کنفرانس های بین المللی محبوب می کند.

سخنرانی وی با عنوان "ده سال آینده در ابر رایانه" سمپوزیوم بین المللی محاسبات با عملکرد بالا در ژاپن را در 26 مه 1999 و چهاردهمین ابررایانه مانهایم را در 10 ژوئن افتتاح کرد. کنفرانس) در آلمان. هر دو بار دکتر بل بخشی از سخنرانی را به داستان E2k اختصاص داد. در اسلایدی با عنوان "روسی Elbrus E2K" او جدول ارائه می دهد که در آن E2k و Merced را ارزیابی می کند. علاوه بر این ، مقایسه به وضوح به نفع ذهنیت اینتل نیست.

در زیر جدولی از صحبت های گوردون بل آورده شده است.

ریز پردازنده E2K مورد رحمت
فرکانس ساعت ، گیگاهرتز 1.2 0.8
عملکرد ، SPECint95 / SPECfp95 135 / 350 45 / 70
اندازه کریستال ، mm2 126 300
مصرف برق ، وات 35 60
پهنای باند اتوبوس ، گیگابایت بر ثانیه 15 n / a
حافظه پنهان (KB) 64 / 256 n / a
عملکرد اوج ، GFLOPS 10.2 n / a
زمان شروع برنامه ریزی شده برای تحویل سه ماهه 4 2001 n / a

گوردون بل (www.research.microsoft.com/users/gbell/b io.htm) نه تنها یک کارمند سطح بالای مایکروسافت است ، بلکه یک مشاور و کارآفرین با نفوذ در دنیای محاسبات نیز هست. او چندین شرکت خصوصی برای توسعه فناوری های امیدوار کننده تأسیس کرد.

در همین حال ، مشخصات اعلام شده چشمگیر بود. شرکت البروس قول پردازنده ای با فرکانس 1.2 گیگاهرتز را داد که عملکرد آن برابر با 8.9 میلیارد عملیات در ثانیه بود. علاوه بر این ، توسعه دهندگان محاسبه کردند که E2K در آزمایش های SPECint95 / fp95 بهتر از Merced سه برابر عمل کند. در این حالت ، سطح کریستال تنها 126 میلی متر مربع با انتشار حرارت 35 وات بود ، در حالی که Merced 300 میلی متر مربع را اشغال می کرد و انتشار گرما آن 60 وات بود.

این شرکت روسی برنامه های بزرگی برای تولید سریالی این پردازنده در نظر داشت که قرار بود همزمان یا حتی زودتر از ایتانیوم وارد مجموعه شود. اما به دلیل کمبود حجم مورد نیاز سرمایه گذاری ها ، همه این برنامه ها اجرا نشد و روی کاغذ باقی ماند.

رد پای روسی در پردازنده های اینتل

ولادیمیر پنتکوفسکی - یک دانشمند برجسته روسی-آمریکایی ، دکترای علوم فنی است که از دانشکده FRTK MIPT فارغ التحصیل شده است. او به طور مستقیم در توسعه پردازنده های Pentium III ، Core 2 Duo ، HAL9000 ، Matrix نقش داشت ، توسعه دهنده زبان برنامه نویسی سطح بالا El-76 است که در رایانه های "Elbrus" مورد استفاده قرار گرفت. از سال 1970 ، او در انستیتوی مکانیک دقیق و مهندسی کامپیوتر کار کرد ، جایی که موفق شد در ایجاد ابر رایانه های Elbrus-1 و Elbrus-2 شرکت کند. در سال 1986 ، پنتکوفسکی هدایت توسعه پردازنده 32 بیتی El-90 را برای Elbrus-3 به عهده گرفت.

در سال 1987 ، کار ایجاد معماری ریزپردازنده جدید به پایان رسید ، در سال 1990 اولین نمونه های اولیه آن منتشر شد. در سال 1991 ، وی بر اساس نسخه قبلی پردازنده ، کار در زمینه توسعه El-91C را آغاز کرد ، اما بودجه این پروژه به دلیل فروپاشی کشور متوقف شد. طبیعتاً نمی توان متخصص این سطح را گم کرد. در سال 1989 ، ولادیمیر پنتکوفسکی به عنوان بخشی از یک برنامه تبادل تجربه به ایالات متحده آمریکا به مرکز تحقیقاتی اینتل سفر کرد. از سال 1993 ، او شروع به کار در اینتل ، تبدیل شدن به یکی از مهندسان برجسته آن ، توسعه پردازنده های معروف پنتیوم با مشارکت مستقیم او صورت گرفت. ارائه پردازنده پنتیوم در 22 مارس 1993 انجام شد ، پس از حدود چند ماه ، اولین رایانه های مبتنی بر آنها ظاهر شدند.

ولادیمیر پنتکوفسکی یکی از نویسندگان پسوند برداری (SIMD) دستورالعمل های SSE است که برای اولین بار در پردازنده های پنتیوم -3 استفاده شد. او نویسنده بیش از 50 اختراع ثبت شده مختلف است که بسیاری از آنها هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند پردازنده های مدرن... ولادیمیر پنتکوفسکی در پردازنده های اینتل ، دانشی را که در روسیه به دست آورد ، عملی کرد و در هنگام ساخت مدل ها به فکر بسیاری درست افتاد. در سال 1995 ، یک شرکت آمریکایی محصول پیشرفته تری از پنتیوم پرو را معرفی کرد که از مشخصات آن شباهت به پردازنده El-90 داشت. ولادیمیر پنتکوفسکی معمار اصلی این پردازنده محسوب می شود.

در حال حاضر ، پنتکوفسکی به کار خود در اینتل ادامه می دهد. بنابراین پردازنده ای که رایانه شخصی یا لپ تاپ شما روی آن در حال کار است ، ممکن است ریشه روسی داشته باشد و حتی اگر اتفاقات معروف سال 1991 و پیامدهای آن نباشد ، حتی می تواند در کشور ما تولید شود.

البروس هنوز زنده است

اگرچه اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی فروپاشید ، اما مارک Elbrus هنوز زنده است. پردازنده ها و راه حل های آماده بر اساس آنها در حال حاضر توسط MCST در بازار تبلیغ می شوند. امروزه رایانه های شرکت MCST عمدتا برای موارد زیر در نظر گرفته شده است: بخشهای نظامی روسیه ، CIS و کشورهای BRIC. صنایع تولید مدنی؛ رادار برای مصارف مدنی (حمل و نقل زمینی ، دریایی و هوایی). برای مشاغل و غیرنظامیانی که به دنبال رایانه های بسیار مطمئن و مطمئن هستند. رایانه های این شرکت بسته به شرایط مختلف دارای طرح های مختلف ، کلاس های حفاظتی متفاوت هستند. بسته به نیاز خریدار دستگاه ، همه آنها پشتیبانی یا توانایی کار با GPS و GLONASS را دارند.

این شرکت در حال حاضر 2 ریز پردازنده اصلی و دستگاههای مبتنی بر آنها را در بازار تبلیغ می کند. اولین مورد است Elbrus-2C +، که اولین پردازنده هیبریدی با عملکرد بالا شرکت MCST است. پردازنده شامل دو هسته از معماری Elbrus و چهار هسته پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) از الویس است. زمینه اصلی استفاده از آن سیستم های پردازش سیگنال هوشمند دیجیتال است که شامل آنالیزگرهای تصویر ، رادارها و سایر دستگاه های مشابه است.

محصول دوم ریز پردازنده MCST R1000 (نام پروژه MCST-4R) است - یک مدل چهار هسته ای ساخته شده بر روی یک کریستال با معماری 64 بیتی SPARC v.9. این پردازنده با فرکانس 1 گیگاهرتز با سرعت انتشار تکنولوژی 90 نانومتر کار می کند. هر یک از هسته های آن قادر به رمزگشایی و ارسال برای اجرا تا 2 دستورالعمل در هر چرخه ساعت است. پردازنده از دستورالعمل های اضافی برای انجام عملیات بسته بندی شده و ترکیبی و همچنین پسوندهای برداری VIS1 و VIS2 پشتیبانی می کند.

در دسامبر 2012 ، اولین پردازنده های روسی آزاد شدند که در یک گروه آزمایشی از مونوبلاک های Kraftway قرار گرفتند. پردازنده های موجود در این تک بلاک ها "Elbrus" نامیده می شوند ، خوب این یک نام کاملا روسی است. الكساندر كیم ، مدیر كل شركت MCST ، كه پردازنده ها را توسعه می دهد ، در این باره به CNews گفت.

برنامه های انتشار چنین رایانه های شخصی با پردازنده های روسی در ژوئیه 2012 شناخته شده بود. سپس آنها در شرکتهای MCST و Kraftway گفتند که برنامه ریزی شده است که مونوبلاک کاملاً تمام شده استودیو Kraftway را که شامل صفحه لمسی است و قرار است آن را به یک اندازه کوچک مجهز کند ، مبنا قرار دهد. مادربرد، که "Monocube" نامیده می شود ، توسعه شرکت MCST است و شامل یک پردازنده تعبیه شده "Elbrus-2C +" است. این پردازنده دارای دو هسته است که براساس معماری Elbrus ساخته شده و فرکانس آن 500 مگاهرتز است و همچنین شامل 4 هسته DSP است که توسط NCP Elvis ساخته شده و دارای عملکرد 28 GFlops هستند.

طبق گفته مدیر کل ، الکساندر کیم ، حجم اولین دسته سریال از این قبیل ، کامپیوترهای شخصی ، 50 قطعه خواهد بود. و ماژول ها ، شرکت MCST در شرکت تولید "Altonika" ، که در Zelenograd واقع شده است ، سفارش داده است.

مدیر کل همچنین اعلام می کند که این ماژول ها برای شناسایی کیفیت تولید آنها به مدت 1-2 ماه آزمایش می شود.

در صورت موفقیت آمیز بودن تست های این ماژول ها ، شرکت های MCST قصد دارند سفارش بعدی خود را برای تولید مادربردهای دارای پردازنده های Elbrus به میزان 1000 صادر کنند.

الكساندر كیم ادعا می كند كه علاقه زیادی به این رایانه ها وجود دارد و این دسته 1000 دستگاهی باید خیلی سریع به فروش برسد. علاقه به رایانه تولید روسی، با پردازنده های روسی ، عمدتا توسط سازمان های بخش دفاع نمایش داده می شود. مدیر کل شرکت MCST به طور دقیق نمی گوید کدام سازمان ها.

همچنین می خواهم یادآوری کنم که پردازنده های Elbrus هرگز در رایانه ها استفاده نشده اند کاربران عادی... بازار اصلی فروش این پردازنده ها ، همانطور که قبلاً ذکر شد ، بخش دفاعی بود. آنها این بخشها را به اصطلاح سیستمهای محاسبات صنعتی تأمین می كنند. این سیستم ها در پدافند هوایی به خوبی مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین ، MCST دارای یک لپ تاپ ایمن است که می تواند در شرایط "سخت" مورد استفاده قرار گیرد.

شرکت MCST می گوید که همراه با شرکت Kraftway ، آنها می خواهند تولید چنین رایانه هایی را برای شهروندان عادی نشان دهند.

یا مثلاً کسی نمی داند چگونه پیشرفت کرده است؟ اصل مقاله در سایت است InfoGlaz.rf لینک مقاله ای که این نسخه از آن تهیه شده است این است

پنتیوم (با تلفظ Pentium) علامت تجاری چندین نسل از ریزپردازنده های x86 است که از 22 مارس 1993 توسط اینتل تولید می شود. پنتیوم پردازنده نسل پنجم اینتل است و جایگزین Intel 80486 می شود (که معمولاً به آن 486 گفته می شود).

تفاوت های i3 (4) 86:

  • حافظه آدرس در مقایسه با مدل قبلی تغییر نکرده است.
  • شان داده 64 بیتی (اگر پنتیوم 32 بیت باشد) ؛
  • برای اولین بار 2 خط لوله به طور مستقل جریان ها را می خوانند و پردازش می کنند.
  • اجرای احتمالی دستورات برای اولین بار ظاهر شد.
  • برای اولین بار از چنین فناوری مانند مرتب سازی مجدد خودکار دستورات استفاده می شود:
ADD AX، BX ADD CX، AX - رد شوید ، DX بعدی را بخوانید ، 5 ساعت

ترتیب تغییر یافته هیچ تأثیری نمی گذارد. اما مشکل شاخه مشروط است.

افزودن AX ، BX ADD CX ، AX YZ M1 MOV DX ، 5 ساعت

راه حل: فرض بر این است که انتقال به پایان رسیده است ، بنابراین ، دستور در خط لوله خوانده شد. اگر معلوم شود که همه چیز درست است ، اجرا ادامه دارد ، در غیر این صورت ، خط لوله مجدداً تنظیم شده و از محل پرش بارگیری می شود.

مبنای فرض:

  • آمار گذار (اگر زیاد باشد ، چند چرخه) ؛
  • بلوک پیش بینی ها از آمار استفاده می کند: اگر انتقال مشروط باشد ، به عقب اشاره می کند ، با احتمال زیاد اجرا می شود. (مثال: تکرار تا زمان). و اگر رو به جلو باشد ، احتمال تحقق نیافتن زیاد است.

برای اولین بار ، پشتیبانی سخت افزاری برای چند پردازش (اتصال با استفاده از یک گذرگاه ویژه / رابط ویژه)

(گذرگاه داده 32 ----\u003e 64 از 2 خط لوله)

ساعت پنتیوم: ساعت 60-150 مگاهرتز MMX ساعت: 200 مگاهرتز

ثبت های اضافی وجود دارد که مسئول تعداد چرخه های ساعت گذشته از ابتدای کد هستند.

یک دستور CPUID وجود دارد - شناسه CPU.

انواع ثبات ها

ویژگی معماری

(قبل از CISC) یک رمزگذار داخلی برای تبدیل دستورات CISC به کد RISC داخلی در پوسته CISC وجود دارد.

وقفه: سابقاً -\u003e PIC (کنترل کننده وقفه نرم افزار).

پیش از این ، منبع سیگنال وقفه در پین پردازنده و آدرس انتقال.

APIC: منبع - پیامی که در یک اتوبوس ویژه وارد می شود.

پردازنده Intel Pentium P6200

Intel Pentium P6200 یک پردازنده سطح ابتدایی است که برای لپ تاپ ها طراحی شده است. این فرکانس 2.13 گیگاهرتز است اما متأسفانه از فناوری TurboBoost برای اورکلاک اتوماتیک پشتیبانی نمی کند. علاوه بر این ، هیچ ویژگی رمزگذاری AES و پشتیبانی چند رشته ای وجود ندارد. CPU از فناوری Enhanced Speedstep پشتیبانی می کند که می تواند باعث کاهش مصرف برق در هنگام کم بودن پردازنده شود ، اما سایر فناوری های صرفه جویی در مصرف انرژی در این پردازنده غیرفعال هستند (دقیقاً مانند سری Penryn Pentium).

P6200 مبتنی بر ریز معماری Arrandale است و بنابراین دارای یک کنترل کننده حافظه یکپارچه و Intel HD Graphics (هر دو در 45 نانومتر و CPU در 32 نانومتر تولید می شوند). کارت گرافیک یکپارچه GMA HD با سرعت 500 مگاهرتز کار می کند و به لطف فناوری Turbo Boost قادر به اورکلاک تا 667 مگاهرتز است.

عملکرد این پردازنده به دلیل سرعت کم ساعت و عدم وجود Turbo Boost و Hyperthreading اندکی محدود است. با توجه به فرکانس در گیگاهرتز ، Pentium P6200 به دلیل کنترل کننده حافظه یکپارچه و پیشرفت های جزئی در هسته ، باید کمی بهتر از Core 2 Duo با همان سرعت کلاک باشد.

* سرعت کلاک نشان داده شده توسط سازنده تغییر می کند

تاریخچه ظاهر پردازنده پنتیوم

یک صبح آرام و آرام روز یکشنبه در تاریخ 10 مه 1992 ، چهار مهندس INTEL وارد فرودگاه بین المللی سان خوزه شدند. با نصب تجهیزات ویدئویی ، آنجلا چانگ ، اریک دووانین ، اوتار سائینی و سوهل زاتری با عصبی در سالن قدم زدند و هر دقیقه منتظر هواپیمای اورگان بودند.

هنگامی که مارک هاپمن ، چند دقیقه بعد از فرود هواپیما ، از چاه راهرو بیرون رفت و یک چمدان کوچک آبی رنگ را در دست داشت ، کل گروه جلسه به سمت او حرکت کردند. تمام توجهات به چمدان معطوف بود که حاوی محصول توسعه دهندگان کارخانه 5 اورگان بود. باورش سخت بود که این چمدان حاوی نتیجه سه سال کار بسیاری از افراد باشد که در یک تراشه کوچک تجسم یافته است. بدین ترتیب عمر پردازنده پنتیوم آغاز شد که به طور رسمی در 22 مارس 1993 معرفی شد.

در زمانی که Vinod Dam در حال ساخت اولین طرح ها بود ، از ژوئن 1989 توسعه پردازنده Pentium ، وی حتی شک نداشت که این محصول خاص یکی از اصلی ترین دستاوردهای INTEL باشد. با ظهور پردازنده پنتیوم ، بلافاصله بازار کامپیوتر تغییر کرد و مرحله جدیدی از رقابت آغاز شد. San Microsistems ، MIPS و سایر فروشندگان پردازنده RISC که تراشه های فوق العاده سریعی را تولید می کنند بدون قید و شرط تأیید کرده اند که پردازنده جدید INTEL به استانداردی برای رایانه های رومیزی جدید تبدیل خواهد شد.

تولد پردازنده پنتیوم آسان نبود

طبق تئوری ، با ایجاد یک پردازنده ، تیم توسعه مفهومی از پروژه ایجاد می کند ، که خصوصیات و نوآوری های اصلی آن را تعریف می کند. در مرحله بعد ، مهندسان منطق را طراحی می کنند ، که در مدارهای خاص تجسم می یابد. پس از اتمام طراحی مدار ، طراحان توپولوژی هر ترانزیستور را ترسیم می کنند. در نتیجه کار آنها ، الگوی نهایی ایجاد می شود ، اما در واقعیت همه چیز متفاوت بود. روند طراحی سنتی برای سرعت بخشیدن به تحویل پروژه مورد بازنگری قرار گرفته است.

به محض اینکه تیم توسعه یک کار محلی را به پایان رساند ، مدیران منابع را دوباره تخصیص دادند. هر مهندس یک مشکل شخصی را حل کرد. روحیه تیمی دائماً با تأخیر و دشواری روبرو می شد ، اما جدول زمانی این پروژه به این وابسته نبود. برای تکمیل همه کارها از آخرین پیشرفت های طراحی به کمک رایانه استفاده شد. تجربه به دست آمده در زمینه طراحی و حل مشکلات مشابه در پردازنده های 286 ، Intel386 و Intel486 بسیار مفید بود.

به محض اتمام مرحله بعدی پروژه ، بلافاصله روند آزمایش جامع آغاز شد. این تمایل وجود داشت که مشکلاتی که به موقع با Intel486 به وجود آمد ، تکرار نشود و این امر باعث به تأخیر انداختن تولید آن شد. هر خطا به ترتیب معکوس ردیابی شد و علل آن برطرف شد. بقیه مهندسان صدها آزمایش را برای تأیید منطق ، معماری و طراحی کلی انجام دادند. آنها بیش از 5000 آزمایش تصفیه شده قبل از اینکه پردازنده پنتیوم معماری خود را پیدا کند ، انجام دادند. برای آزمایش ، فناوری خاصی ساخته شد که امکان شبیه سازی عملکرد پردازنده پنتیوم را با استفاده از دستگاه های قابل برنامه ریزی متصل در 14 صفحه با کابل فراهم می کند. فقط وقتی همه خطاها پیدا شد که پردازنده قادر بود در سیستم واقعی کار کند. علاوه بر این ، تمام طراحان و توسعه دهندگان رایانه های شخصی در تولید و آزمایش پردازنده پنتیوم سهم فعالی داشتند. نرم افزار، که به موفقیت کلی پروژه کمک بسیاری کرد.

در اواخر سال 1991 ، هنگامی که ماکت پردازنده به پایان رسید ، مهندسان قادر به اجرای نرم افزار بر روی آن بودند. پروژکتورها به منظور بهینه سازی توپولوژی و افزایش کارایی ، بررسی مسیرهای سیم کشی و سیگنال در امتداد بستر را زیر میکروسکوپ آغاز کردند. این طرح بیشتر در فوریه 1992 تکمیل شد. یک آزمایش جامع از یک دسته آزمایشی پردازنده آغاز شد ، که در طی آن تمام بلوک ها و گره ها آزمایش شدند. در آوریل 1992 ، تصمیم گرفته شد که زمان شروع توسعه صنعتی پردازنده پنتیوم فرا رسیده است. پنجمین کارخانه اورگان به عنوان پایگاه اصلی صنعتی انتخاب شد.

سرانجام بیش از 3 میلیون ترانزیستور به الگوها منتقل شده اند. جذب صنعتی تولید و اصلاح مشخصات فنی آغاز شد ، که 10 ماه بعد ، در 22 مارس 1993 ، با ارائه گسترده پردازنده پنتیوم به پایان رسید.

فناوری ریزپردازنده مدرن از INTEL

پیشرفت INTEL در هنر طراحی و ساخت نیمه هادی ها امکان تولید ریزپردازنده های قدرتمند را در بسته های کوچکتر فراهم می کند. طراحان ریزپردازنده در حال حاضر با یک فرآیند مکمل نیمه هادی اکسید فلز (CMOS) با وضوح زیر میکرون کار می کنند.

استفاده از فناوری ساب میکرون به طراحان INTEL امکان می دهد ترانزیستورهای بیشتری را روی هر لایه قرار دهند. این امکان را فراهم کرد تا تعداد ترانزیستورها برای خانواده X86 از 29000 در پردازنده 8086 به 1.2 میلیون در پردازنده Intel486 DX2 افزایش یابد ، که بالاترین موفقیت در پردازنده Pentium است. این دستگاه با فناوری BiCMOS 0.8 میکرون ساخته شده و شامل 3.1 میلیون ترانزیستور است. فناوری BiCMOS مزایای دو فناوری را شامل می شود: دو قطبی (سرعت) و CMOS (مصرف برق کم). با بیش از دو برابر تعداد ترانزیستور در پردازنده پنتیوم در مقایسه با Intel486 ، توسعه دهندگان اجزایی را روی بستر قرار دادند که قبلا در خارج از پردازنده قرار داشتند. وجود اجزای داخل باعث کاهش زمان دسترسی می شود که به طور قابل توجهی بهره وری را افزایش می دهد. فناوری 0.8 میکرونی INTEL از فلز سه لایه استفاده می کند و سطح بالاتری نسبت به فناوری فلزی دو لایه اولیه 1.0 میکرونی دارد که در پردازنده Intel486 استفاده می شود.

INTEL برای دستیابی به مزایای قابل مقایسه با معماری های جایگزین مورد استفاده در ایستگاه های کاری علمی و مهندسی ، از آخرین پیشرفت در فناوری طراحی ریزپردازنده بهره گرفته است ، در حالی که از سازگاری با نرم افزار 50 میلیارد دلاری تولید شده برای ریزپردازنده های خانواده X86 نیز اطمینان حاصل کرده است.

و نرم افزار پردازنده Pentium خود با استفاده از یک فناوری جدید تولید شده است. حتی در مرحله طراحی سخت افزار پردازنده ، متخصصان تمام شرکت های بزرگ در حال توسعه سیستم عامل و کامپایلرها - مایکروسافت ، IBM ، NeXT ، بورلند ، واتکام ، MetaWare و دیگران - در این پروژه شرکت داشتند. این امکان را فراهم می کند تا با در نظر گرفتن هویت شرکت از فن آوری های جدید برنامه نویسی پشتیبانی کنید. فروشندگان نرم افزار استاندارد. از طرف دیگر ، حتی قبل از تولد پردازنده جدید ، روشهای بهینه سازی کلاسیک و ویژه ، آشکار کردن مزایای خاص معماری X86 ، به عنوان مثال ، استفاده از دستورات بار نوشتن ، حالت های آدرس دهی قدرتمند ، حذف بخش های کد نامعتبر از حلقه ها و غیره استفاده می شد. اکنون ، فقط با کامپایل مجدد برنامه های سنتی ، می توان عملکرد آنها را در پردازنده جدید دو برابر کرد. در حال حاضر هیچ یک از رقبای INTEL نمی تواند این پیشنهاد را ارائه دهد.

نسل جدید پردازنده های INTEL

پردازنده پنتیوم 32 بیتی با ترکیب بیش از 3.1 میلیون ترانزیستور روی یک لایه سیلیکونی ، عملکرد بالایی در 60 مگاهرتز و 66 مگاهرتز را ارائه می دهد. معماری فوق مقیاس آن از تکنیک های پیشرفته طراحی استفاده می کند که اجازه می دهد تا بیش از یک دستورالعمل در هر چرخه ساعت اجرا شود ، و این باعث می شود Pentium بتواند مقدار بسیار زیادی از نرم افزارهای سازگار با کامپیوتر را سریعتر از هر ریز پردازنده دیگر اجرا کند. علاوه بر پیشرفت های نرم افزاری موجود ، واحد حسابی نقطه شناور پردازنده Pentium باعث افزایش قدرت محاسباتی لازم برای استفاده از برنامه های فنی و علمی قبلاً در دسترس نیست ، که در ابتدا برای سیستم عامل های ایستگاه کاری در نظر گرفته شده است. همانطور که شبکه های LAN و WAN همچنان جایگزین شبکه های سلسله مراتبی قدیمی ، کنترل شده توسط رایانه های مرکزی می شوند ، مزایای چند پردازنده و انعطاف پذیری سیستم عامل پردازنده Pentium برای رایانه میزبان برای برنامه های مدرن مشتری / سرور در صنعت ایده آل است.

از آنجا که پردازنده پنتیوم قادر به دستیابی به سطوح عملکردی برابر یا بهتر از ایستگاه های کاری پیشرفته امروزی است ، مزایایی دارد که ایستگاه های کاری معمولی فاقد آن هستند: سازگاری کامل با بیش از 50،000 میلیارد دلار برنامه نرم افزاری که برای معماری شرکت نوشته شده است. INTEL علاوه بر این ، پردازنده Pentium تمام سیستم عامل های اصلی موجود در رایانه های شخصی رومیزی مدرن ، ایستگاه های کاری و سرورها ، از جمله UNIX ، Windows-NT ، OS / 2 ، Solaris و NEXTstep را قادر می سازد.

پردازنده پنتیوم. نوآوری های فنی

نوآوریهای متعددی از ویژگیهای پردازنده Pentium به عنوان ترکیبی بی نظیر از عملکرد بالا ، سازگاری ، یکپارچه سازی داده ها و مقیاس پذیری است. این شامل:

  • معماری Superscalar؛
  • ذخیره جداگانه کد برنامه و داده ها ؛
  • بلوک پیش بینی آدرس شعبه صحیح است.
  • عملکرد بالا واحد شناور نقطه ؛
  • گذرگاه داده 64 بیتی توسعه یافته.
  • پشتیبانی از عملکرد چند پردازنده ؛
  • به معنای تنظیم اندازه صفحه حافظه است.
  • تشخیص خطا و افزونگی عملکردی
  • مدیریت اجرایی؛
  • مقیاس پذیر با پردازنده Intel OverDrive.

معماری پردازنده پنتیوم

1 - رابط باس 64 بیتی ؛
2 - ابزارهایی برای ذخیره کد برنامه ؛
3 - بافرهای واکشی پیش فرض ؛
4 - بلوک ALU عدد صحیح 32 بیتی ؛
5 - بلوک ALU عدد صحیح 32 بیتی ؛
6 - مجموعه ای از ثبت ها ؛
7 - ابزار ذخیره داده ؛
8 - بلوک برای پیش بینی آدرس انتقال صحیح ؛
9 - محاسبه خط شناور خط لوله را مسدود کنید.

معماری Superscalar

معماری فوق مقیاس پردازنده پنتیوم یک معماری صنعتی با دو لوله فقط INTEL است که به پردازنده اجازه می دهد تا با اجرای بیش از یک دستورالعمل در هر چرخه ساعت به سطوح جدیدی از عملکرد برسد. اصطلاح "superscalar" به معماری ریز پردازنده گفته می شود که شامل بیش از یک واحد محاسباتی است. این واحدهای محاسباتی یا نوار نقاله گره هایی هستند که تمام پردازش اصلی داده ها و دستورات در آنها انجام می شود.

ظاهر معماری فوق مقیاس پردازنده Pentium یک پیشرفت طبیعی از خانواده پردازنده های قبلی با معماری 32 بیتی از INTEL است. به عنوان مثال ، پردازنده Intel486 قادر است چندین دستورالعمل خود را در هر چرخه ساعت اجرا کند ، اما خانواده های قبلی پردازنده INTEL برای اجرای یک دستورالعمل نیاز به چندین چرخش ساعت دارند.

توانایی اجرای چندین دستورالعمل در یک چرخه ساعت واحد به این دلیل است که پردازنده پنتیوم دارای دو خط لوله است که می تواند دو دستورالعمل را به طور همزمان اجرا کند. درست مانند Intel486 با یک لوله ، دو لوله پردازنده Pentium یک دستور ساده را در پنج مرحله اجرا می کند: آماده سازی ، رمزگشایی اول (رمزگشایی دستورالعمل) ، رمزگشایی دوم (تولید آدرس) ، اجرا و بارگیری. این اجازه می دهد تا چندین دستور در مراحل مختلف اجرا قرار بگیرند ، در نتیجه عملکرد محاسباتی افزایش می یابد.

هر نوار نقاله واحد منطق حساب خود (ALU) ، مجموعه ای از واحدهای تولید آدرس و یک رابط ذخیره داده را دارد. مانند پردازنده Intel486 ، پردازنده Pentium از اجرای دستورالعمل های مبتنی بر سخت افزار استفاده می کند که جایگزین بسیاری از دستورالعمل های میکرو استفاده شده در خانواده های ریز پردازنده های قبلی می شود. این دستورالعمل ها شامل بارگیری ، ذخیره و عملیات ساده ALU است که بدون نیاز به میکروکد توسط سخت افزار پردازنده قابل انجام است. این عملکرد را بدون تأثیر بر سازگاری بهبود می بخشد. در مورد دستورالعمل های پیچیده تر ، از هر دو خط لوله با معماری superscalar برای اجرای دستورالعمل ها برای تسریع بیشتر عملکرد اجرای میکرو کد پردازشگر Pentium استفاده می شود.

در نتیجه این نوآوری های معماری ، در مقایسه با ریزپردازنده های قبلی ، می توان دستورالعمل های بیشتری را به طور همزمان اجرا کرد.

ذخیره جداگانه کد برنامه و داده ها

یکی دیگر از پیشرفت های عمده انقلابی که در پردازنده پنتیوم به کار گرفته شده است ، استفاده از تقسیم ذخیره است. حافظه پنهان با جایگزینی دسترسی به حافظه سریع ، با فعال کردن فضای ذخیره سازی موقت برای کد برنامه و داده های حافظه سریع ، عملکرد را افزایش می دهد حافظه سیستم برای برخی از تیم ها به عنوان مثال پردازنده Intel486 شامل یک بلوک حافظه پنهان 8 کیلوبایت است که به طور همزمان برای ذخیره سازی کد و داده استفاده می شود.

طراحان INTEL با استفاده از یک مدار اضافی ساخته شده روی 3.1 میلیون ترانزیستور پردازنده Pentium (برای مقایسه ، Intel486 شامل 1.2 میلیون ترانزیستور است) این محدودیت را دور زدند و حافظه داخلی جداگانه ای از کد برنامه و داده ها را ایجاد کردند. این با از بین بردن مشاجره اتوبوس عملکرد را بهبود می بخشد و حافظه پنهان مضاعف را بیشتر از آنچه در گذشته ممکن بود در دسترس قرار می دهد. به عنوان مثال ، در مرحله آماده سازی ، از کد دستورالعمل به دست آمده از حافظه پنهان دستورالعمل استفاده می شود. اگر یک بلوک از حافظه نهان وجود داشته باشد ، ممکن است تضادی بین روند آماده سازی اولیه دستور و دسترسی به داده ها وجود داشته باشد. انجام حافظه پنهان جداگانه برای دستورات و داده ها با اجازه دادن همزمان به هر دو دستور ، چنین تعارضاتی را از بین می برد. حافظه پنهان کد و داده پردازنده Pentium هر کدام شامل 8 کیلوبایت اطلاعات است و هر یک به صورت مجموعه ای از حافظه نهان ارتباطی دو کاناله سازماندهی شده اند - طراحی شده برای نوشتن فقط قسمت مشخص شده 32 بایت پیش نمایش شده و سریعتر از حافظه پنهان خارجی. همه این پیشرفت های عملکردی به استفاده از یک گذرگاه داده داخلی 64 بیتی نیاز داشت که به شما اجازه می دهد در هنگام بارگذاری داده های زیر ، حافظه پنهان مضاعف و خط لوله فوق مقیاس را انجام دهید. حافظه پنهان داده دارای دو رابط است ، یکی برای هر یک از خطوط لوله ، که به آن اجازه می دهد داده ها را به دو دستورالعمل جداگانه در یک چرخه ماشین واحد ارائه دهد. پس از بازیابی اطلاعات از حافظه نهان ، در حافظه اصلی در حالت بازگشت نوشتن می شود. این تکنیک caching می دهد عملکرد بهتراز ذخیره مستقیم نوشتن ساده ، جایی که پردازنده به طور همزمان داده ها را در حافظه پنهان و حافظه اصلی می نویسد. با این حال ، پردازنده پنتیوم قادر است خود را به صورت پویا تنظیم کند تا از حافظه پنهان نوشتاری پشتیبانی کند.

بنابراین ، حافظه پنهان داده از دو راه حل عالی مختلف استفاده می کند: یک حافظه پنهان نوشتن و یک الگوریتم به نام پروتکل MESI (اصلاح ، حذف ، توزیع ، انتشار). حافظه پنهان نوشتن به شما امکان می دهد بدون دسترسی به حافظه اصلی ، در حافظه نهان بنویسید ، برخلاف حافظه نهان ساده مستقیم که قبلاً استفاده شده بود.

این راه حل ها از طریق استفاده از یک گذرگاه تبدیل شده و جلوگیری از گلوگاه در سیستم ، بهره وری را افزایش می دهند. به نوبه خود ، پروتکل MESI اجازه می دهد تا داده ها در حافظه نهانگاه و حافظه خارجی همزمانی یک راه حل عالی در سیستم های چند پردازنده پیشرفته است که پردازنده های مختلف می توانند از داده های یکسان برای کار استفاده کنند.

بلوک نقطه شناور با عملکرد بالا

موج رو به رشد برنامه های نرم افزاری 32 بیتی شامل بسیاری از برنامه های مرجع گرافیکی متراکم محاسباتی است که منابع CPU زیادی را برای انجام عملیات نقطه شناور که محاسبات ریاضی را فراهم می کنند ، مصرف می کند. با افزایش تقاضا در مورد رایانه های شخصی برای نرم افزارهای شناور ، پیشرفت در فناوری ریزپردازنده می تواند این خواسته ها را برآورده سازد. به عنوان مثال پردازنده Intel486 DX ، اولین ریزپردازنده ای بود که در یک بستر واحد با یک پردازنده پردازنده ریاضی ادغام شد. خانواده های قبلی پردازنده های INTEL در صورت لزوم استفاده از محاسبات نقطه شناور ، از یک پردازنده خارجی ریاضی استفاده می کردند.

پردازنده پنتیوم با استفاده از یک واحد شناور پیشرفته داخلی که شامل خط لوله هشت سیکل و توابع ریاضی پایه مبتنی بر سخت افزار است ، محاسبات ریاضی پیشرفته را امکان پذیر می کند. دستورالعمل های خط لوله خط شناور چهار چرخه مکمل خط لوله عدد صحیح چهار چرخه است. اکثر دستورالعملهای شناور می توانند در یک خط لوله عدد صحیح اجرا شوند و سپس در خط لوله شناور تغذیه شوند. توابع مشترک نقطه شناور مانند جمع ، ضرب و تقسیم در سخت افزار برای سرعت بخشیدن به محاسبات پیاده سازی می شوند.

در نتیجه این نوآوری ها ، پردازنده Pentium دستورالعمل های شناور را پنج برابر سریعتر از Intel486 DX 33 مگاهرتزی اجرا می کند و آنها را برای محاسبات عددی با سرعت بالا بهینه می کند ، که بخشی جدایی ناپذیر از برنامه های ویدیویی پیشرفته مانند گرافیک CAD و 3D است.

پردازنده پنتیوم در فرکانس 66 مگاهرتز با توجه به تست SPECint92 به عنوان "خردکن عددی" با امتیاز 64.5 عمل می کند ، عملا از پردازنده RISC Alpha دیجیتال کم نیست ، اما با دو برابر سرعت کلاک.

عملکرد کلی پردازنده پنتیوم 6 برابر 25 مگاهرتز Intel486 SX و 2.6 برابر 66 مگاهرتز Intel486 DX2 است. شاخص iCOMP برای پردازنده 66 مگاهرتز پنتیوم ، که 112 میلیون عملیات در ثانیه انجام می دهد ، 567 است. شاخص iCOMP (Intel Comparative Microprocessor Peformance) عملکرد نسبی پردازنده های 32 بیتی INTEL را مقایسه می کند.

گذرگاه داده 64 بیتی تمدید شده

پردازنده پنتیوم در بیرون یک دستگاه 32 بیتی است. گذرگاه داده به حافظه خارجی 64 بیتی است و میزان داده منتقل شده در یک چرخه باس را دو برابر می کند. پردازنده پنتیوم از انواع مختلف چرخه های گذرگاه پشتیبانی می کند ، از جمله حالت انفجار ، که طی آن یک قسمت داده از 256 بیت در حافظه نهان داده و در طول یک چرخه گذرگاه رخ می دهد.

گذرگاه داده شاهراه اصلی است که اطلاعات را بین پردازنده و زیر سیستم حافظه حمل می کند. به لطف این گذرگاه داده 64 بیتی ، پردازنده Pentium سرعت انتقال را نسبت به پردازنده Intel486 DX به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد - 528 مگابایت در ثانیه برای 66 مگاهرتز ، در مقایسه با 160 مگابایت بر ثانیه برای پردازنده 50 مگاهرتزی Intel486 DX. این گذرگاه گسترده داده ای با پشتیبانی از محاسبات فوق مقیاس همزمان دستورالعمل ها و داده ها به واحد پردازنده ، محاسبات با سرعت بالا را تسهیل می کند و در نتیجه حتی عملکرد کلی پردازنده Pentium نسبت به پردازنده Intel486 DX بیشتر است.

به طور کلی ، با یک دهانه داده گسترده تر ، پردازنده Pentium چرخه های خط لوله را فراهم می کند ، که به افزایش پهنای باند گذرگاه کمک می کند. چرخه های نوار نقاله اجازه می دهد تا چرخه دوم قبل از اتمام چرخه اول شروع شود. این به سیستم فرعی حافظه زمان بیشتری برای رمزگشایی آدرس می دهد ، و باعث می شود اجزای حافظه کندتر و کم هزینه تر ، و در نتیجه هزینه کلی سیستم کاهش یابد. تسریع در فرایندهای خواندن و نوشتن ، موازی سازی آدرس و داده ها و رمزگشایی در یک چرخه واحد - همه با هم باعث بهبود توان عملیاتی و افزایش قابلیت های سیستم می شوند.

پردازش چندگانه

پردازنده پنتیوم برای موج رو به رشد سیستم های چند پردازنده ای و همچنین بالاترین سطح عملکرد و قدرت پردازش در محیط محاسبات امروزی ایده آل است. برنامه های چند پردازنده ای که دو یا چند پردازنده پنتیوم را به هم متصل می کنند از طریق معماری پیشرفته قالب ، ذخیره جداگانه کد و داده روی صفحه ، و چیپ ست هایی برای مدیریت حافظه نهان خارجی و کنترل های پیچیده یکپارچگی داده ها به خوبی ارائه می شوند.

همانطور که قبلاً بحث شد ، پردازنده Pentium با پروتکل MESI خود حافظه پنهان سفارش داده شده را پشتیبانی می کند. هنگامی که یک پردازنده به داده هایی که در پردازنده دیگر پنهان شده اند دسترسی پیدا می کند ، می تواند داده های صحیح را دریافت کند. و اگر داده ها اصلاح شده باشد ، همه پردازنده ها به دریافت داده ها به شکل اصلاح شده دسترسی پیدا می کنند. جدیدترین پردازنده پنتیوم INTEL همچنین تعیین می کند که کدام دستورالعمل ها با توجه به روش برنامه نویسی استفاده شده توسط سیستم شناسایی می شوند. این به شدت نشان می دهد که چگونه نرم افزار طراحی شده برای سیستم تک پردازنده می تواند در یک محیط چند پردازنده به درستی کار کند.

به معنای تقسیم حافظه به صفحات است

پردازنده پنتیوم گزینه هایی را برای پشتیبانی از هر یک از صفحات حافظه سنتی با اندازه 4 کیلوبایت یا گسترده تر ، 4 مگابایت صفحه ارائه می دهد. این گزینه امکان محاسبه نرخ تعویض صفحه را در برنامه های پیچیده گرافیکی ، بافرهای فریم و هسته سیستم عامل فراهم می کند ، جایی که اکنون با افزایش اندازه صفحه کاربران می توانند اشیا larger بزرگتر و بزرگتر را از نو برنامه ریزی کنند. افزایش صفحات منجر به افزایش بهره وری می شود که همگی در نرم افزار کاربردی منعکس شده است.

تشخیص خطا و افزونگی عملکردی

محافظت از داده ها و یکپارچگی خوب از طریق ابزارهای داخلی در برنامه های حیاتی از دست دادن داده ها به لطف گسترش محیط های مدرن سرویس دهنده-مشتری بسیار مهم می شود. پردازنده پنتیوم شامل دو مورد از پیشرفت های سنتی در طراحی اصلی می باشد - تشخیص خطای داخلی و کنترل افزونگی عملکردی (FCR) - برای اطمینان از یکپارچگی داده ها در سیستم های نوظهور مبتنی بر دسک تاپ.

تشخیص خطای داخلی برابری را به کد داخلی و ذخیره داده ، جدول تداعی صفحه تغییر شکل ، میکرو کد و پرش هدف اضافه می کند تا به شناسایی خطاها به روشی کمک کند که هم برای کاربر و هم برای سیستم قابل مشاهده نیست. در همان زمان ، کنترل افزونگی عملکردی برای برنامه های مهم از دست دادن داده در جایی که پردازنده Pentium می تواند در یک پیکربندی اصلی / ناظر کار کند ، بهینه شده است. در صورت عدم وجود اختلاف نظر بین این دو پردازنده ، خطا به سیستم اطلاع داده می شود. در نتیجه ، بیش از 99٪ خطاها شناسایی می شوند.

علاوه بر این ، یک دستگاه آزمایش تعبیه شده روی بستر پردازنده قرار دارد. خودآزمایی بیش از 70٪ گره های پردازنده پنتیوم را پوشش می دهد ، نیازی به تنظیم مجدد کریستال ندارد و روال معمول است که در تشخیص سیستم استفاده می شود. راه حل های داخلی دیگر ، اجرای استاندارد IEEE 1149.1 است که به شما امکان می دهد اتصالات پردازنده خارجی و حالت اشکال زدایی را امتحان کنید ، که به نرم افزار امکان مشاهده رجیسترها و وضعیت پردازنده را می دهد.

مدیریت اجرایی

مدیریت عملکرد از ویژگی های پردازنده Pentium است که به توسعه دهندگان سیستم و برنامه ها امکان می دهد تا سخت افزار خود را بهینه و نرم افزار با شناسایی یک گلوگاه بالقوه برای کد برنامه. و کارگران می توانند چرخه های ساعت را برای رویدادهای پردازنده داخلی مانند عملکرد خواندن و نوشتن ، کش و پنهان کردن حافظه ، وقفه ها و استفاده از گذرگاه کنترل و شمارش کنند. این به آنها امکان می دهد کارایی کد را در ساختار پردازنده دو پنتیوم و در محصولات خود بسنجند و اجرا کنند تنظیم دقیق برنامه ها یا سیستم های آنها برای عملکرد بهینه. سود کاربر نهایی ارزش بالاتر و عملکرد بهتر است ، همه از طریق تعامل خوب با پردازنده پنتیوم ، سیستم کاربر و نرم افزار کاربردی.

با امکان دادن به توسعه دهندگان برای طراحی سیستم هایی با مدیریت نیرو ، حفاظت و سایر ویژگی ها ، پردازنده پنتیوم از یک حالت مدیریت سیستم (SMM) شبیه به معماری اینتل SL

مقیاس پذیری

در کنار هر آنچه که برای معماری ریزپردازنده 32 بیتی از INTEL انجام شده است ، پردازنده Pentium برای مقیاس پذیری آسان با استفاده از معماری رشد INTEL طراحی شده است. این نوآوری ها از طریق ارتقا that عملکردی که به حفظ سیستم های مبتنی بر معماری پردازنده INTEL در عملکرد بالاتر از طول عمر اجزای منفرد کمک می کند ، از سرمایه گذاری کاربران محافظت می کند. فناوری ارتقا to امکان استفاده از بیشتر پردازنده های فن آوری پیشرفته موجود را فراهم می کند سیستم های موجود با نصب ساده SoC. به عنوان مثال ، اولین ابزار توسعه پردازنده OverDrive است که برای پردازنده های Intel486 SX و Intel486 DX طراحی شده است و از فناوری ساده دو برابر شدن ساعت استفاده شده در ریز پردازنده Intel486 DX2 استفاده می کند.

با گسترش یکی از این پردازنده های اضافی در یک سوکت واقع در نزدیکی ریز پردازنده مرکزی در اکثر مادربردهای Intel486 ، کاربران می توانند عملکرد کلی سیستم را تقریباً برای همه برنامه های نرم افزاری بیش از 70٪ افزایش دهند.

فناوری توسعه پردازنده OverDrive همچنین با نصب ساده پردازنده پیشرفته در آینده برای سیستم های مبتنی بر خانواده پردازنده های پنتیوم امکان پذیر است. به نوبه خود ، فناوری پردازنده پنتیوم مبنای پردازنده دیگری است که برای سیستم های مبتنی بر Intel486 DX2 ساخته شده است.

پردازنده های پنتیوم اینتل نسل پنجم پردازنده های x86 را نشان می دهد. از نظر معماری رجیستری اساسی و مجموعه دستورالعمل ها ، آنها با پردازنده های 32 بیتی که در بالا توضیح داده شد سازگار هستند ، اما دارای یک گذرگاه داده 64 بیتی هستند ، بنابراین گاهی اوقات آنها را به اشتباه 64 بیتی می نامند. در مقایسه با نسل های گذشته ، پردازنده های پنتیوم تفاوت کیفی زیر را دارند:

  • معماری Superscalar: پردازنده دارای دو خط لوله پردازش موازی است (یک خط لوله U با مجموعه ای کامل از دستورالعمل ها و یک خط لوله V با مجموعه ای کمی محدود) ، به طوری که قادر است همزمان دو دستورالعمل را اجرا کند. با این حال ، مزایای این معماری فقط با یک حالت تدوین نرم افزار خاص کاملاً قابل درک است.
  • استفاده از فناوری پیش بینی شاخه پویا همراه با حافظه نهان داخلی اختصاصی 8 کیلوبایت حداکثر بار خط لوله را تضمین می کند.
  • حافظه نهان داده داخلی (سطح 1) در kB ، برخلاف 486 ، با نوشتن تنبل کار می کند (تا زمانی که گذرگاه خارجی آزاد شود) و برای حالت نوشتن یا برگشت نوشتن پیکربندی می شود ، از پروتکل پشتیبانی می کند
  • گذرگاه داده خارجی به منظور بهبود عملکرد 64 بیتی است که به سازماندهی حافظه مناسب نیاز دارد.
  • پردازنده داخلی ساخته شده ، به دلیل پیشرفت های معماری (خط لوله گذاری) ، عملکرد FPU-486 را 2-10 برابر می کند.
  • چندین دستورالعمل جدید از جمله شناخت خانواده و مدل CPU معرفی شده است.
  • تشخیص خطاهای دستگاه های داخلی (کنترل برابری داخلی) و رابط گذرگاه خارجی اعمال می شود ، برابری گذرگاه آدرس کنترل می شود.
  • امکان ساخت سیستم دو پردازنده اضافی عملکردی معرفی شده است.
  • رابطی برای ساخت سیستم های دو پردازنده با معماری متقارن (با شروع نسل دوم پنتیوم) پیاده سازی شده است.
  • ابزارهای مدیریت انرژی معرفی شده اند.
  • آدرس دهی خطی چرخه های اتوبوس
  • زمان اجرای دستورالعمل ها را کاهش دهید.
  • ردیابی دستورالعمل و نظارت بر عملکرد را معرفی کرد.
  • قابلیت های حالت مجازی گسترش یافته است - مجازی سازی پرچم وقفه معرفی شده است.
  • توانایی کار با 4 صفحه مگابایت در حالت صفحه بندی را به شما معرفی کرد.

همه پردازنده های پنتیوم دارای ابزار SMM هستند که با در دسترس قرار گرفتن مدل های جدید ، قابلیت های آنها گسترش یافته است. ابزارهای تست شامل توانایی انجام تست Built-In Self Test (BIST) است که امکان تشخیص خطا برای میکروکد ، آرایه های منطقی قابل برنامه ریزی ، حافظه پنهان دستور ، حافظه پنهان حافظه ، بافر سریع جلو و ROM را فراهم می کند. همه پردازنده ها دارای درگاه تست استاندارد IEEE 1149.1 هستند که امکان آزمایش پردازنده با استفاده از رابط JTAG را می دهد.

ابزارهای جدید جدید رفع اشکال در پردازنده ها اجرا می شوند:

  • probe Mode ، امکان دسترسی به رجیسترهای داخلی و فضای ورودی و خروجی حافظه سیستم پردازنده Pentium را فراهم می کند. این حالت به شما امکان می دهد تا وضعیت پردازنده را بررسی کرده و تغییر دهید ، ابزارهایی را برای اشکال زدایی برنامه ها با قابلیت های مشابه شبیه سازهای مدار فراهم می کند.
  • پسوندهای رفع اشکال DE (برنامه های افزودنی اشکال زدایی) ، که به شما امکان می دهد ایستگاه های بازرسی را روی آدرسهای ورودی / خروجی تنظیم کنید.
  • شمارنده های داخلی که برای نظارت بر عملکرد و شمارش تعداد رویدادها استفاده می شوند.
  • اجرای مرحله به مرحله با استفاده از دستور CPUID.

پردازنده های نسل اول پنتیوم (P5) با فرکانس ساعت 60 و 66 مگاهرتز ولتاژ تغذیه 5 ولت داشتند که منجر به انتشار گرمای زیاد (با فرکانس 66 مگاهرتز - 16 وات) شد. آنها در بسته های PGA-273 (ماتریس 21x21) تولید شده اند ، سوکت 4 برای نصب این پردازنده ها در نظر گرفته شده است.

اولین مدل های پردازنده در FPU (نقص نقطه شناور) خطایی داشتند که در از دست دادن دقت هنگام انجام تقسیم با برخی ترکیبات عملوند بیان شد. این خطا می تواند از مکان 4 تا 19 بعد از رقم اعشار ظاهر شود. از ابتدای سال 1995 ، پردازنده ها بدون خطا تولید شده اند. مطالعات آماری نشان می دهد که هر چند سال یک خطا ظاهر می شود. با این وجود ، اینتل هنوز جایگزینی رایگان پردازنده های قبلاً فروخته شده را با خطای نسخه های تصحیح شده ارائه می دهد ، اما بدون "ارتقاgrade" برای نسخه های بیشتر مدل های مدرن... پردازنده های ناموفق را می توان با استفاده از ابزار CPUIDF.EXE که از وب سرور شرکت می توان شناسایی کرد ، شناسایی کرد.

Pentium Overdrive 120 و 133 مگاهرتز (Overdrive for Pentium) پردازنده نسل دوم پنتیوم (با کاهش مصرف برق و دو برابر شدن فرکانس) است که قصد دارد جایگزین پردازنده های نسل اول پنتیوم شود. این دستگاه دارای یک بسته PGA-273 است که در سوکت 4 نصب شده است. این پردازنده ها گران تر از پنتیوم 120 یا 133 معمول هستند ، استفاده از آنها فقط زمانی منطقی است که به دلایلی راهی برای تعویض مادربرد قدیمی وجود نداشته باشد و عملکرد پنتیوم 60 یا 66 مگاهرتز کافی نباشد. اما بیشتر پردازنده قدرتمند با چنین هزینه ای هنوز نمی توانید آن را تعیین کنید.

پردازنده های نسل دوم پنتیوم (P54) دارای منبع تغذیه 3.3 ولت یا کمتر هستند که به طور قابل توجهی اتلاف انرژی را کاهش می دهد. در همان زمان ، سیگنال های ورودی و خروجی آنها با TTL سازگار باقی می مانند ، با این حال ، برای ورودی ها ، سطح سیگنال مجاز به 3.3 ولت محدود می شود (به استثنای ورودی های ساعت CLC و PICCLC ، که سطح تا 5 ولت را اجازه می دهد). مدل های پیشرفته نسل دوم از VRT (فناوری کاهش ولتاژ) استفاده می کنند. در همان زمان ، ولتاژ تغذیه VCC برای مدارهای رابط برابر با 3.3 ولت باقی می ماند و برای منبع تغذیه هسته که حدود 90٪ برق را مصرف می کند ، VCC به 2.9 ولت کاهش می یابد که اتلاف توان را کاهش می دهد.

پردازنده ها در بسته های SPGA-296 با چینشی متناوب از پایه ها تولید می شوند ، سوکت های 5 و 7 برای نصب آنها در نظر گرفته شده است. سوکت 7 دارای دو ریل قدرت است: VCC2 برای تغذیه هسته پردازنده و VCC3 برای تغذیه مدارهای رابط - و امکان نصب پردازنده ها با فناوری VRT را می دهد.

در پردازنده های نسل دوم ، از ضرب فرکانس داخلی استفاده می شود ، در حالی که مدارهای رابط باس سیستم خارجی در 50 ، 60 یا 66.66 مگاهرتز کار می کنند و هسته پردازنده با فرکانس بالاتر کار می کند (75 ، 90 ، 100 ، 120 ، 133 ، 150 ، 166 ، 180 و 200 مگاهرتز). تفکیک فرکانس ها امکان تحقق پیشرفت های فن آوری پردازنده را فراهم می کند و از امکان افزایش عملکرد حافظه و سایر اجزای رایانه سنتی به طور قابل توجهی پیشی می گیرد. ضریب ضرب (1.5 ، 2 ، 2.5 یا 3) با ترکیبی از سطوح سیگنال در ورودی های BF0 ، BF1 در محدودیت های تعیین شده توسط مشخصات فرکانس ساعت پردازنده تنظیم می شود. استقلال تنظیم فرکانس خارجی و ضریب ضرب باعث می شود که فرکانس داخلی یکسانی به روش های مختلف تنظیم شود. به عنوان مثال ، 100 مگاهرتز را می توان به صورت 50x2 و 66.66x1.5 بدست آورد. گزینه دوم معمولاً ترجیح داده می شود زیرا گذرگاه PCI به جای 25 مگاهرتز در 33 مگاهرتز کار خواهد کرد. با این حال ، استثنائاتی نیز وجود دارد: اگر حافظه نصب شده در 66 مگاهرتز بیشتر از 50 مگاهرتز به چرخه ساعت انتظار نیاز داشته باشد ، به احتمال زیاد 50 مگاهرتز ترجیح داده می شود.

پردازنده هایی با سرعت کلاک مختلف که در علامت گذاری روی کیس نشان داده شده اند طبق همان الگوها (نمودارها) در همان گروه پله ای ساخته می شوند (به زیر مراجعه کنید). علامت گذاری فرکانس بسته به فرکانسی که در آن بازرسی نهایی به طور کامل انجام شده است ، پس از آزمایش های دقیق غربالگری اعمال می شود. این امر در صورت استفاده از تعریف جدید فرکانس ساعت اورکلاک شده روی پردازنده ، امکاناتی برای پردازنده های "اورکلاک" از جمله برچسب گذاری مجدد دزدان دریایی فراهم می کند. در برابر علامت گذاری مجدد ، در برخی از مدل های پردازنده ، مدارهای خاصی نصب شده اند که اجازه اورکلاک را نمی دهند.

Pentium OverDrive 125 ، 150 و 166 مگاهرتز یک گزینه پردازنده نسل 2 برای جایگزینی پنتیوم 75 ، 90 و 100 مگاهرتز است. آنها عمدتاً با ضریب ضرب فرکانس ثابت (نصب شده در داخل کیس) با معمولی متفاوت هستند. برای نصب در سوکت 5 یا 7 طراحی شده است.

پردازنده های پنتیوم MMX (P55C) نسل جدید پردازنده ها مبتنی بر فناوری MMX متمرکز بر برنامه های ارتباطی و گرافیکی چندرسانه ای ، دو بعدی و سه بعدی هستند. هشت رجیستر 64 بیتی به معماری Pentium وارد شده اند (به عبارت دقیق تر ، امکان استفاده از رجیسترهای FPU به صورت متفاوت وجود دارد) ، 4 نوع داده جدید و 57 دستورالعمل دستورالعمل اضافی برای پردازش همزمان چندین واحد داده (SIMD - چند منظوره تک دستورالعمل). یک کلمه 64 بیتی پردازش شده همزمان می تواند شامل هر یک واحد پردازش و هشت واحد یک بایت ، چهار دو بایت یا دو عملوند چهار بایت باشد. بقیه دستورات سازگاری با پنتیوم را فراهم می کنند.

علاوه بر پسوند MMX ، معماری Pentium MMX دارای تعدادی پیشرفت است که عملکرد آن را در عملیات مشترک افزایش می دهد. بیشتر روش موثر پیش بینی شاخه از Pentium Pro وام گرفته ، تعداد بافر نوشتن را دو برابر کرده است (چهار مورد وجود دارد) و اندازه هر دو قسمت حافظه نهان L1 را دو برابر کرده است (اکنون 16 + 16 کیلوبایت) ، تعداد مراحل خط لوله را افزایش می دهد ، امکان محاسبات موازی را بهبود می بخشد (پردازنده قادر است دو دستورالعمل SIMD را از 16 اجرا کند داده های بیت در هر چرخه ساعت).

در سیستم های دو پردازنده ، Pentium MMX فقط از معماری متقارن پشتیبانی می کند ، عملکرد کنترل زائد (FRC) حذف می شود.

منبع تغذیه جداگانه به هسته (ولتاژ 2.7-2.9 ولت ، اسمی 2.8 ولت) و مدارهای رابط (3.135 - 3.6 ولت ، اسمی 3.3 ولت) اعمال شد. این پردازنده با نسل دوم پنتیوم با فناوری VRT سازگار است و در سوکت 7 نصب شده است (نصب در سوکت 5 از نظر مکانیکی امکان پذیر است ، اما از نظر الکتریکی قابل قبول نیست).

پردازنده های پنتیوم برای برنامه های موبایل با کاهش ولتاژ هسته پردازنده ، مصرف برق کمتری دارند. علاوه بر این ، پشتیبانی از سیستم های دو پردازنده ، APIC ها و پین های خارجی متناظر آنها از این پردازنده ها حذف شده است. پردازنده های این کلاس در بسته های SPGA و همچنین در بسته های TCP با پین هایی که در امتداد محیط بسته قرار دارند ، اجرا می شوند.

رابط گذرگاه پردازنده پنتیوم

رابط گذرگاه پردازنده پنتیوم شبیه باس i486 است ، اما تفاوت های محسوسی دارد. ویژگی های جدید برای پشتیبانی از خط مشی نوشتن حافظه پنهان ، بهبود عملکرد و ارائه قابلیت های اضافی طراحی شده اند. اگر گذرگاه i486 بیشترین انعطاف پذیری و سهولت اتصال دستگاه ها را با عمق بیت های مختلف متمرکز کرده باشد ، گذرگاه پنتیوم برای دستیابی به حداکثر عملکرد متمرکز است. گذرگاه داده برای بهبود عملکرد تبادل حافظه 64 بیتی شده است. توانایی کنترل پویای عرض گذرگاه (سیگنال های BS16 # و BS8 #) حذف می شود ، مطابقت عرض با گذرگاه های رابط به میکرو مدارهای چیپ ست اختصاص داده می شود.

هنگامی که کنترل برابری داده ها فعال می شود (توسط سیگنال PEN) ، خطا باعث می شود نه تنها باعث تحریک سیگنال RSNK # شود ، بلکه باعث رفع آدرس معیوب و داده ها در ثبت کنترل ماشین می شود. و اگر بیت رجیستری MCE MCE تنظیم شده باشد ، استثنا 18 برای این خطا ایجاد می شود.

علاوه بر کنترل برابری گذرگاه داده ، کنترل برابری گذرگاه آدرس نیز معرفی می شود. یک گذرگاه آدرس شناسایی شده یک خطای برابری کمی فقط باعث ایجاد یک سیگنال خطای APCNK # می شود که با منطق سیستم قابل کنترل است. حلقه های دسته ای فقط هنگام دسترسی به حافظه ، چه هنگام خواندن (همانطور که در مورد شماره 486 وجود داشت) و هم هنگام نوشتن ، انجام می شوند. حلقه های دسته ای فقط با حافظه پنهان مرتبط هستند و حافظه پنهان نیز به معنای پشتیبانی از حالت دسته ای است. در طی یک چرخه انفجار ، بایت ها و بیت های کم اهمیت آدرس A تغییر نمی کنند (بسته ها همیشه در مرزهای حافظه نهان قرار می گیرند). ترتیب جایگزینی آدرس ها (جدول 1) ، مانند پردازنده 486 ، برای سازمان حافظه دو بانکی بهینه شده است. آدرس خط لوله در اتوبوس دوباره ظاهر شده است (مانند شماره 286 و 386) ، که به شما امکان می دهد همزمان دو درخواست سرویس در اتوبوس وجود داشته باشد. در شکلهای 1 و 2 نمودارهای زمان بندی برای حلقه های دسته ای تک و خط لوله نشان داده شده است. سیکل ترکیدگی (و پایان آن) با سیگنال CACHE # نشان داده می شود. سیستم خارجی نمی تواند چرخه انفجار آغاز شده توسط پردازنده را قطع کند (در سال 486 می تواند پردازنده را مجبور کند هر سیکل ترکیدگی را با سیگنال RDY # به چرخه معمولی تبدیل کند). خط لوله با سیگنال NA # درخواست می شود که در پاسخ به آن پردازنده آدرس چرخه بعدی را در یک چرخه می دهد. بدون خط لوله گذاری ، آدرس بعدی (و نوع چرخه) فقط پس از اتمام انتقال داده توسط چرخه فعلی ، آشکار می شود.

همانند پردازنده های قبلی ، نوع چرخه اتوبوس توسط سیگنال های کنترل M / 10 # ، D / C # و W / R # تنظیم می شود ، که همزمان با بارق ADS # عمل می کنند. علاوه بر دسترسی به حافظه ، I / O و چرخه های تأیید وقفه ، پردازنده دارای چرخه های گذرگاه ویژه ای است که با ترکیبی از سیگنال های BE # مشخص شده است (جدول 2). این چرخه ها مانند سایر موارد نیاز به تأیید با سیگنال BRDY # دارند.

عکس. 1. چرخه های تک خواندن و نوشتن در اتوبوس پنتیوم


شکل 2 چرخه های خطی لوله ای را در اتوبوس پنتیوم می خوانید

پردازنده دارای ورودی # EWBE است که با آن وضعیت بافرهای برگشت بازگشت را کنترل می کند تا از توالی صحیح چرخه نوشتن گذرگاه اطمینان حاصل کند. برای حفظ سازگاری داده های حافظه نهان و حافظه اصلی ، پردازنده چرخه های اسنوپ (Snoop Cycles یا Inquire Cycles) را که توسط سیستم خارجی (برای آن) آغاز شده است ، اجرا می کند. در این چرخه ها ، مانند 486 ام ، از سیگنال های AHOLD # ، EADS # و سیگنال های پاسخ پردازنده HIT # و HITM استفاده می شود. سیگنال FLUSH # باعث می شود که تمام خطوط اصلاح شده حافظه پنهان اولیه خارج شوند (نوشتن مجدد). چرخه های ردیابی توسط سیستم برای تعیین وجود منطقه حافظه درخواستی در یک خط از هر حافظه نهان و تعیین وضعیت آن آغاز می شود. پردازنده ها ، با شروع از پنتیوم ، از پروتکل MESI پشتیبانی می کنند که به دلیل حالاتی که M (اصلاح شده) ، E (اختصاصی) ، S (به اشتراک گذاشته شده) و I (نامعتبر) تعریف می کند ، نامگذاری شده است. ایالات به شرح زیر تعریف می شوند:

حالت M - این خط فقط در یک حافظه پنهان وجود دارد و اصلاح می شود ، یعنی با محتوای حافظه اصلی متفاوت است. دسترسی به این خط بدون ایجاد چرخه دسترسی خارجی (با توجه به باس محلی) امکان پذیر است.
دولت الکترونیکی - ردیف فقط در یک حافظه پنهان وجود دارد ، اما اصلاح نشده است. دسترسی به این خط بدون ایجاد چرخه دسترسی خارجی امکان پذیر است ؛ هنگام نوشتن روی آن ، به حالت "M" می رود.
حالت S - یک رشته به طور بالقوه می تواند در چندین حافظه پنهان وجود داشته باشد. خواندن آن بدون ایجاد یک حلقه بیرونی امکان پذیر است ، و نوشتن برای آن باید با نوشتن عبور از حافظه اصلی همراه باشد ، که منجر به عدم اعتبار خطوط مربوطه در سایر حافظه های پنهان می شود.
یادآور می شم - خط در حافظه پنهان نیست ، خواندن آن می تواند منجر به ایجاد یک چرخه پر کردن خط شود. نوشتن برای آن گذرگاه خواهد بود و به اتوبوس خارجی می رود.

همانند پردازنده های قبلی ، پردازنده با سیگنال RESET مقداردهی اولیه می شود. علاوه بر ورودی RESET ، سیگنال INIT معرفی می شود که از طریق آن پردازنده به همان حالت سیگنال RESET تغییر حالت می دهد ، اما محتوای حافظه نهان و ثبت FPU را حفظ می کند. از این سیگنال می توان برای تبدیل حالت محافظت شده به حالت واقعی استفاده کرد.

در طول عمل سیگنال RESET ، مقدار ورودی های کنترل فاکتور ضرب BF و فرکانس ورودی CLC باید تنظیم شود. با یک مدار ضرب مبتنی بر حلقه Phase Lock (PLL) نمی توان به سرعت با نوسانات فرکانس ورودی برخورد کرد. اگر ژنراتور فرکانس ورودی ناپایدار باشد ، عملکرد پردازنده تضمین نمی شود.

از ضرب فرکانس برای پردازنده های نسل اول استفاده نشده است (KF \u003d 1). برای پردازنده های با فرکانس 75-133 مگاهرتز ، ضریب ضرب (1.5 یا 2) به طور رسمی توسط سیگنال BF تعیین شد ، اما در واقع بسیاری از پردازنده ها دو سیگنال را درک می کردند: BF0 (به سادگی BF نامیده می شود) و BF1. عوامل ضرب برای مدلهای مختلف پنتیوم در جدول 3 نشان داده شده است. تا کنون ، آنها فقط در تفسیر ضریب پیش فرض متفاوت هستند (وقتی هر دو پایه BF0 و BF1 آزاد باشند) ، اما برای پردازنده آینده 266 مگاهرتز ، ترکیب 10 احتمالاً به معنی ضریب 4 است (و نه 2 ، همانطور که در برگه داده پردازنده های MMX نشان داده شده است).

جدول 3. ضریب فرکانس پردازنده

پنتیوم 75-133 مگاهرتز پنتیوم ММХ 166-233 مگاهرتز
Bf KF FCORE * KF FCORE *
00 2.5 150, 166 2.5 برابر 166
01 3.0 180, 200 3.0 برابر 200
10 2.0 100, 120, 133 2.0 برابر نه
11 1.5 75, 90, 100 3.5 برابر 233**
* فرکانس هسته بر اساس فرکانس خارجی 66.66 مگاهرتز است.
** دامنه مجاز فرکانس خارجی 33.33-66.66 مگاهرتز است.

در لحظه پایان سیگنال RESET ، پردازنده علاوه بر حالت عادی ، می تواند به یکی از حالت های زیر تبدیل شود:

  • BIST (خودآزمایی داخلی) - یک آزمون درون خطی که حدود 219 سیکل ساعت هسته ای طول می کشد و حدود 70٪ واحدهای پردازنده داخلی را پوشش می دهد. پردازنده هنگام اجرای آزمایش حلقه های خارجی ایجاد نمی کند. پس از اتمام آزمایش ، پردازنده وارد حالت کار می شود ، نتیجه محاسبه را می توان با محتویات ثبت EAX قضاوت کرد. مقدار صفر نشانگر کارایی است ، هر مقدار دیگر نشان دهنده خرابی هر واحد است. اگر پردازنده هنگام اجرای BIST خطای برابری داخلی را تشخیص دهد ، IERR # را ادعا می کند و ShutDown را امتحان می کند. هنگامی که سیگنال INIT هنگام پوسیدگی سیگنال RESET زیاد باشد ، BIST فعال می شود.
  • حالت آزمون Tristate - حالت ، که در آن تمام (به جز TDO) خروجی و سیگنال های دو جهته به حالت سوم می روند ، در هنگام سقوط سیگنال RESET با سطح پایین سیگنال FLUSH # روشن می شود ؛
  • FRC - روشی که پردازنده به عنوان جستجوگر در یک سیستم پردازنده دوگانه اضافی کار می کند. هنگام پایین آمدن سیگنال RESET وقتی FRCMC # کم است روشن می شود.

برای پردازنده های پنتیوم ، منابع وقفه های سخت افزاری سیگنال های ورودی زیر ، به ترتیب اولویت نزولی هستند:

  • BUSCHK # - نظارت بر اتوبوس که باعث استثنا exception MCE می شود.
  • R / S # - تغییر حالت پروب ؛
  • برافروختگی # - پاک کردن حافظه نهان (ممکن است باعث جریان نوشتن شود) ؛
  • SMI # - قطع ورود به حالت SMM ؛
  • INIT - تنظیم مجدد "نرم" پردازنده ؛
  • NMI - وقفه غیر قابل پوشاندن ؛
  • INTR- درخواست وقفه های نقاب دار ؛
  • STOPCLK # - همگام سازی را متوقف کنید.

در اینجا ، مفهوم وقفه تا حدودی گسترده تر تفسیر می شود و به تمام رویدادهایی اشاره دارد که باعث می شوند پردازنده چرخه های خارجی خارج از نظمی ایجاد کند ، که توسط توالی قطع شده دستورالعمل ها تعیین می شود (بنابراین می توان تأثیر سیگنال FLUSH # را تعیین کرد). اگر کنترل کننده APIC در پردازنده فعال باشد ، وقفه های ورودی به باس آن جایگزین سیگنال های NMI و INTR در این لیست می شوند.

پردازنده های نسل دوم توانایی مرتب سازی مجدد وقفه ها را با استفاده از بیت ITR (بیت 9 TR12) دارند. جدول 4 دو گزینه ممکن برای اولویت های وقفه را نشان می دهد.

Probe Mode از Test Acess Port اتصال رابط JTAG استفاده می کند. این رابط می تواند نه تنها برای آزمایش (اسکن مرزی) ، بلکه برای اهداف اشکال زدایی نیز استفاده شود. برای انجام این کار ، سیگنال R / S # به پورت TAP اضافه می شود ؛ در لبه منفی آن ، پردازنده اجرای دستورالعمل فعلی را پایان می دهد و متوقف می شود ، و این را با سیگنال PRDY گزارش می کند. در این حالت ، از طریق رابط JTAG ، دستگاه اشکال زدایی خارجی می تواند با تمام رجیسترهای داخلی پردازنده "صحبت" کند ، پس از آن ، سیگنال را به حالت غیرفعال بازگرداند ( سطح بالا) ، "رها" پردازنده برای ادامه اجرای جریان قطع شده دستورالعمل ها. از نظر قابلیت های اشکال زدایی ارائه شده ، حالت کاوشگر معادل یک شبیه ساز در مدار است - رویای هر توسعه دهنده خود نرم افزار وابسته به سخت افزار. برای اتصال پورت TAP ، اینتل پیشنهاد می کند که یک کانکتور مخصوص 20 یا 30 پین بر روی مادربرد نصب کنید که کابل اشکال زدایی خارجی به آن متصل است. این کانکتور سیگنالهای پردازنده R / S #، PRDY، TDI، TDO، TMS، TCK و TRST # را خروجی می دهد - هر آنچه برای رفع اشکال در مدار مورد نیاز است. اما حتی اگر این اتصال دهنده روی برد سیستم نباشد ، می توانید از طریق یک بلوک آداپتور مخصوص که حلقه TAP به آن متصل است ، به پایانه های TAP متصل شوید. بلوک به سوکت و پردازنده وارد می شود. پد های دوتایی نیز برای رفع اشکال سیستم های پردازنده دو وجود دارد.

جدول 4. اولویت های پردازنده های پنتیوم را قطع کنید
قطع کردن ITR \u003d 0 (پیش فرض) ITR \u003d 1
1 Breakpoint (INT 3) Breakpoint (INT 3)
2 BUSCHK # BUSCHK #
3 قلاب های رفع اشکال (INT 1) برافروختگی #
4 R / S # SMI #
5 برافروختگی # قلاب های رفع اشکال (INT 1)
6 SMI # R / S #
7 INIT INIT
8 NMI NMI
9 INTR INTR
10 خطای FPU خطای FPU
11 STPCLK # STPCLK #
12 رد کردن دستورالعمل بعدی

حالت SMM مشابه پردازنده های قبلی 386SL و 486SL پیاده سازی شده است ، اما با شروع نسل دوم می توان دستورالعمل ها را مجدداً راه اندازی کرد (جدول 3.9 را ببینید) و با استفاده از پیامی که از گذرگاه APIC دریافت شده وارد SMM شوید.

پردازنده های نسل 2 پنتیوم توانایی کاهش مصرف برق در حالت بیکار را دارند (جدول 5). با سیگنال STOPCLK # ، پردازنده بافرهای نوشتاری را بارگیری کرده و وارد حالت Stop Grant می شود که در آن زمانبندی اکثر گره های پردازنده متوقف می شود ، که باعث کاهش مصرف برق حدود 10 برابر می شود. در این حالت ، اجرای دستورالعمل ها متوقف می شود و وقفه های سرویس را ارائه نمی دهد ، اما همچنان به نظارت بر گذرگاه داده ، نظارت بر بازدیدهای حافظه پنهان ادامه می دهد. با حذف سیگنال STOPCLK # پردازنده از این حالت خارج می شود. مدیریت سیگنال STOPCLK # همراه با استفاده از حالت SMM مکانیسم مدیریت انرژی پیشرفته APM (مدیریت پیشرفته نیرو) را پیاده سازی می کند. در صورت عدم فعالیت ، مدار خارجی (چیپ ست) این سیگنال را با فرمانی که در حالت SMM اجرا می شود تنظیم می کند. در هنگام بیدار شدن ، مدار خارجی (بدون مشارکت پردازنده "خواب") سیگنال را از بین می برد و پردازنده به کار خود ادامه می دهد. بعلاوه ، با استفاده از سیگنال STOPCLK # ، در صورت اعمال سیگنال پالس دوره ای به این ورودی ، می توان سرعت پردازنده را کاهش داد (با کاهش متناسب در مصرف برق). چرخه کار نسبت بیکار پردازنده و در نتیجه عملکرد آن را تعیین می کند (گویی که شرط را کاهش می دهد) فرکانس ساعت).

پردازنده هنگام اجرای دستورالعمل HALT وارد حالت کاهش مصرف Auto HALT PowerDown می شود. در این حالت ، پردازنده به تمام وقفه ها پاسخ می دهد و همچنین به نظارت بر گذرگاه ادامه می دهد. در حالت متوقف کردن همگام سازی خارجی ، پردازنده حداقل انرژی را مصرف می کند ، اما در این حالت هیچ عملکردی را انجام نمی دهد و منبع بعدی همگام سازی باید با یک سیگنال همراه باشد ریست سخت بازنشانی کنید

* پردازنده در حالت توقف همگام سازی کمتر از 0.3 وات مصرف می کند.

در نسل اول پنتیوم ، سیگنال های خروجی ردیابی منعکس کننده عملکرد خطوط لوله (IU ، IV) ، حقایق انشعاب (IBT) و ردپای شاخه VTZ-VTO وجود دارد. با این حال ، در پردازنده های نسل دوم ، این نتیجه گیری ها نیست - ظاهراً دیگر مشاهده آنها جالب نبوده است. هدف از سیگنالها در جدول 6 نشان داده شده است.

جدول 6. هدف از سیگنالهای پردازنده پنتیوم
علامت من / O وقت ملاقات
و من / O آدرس - سیگنال های اتوبوس آدرس. خطوط A در حلقه های ردیابی وارد می شوند
A20M من A20 Mask - مقدار بیت A20 آدرس فیزیکی را برای تقلید از فضای آدرس 8086 می پوشاند. وقتی برای استفاده با پردازنده دوگانه پیکربندی می شود ، سیگنال نادیده گرفته می شود
ADS # ای وضعیت آدرس - سیگنال شناسایی چرخه آدرس ، که طی آن سیگنال های W / R # ، D / C # ، M / IO # ، BE و A معتبر هستند
ADSC # * ای کپی وضعیت آدرس - از نظر عملکردی مشابه ADS # ، برای تخلیه خط ADS # استفاده می شود
AHOLD من Hold Hold - درخواستی برای دسترسی به گذرگاه داخلی آدرس پردازنده از یک کنترل کننده گذرگاه دیگر برای سازماندهی چرخه های ردیابی
AR من / O آدرس برابری - بیت کنترل برابری باس آدرس
APCHK # ای Check Parity Check - سیگنال خطایی از برابری آدرس اتوبوس
APICEN / PICD1 * من Advanced Programmable Control وقفه فعال - سیگنال برای فعال کردن APIC در هنگام سقوط سیگنال RESET. اگر APIC فعال باشد ، در حالت اجرا ، از خروجی برای خط داده APIC (برنامه ریز کنترل کننده وقفه 1) استفاده می شود
بودن #
بودن #		 ای
من / O		 فعال کردن بایت - سیگنال هایی که بایت های گذرگاه داده استفاده شده در این چرخه گذرگاه را نشان می دهند. از سیگنال های BE # برای تنظیم شناسه APIC در طول سیگنال RESET استفاده می شود. BE4 # به عنوان ورودی در طول چرخه FLUSH در سیستم های پردازنده دو استفاده می شود
Bf من فرکانس گذرگاه - کنترل ضریب ضرب فرکانس (جدول 3 را ببینید). پنتیوم 60 و 66 مگاهرتز وجود ندارد
BOFF # من Backoff سیگنالی است که تمام خروجی ها را به یک حالت با امپدانس بالا مجبور می کند. اگر در طول چرخه گذرگاه وارد شود ، پس از حذف سیگنال ، چرخه گذرگاه از سر می گیرد.
BP # ای Breakpoint - سیگنالهایی که نشان دهنده ضربه به نقطه شکست در ثبت اشکال زدایی DR3 و DR2 است
PM / BP # ای Perfomance Monitor / Breakpoint - سیگنالهایی که نشان دهنده ضربه به نقطه شکست در ثبت اشکال زدایی DR1 و DR0 یا فعال کردن شمارنده هایی است که برای نظارت بر عملکرد پردازنده استفاده می شود
BRDY # من Burst Ready آماده - ورودی آماده ، که به چرخه انتقال داده فعلی پایان می یابد. برخلاف i486 ، از سیگنال برای تکمیل تمام چرخه ها استفاده می شود (سیگنال RDY # مستثنی است ، پردازنده چرخه های دسته ای را فقط بر روی حافظه پنهان اعمال می کند ، و این نشان دهنده پشتیبانی بی قید و شرط آنها توسط سیستم است)
BRDYC # *
Burst Ready Copy - معادل منطقی سیگنال BRDY #
BREQ ای Bus Requred - سیگنال درخواست پردازنده داخلی برای دسترسی به گذرگاه است. معتبر است حتی هنگامی که پردازنده کنترل اتوبوس را ندارد
BUSCHK # من اتوبوس چک سیگنالی است که سیستم می تواند برای گزارش عدم موفقیت در اتمام چرخه گذرگاه استفاده کند. در این حالت ، آدرس و سیگنال های کنترل در رجیسترهای MCR ثابت می شوند و هنگامی که بیت MCE در رجیستر CR4 تنظیم می شود ، یک "استثنا check بررسی ماشین" ایجاد می شود. وقتی سیگنال STPCLK فعال است تأثیری ندارد #
حافظه پنهان # ای برای حلقه های آغاز شده پردازنده ، نشانگر ذخیره سازی حلقه داخلی (هنگام خواندن) و یک حلقه پشت سر هم هنگام نوشتن است. اگر هنگام خواندن سیگنال غیر فعال باشد ، پردازنده داده های دریافت شده را ذخیره نمی کند ، صرف نظر از سیگنال KEN #. سیگنال همچنین برای تعیین طول چرخه (تعداد انتقال) استفاده می شود
CLK من ساعت - سیگنال ساعت پردازنده خارجی
CPUTYP * من نوع CPU - تعیین نوع پردازنده. در پردازنده اصلی (در سیستم دو پردازنده) یا پردازنده منفرد ، پایه باید در قسمت دوم قرار گیرد - به باس VCC متصل است. برای پردازنده ها ، OverDrive برای تعیین استفاده از پروتکل دست دادن (در سیستم های دو سوکت) استفاده می شود
D / P # * ای نشانگر پردازنده دو / اولیه - پردازنده اصلی ، راننده اتوبوس ، سیگنال را کم تنظیم می کند
D / C # ای Data / Code # - سیگنالی که نوع چرخه گذرگاه را تعیین می کند (سطح بالا هنگام انتقال داده های حافظه یا I / O ، سطح پایین هنگام نمونه برداری از کد ، در یک چرخه تأیید وقفه یا هنگام توقف)
د من / O داده ها - سیگنال های گذرگاه داده
DP من / O Data Parity - بیت های برابری بایت گذرگاه داده
PICDO * من / O فعال کردن پردازش دوگانه - حالت پردازنده دوگانه را فعال کنید. برای پردازنده ثانویه - خروجی ای که به پردازنده اصلی (که این سیگنال برای آن ورودی است) اجازه می دهد تا حضور ثانویه را در سطح پایین در طول سیگنال RESET # تعیین کند. برای نشانگر وجود پردازنده در سوکت استفاده می شود. به عنوان خط داده APIC در حالت کار استفاده می شود
EADS # من آدرس خارجی - نشانگر وجود آدرس معتبر در پایه های گذرگاه آدرس پردازنده. برای اجرای حلقه اسنوپ حافظه پنهان داخلی استفاده می شود
EWBE # من بافر نوشتن خارجی - نشانگر خالی بودن بافرهای نوشتن خارجی. اگر در طول تولید چرخه نوشتن ، پردازنده وضعیت غیرفعال این سیگنال را تشخیص دهد ، عملکرد به تأخیر می افتد تا بافرهای خارجی بتوانند عملیات خود را در گذرگاه بارگیری کنند
FERR # ای Floating Point Error - سیگنال خطای جفت. همکاری پردازنده به اشتباه به عنوان درخواست وقفه استفاده می شود
برافروختگی # من Cache Flush - سیگنال برای تمیزکاری کامل حافظه نهان داخلی بر روی این سیگنال ، همه نوشته های معکوس ساخته می شوند ، و پس از آن در مورد تکمیل تمیز کردن توسط یک چرخه تأیید خاص اطلاع می یابد. اگر این سیگنال قبل از پایان سیگنال RESET ادعا شود ، پردازنده به سراغ آن می رود حالت تست با امپدانس بالا از خطوط خروجی و دو جهته
FRCMC # * من Functional Redundancy Checking Master / Checker - ورودی ای که نقش پردازنده را در یک جفت زائد عملکردی تعیین می کند: اصلی یا چک. فقط در طول سیگنال RESET # درک می شود
HIT # ، HITM # ای سیگنال های نتایج یک عملیات ردیابی معامله. HIT # (اسنوپ هیت) نشان دهنده ضربه کش است. HITM # (Hit Modified) یک ضربه به یک خط اصلاح شده را نشان می دهد ، از دسترسی سایر کنترل کننده های گذرگاه به این داده ها تا زمان بازنویسی (WB) جلوگیری می کند. سیگنال ها پس از سیگنال EADS # چرخه ردیابی مربوطه ، دو چرخه ساعت ظاهر می شوند
HLDA ای تأیید را تأیید کنید - تأیید اعطای کنترل اتوبوس محلی به کنترل کننده دیگر
نگه دارید من Hold Request - درخواست کنترل اتوبوس محلی از کنترل کننده دیگر
IERR # ای خطای داخلی - سیگنال تشخیص خطای داخلی برابری یا عدم مقایسه در حالت FRC
IGNNE # من نادیده گرفتن خطای عددی - نادیده گرفتن خطای پردازنده - از پرتاب یک استثنا جلوگیری می کند. برای سازگاری با AT استفاده می شود ، جایی که به جای یک استثنا ، وقفه سخت افزاری ایجاد می شود
INIT من مقداردهی اولیه - مقداردهی اولیه "نرم" پردازنده. سیگنال باعث می شود تا ثبت های عمومی پاک شوند و بردار مشخص شده در هنگام پیکربندی روشن بودن عبور کند. محتویات حافظه نهان ، بافرهای نوشتن و رجیسترهای FPU تحت تأثیر قرار نمی گیرند. اگر سیگنال در پایان سیگنال RESET # فعال باشد ، پردازنده BIST را انجام می دهد
LINT (NMI ، INTR) من وقفه محلی APIC - ورودی های کنترل کننده محلی APIC را قطع کنید. اگر API C غیرفعال باشد ، LINT0 به سیگنال INTR تبدیل می شود ، LINT1 به سیگنال NMI تبدیل می شود. با سیگنال RESET # ، API C فعال شده و ورودی ها در حالت APIC کار می کنند ، که می تواند به صورت برنامه نویسی لغو شود. در طول RESET # برای پیکربندی ضریب فرکانس استفاده می شود
INV من عدم اعتبار - ورودی برای باطل کردن خط در صورت برخورد در چرخه نظرسنجی (در هنگام اعتبار سیگنال EADS #)
KEN # من فعال کردن حافظه پنهان - ذخیره حافظه قابل دسترسی در چرخه فعلی را فعال کنید
قفل کردن # ای Bus Lock - سیگنالی از انحصار کنترل شینه ، ایجاد شده برای مدت زمان دستورالعمل برای پیشوند LOCK و به طور خودکار هنگام اجرای دستورات XCHG با حافظه ، تأیید قطع و دسترسی به جداول توصیف کننده
M / IO # ای Memory / IO # Select - سطح بالا نشان دهنده دسترسی به حافظه است (یا متوقف می شود) ، سطح پایین نشان دهنده دسترسی به درگاه های ورودی / خروجی یا تایید وقفه است
NA # من Next Address ورودی است که نشانه آمادگی RAM خارجی برای پذیرش آدرس بعدی آدرس قبل از اتمام انتقال داده فعلی است. آدرس بعدی (همراه با بارق EADS #) دو چرخه ساعت بعد از NA # ظاهر می شود. پردازنده می تواند در باس خارجی تا دو چرخه ناتمام را نگه دارد
PBGNT # * من / O کمک هزینه اتوبوس خصوصی - خطی که در سیستم های دو پردازنده برای انتقال کنترل باس محلی استفاده می شود
PBREQ # * من / O درخواست اتوبوس خصوصی - خط درخواست اتوبوس محلی در سیستم های دو پردازنده
PCD ای غیر فعال کردن حافظه پنهان - غیرفعال کردن حافظه پنهان صفحه (خروجی وضعیت بیت PCD ثبت CR3 ، فهرست یا جدول صفحه). PCD را می توان با بیت غیرفعال کردن عمومی ذخیره cd در ثبات CR0 به زور تنظیم کرد
Pwt ای صفحه نوشتن از طریق - ذخیره یک صفحه با الگوریتم WT (خروجی وضعیت بیت PWT از ثبات CR3 ، فهرست یا جدول صفحه)
PCHK # ای Patrity Check - سیگنال خطای برابری هر یک از بایت های مجاز
خودکار # من Parity Enable - ورودی ای که همراه با بیت MCE از ثبات CR4 ، تعیین یک استثنا در صورت بروز خطای برابری در چرخه خوانش فعلی را تعیین می کند.
PHIT # * من / O ضربه خصوصی - سیگنال ضربه حافظه پنهان است که برای اطمینان از انسجام حافظه نهان اصلی در سیستم های پردازنده دو استفاده می شود
PHITM # * من / O ضربه خصوصی اصلاح شده - سیگنال ضربه حافظه نهان به خط اصلاح شده برای اطمینان از انسجام حافظه نهان اصلی در سیستم های پردازنده دوگانه
PICCLK * من APIC Clock - همگام سازی باس APIC
PRDY ای Probe Ready - سیگنال آماده پروب است که توسط سخت افزار رفع اشکال استفاده می شود. توقف اجرای طبیعی را در پاسخ به سیگنال R / S # نشان می دهد (ورود به حالت پروب)
R / S # من Run / Stop # - ورودی که اجرای طبیعی دستورالعمل ها را متوقف می کند و با یک دیفرانسیل منفی به حالت پروب سوئیچ می کند
بازنشانی کنید من بازنشانی پردازنده - پردازنده را پیکربندی کنید ، ثبت ها را مقدماتی کنید ، حافظه پنهان را پاک کنید (بدون نوشتن مجدد) و به بردار تنظیم مجدد بروید (به طور پیش فرض OFFFFFFFOh). اگر INIT # در انتهای سیگنال فعال باشد ، پردازنده BIST را انجام می دهد
SCYC ای چرخه تقسیم - نشانگر چرخه غیر همسطح قفل شده (نیاز به چرخ دنده اضافی)
SMI # من وقفه مدیریت سیستم - سیگنال وقفه برای ورود به حالت SMM
SMIACT # ای سیگنال نشانگر حالت SMM
STPCLK # من Stop Clock - یک سیگنال ناهمزمان است که پردازنده را با مصرف کم در حالت Stop Grant قرار می دهد
WB / WT # من نوشتن به عقب / نوشتن از طریق - ورودی که به شما امکان می دهد خط مشی نوشتن را برای ذخیره سازی با دقت برای هر خط تعریف کنید
TRST # من بازنشانی آزمون - سیگنال برای تنظیم مجدد منطق TAP
TCK من Test Clock - همگام سازی هنگام آزمایش از طریق رابط JTAG
TDI من Test Data Input - داده های ورودی هنگام آزمایش با استفاده از رابط JTAG
TDO ای Test Data Output - داده های خروجی هنگام آزمایش از طریق رابط JTAG
TMS من حالت حالت آزمایشی - حالت آزمایش JTAG را انتخاب کنید
VCC2 من قدرت اصلی (2.9 ولت)
NC من بدون اتصال - پین هایی که باید بدون اتصال باقی بمانند
VCC2DET # ای سیگنال کنترل کننده تنظیم کننده ولتاژ VCC2 (برای روشن شدن خودکار منبع دوم در پردازنده های دارای VRT استفاده می شود)
VCC3 من منبع تغذیه رابط (3.3 ولت)
VSS من سیم برق مشترک (GND)
W / R # ای نوشتن / خواندن - سیگنالی که نوع چرخه گذرگاه را تعیین می کند (نوشتن / خواندن)
* پین های ADSC # ، BRDYC # ، CPUTYP ، D / P # ، FRCMC # ، PBGNT # ، PBREQ # ، PHIT # ، PHITM # ، PICCLK ، PICDO و PICD1 برای پردازنده های تلفن همراه در دسترس نیستند.

پسوندهای معماری

پردازنده های پنتیوم (و بعداً) دارای تعدادی پسوند در مورد معماری اساسی پردازنده های 32 بیتی و تکامل آن در پردازنده های نسل چهارم هستند که با بهبود مدل ها به نظر می رسند. برای به دست آوردن اطلاعات در مورد آنها ، دستورالعمل CPUID در مجموعه دستورالعمل ها گنجانده شده است ، که به شما امکان می دهد در هر زمان (و نه فقط بعد از سیگنال RESET) به صورت برنامه نویسی اطلاعات مربوط به کلاس ، مدل و ویژگی های معماری یک پردازنده خاص را بدست آورید. کاربرد دقیق این دستورالعمل در بند 7.2 شرح داده شده است.

علاوه بر معماری اساسی پردازنده های 32 بیتی ، Pentium دارای مجموعه ای از ثبات های خاص مدل - MSR (ثبت های خاص مدل) است. اینها شامل گروهی از ثبت کننده های آزمون (TR1-TR12) ، ابزارهای نظارت بر عملکرد ، آدرس ها و ثبات های ضبط داده از چرخه است که باعث کنترل خطای دستگاه می شود. نام این گروه از ثبت ها ناسازگاری احتمالی آنها را برای کلاس های مختلف (پنتیوم و پنتیوم پرو) و حتی مدل های پردازنده نشان می دهد. برنامه ای که از آنها استفاده می کند باید به اطلاعات پردازنده به دست آمده از دستورالعمل CPUID متکی باشد.

ابزارهای نظارت بر عملکرد شامل تایمر در زمان واقعی و شمارنده رویدادها هستند. شمارنده زمان تمبر (TSC) یک شمارنده 64 بیتی است که با هر چرخه پردازنده افزایش می یابد. دستورالعمل RDTSC برای خواندن مطالب آن در نظر گرفته شده است.

شمارنده های رویداد CTRO ، CTR1 ، هر بیت 40 بیت ، برای شمارش رویدادها در کلاسهای مختلف مربوط به عملیات اتوبوس ، اجرای دستورالعمل ، رویدادها در گره های داخلی مربوط به عملکرد خطوط لوله ، حافظه پنهان ، کنترل نقاط شکست و غیره برنامه ریزی شده است. زمینه های شش بیتی از انواع رویدادها اجازه می دهد از شمارنده ها به طور مستقل شمارش رویدادها را از یک لیست گسترده اختصاص می دهند. وضعیت شمارنده ها را می توان از پیش تعیین شده و توسط نرم افزار خواند. علاوه بر این ، سیگنال های PM خارجی وجود دارد که برای نشان دادن تحریک یا سرریز شمارنده های مربوطه برنامه ریزی شده اند. از آنجا که این سیگنال ها می توانند مقدار خود را با فرکانسی فراتر از فرکانس گذرگاه سیستم تغییر دهند ، به دلیل ضرب فرکانس داخلی ، هر وقوع این سیگنال ها می تواند چندین واقعیت ضد متقابل (تا ضریب ضرب) را منعکس کند.

رجیسترهای آزمایشی به شما امکان می دهند بیشتر واحدهای عملکردی پردازنده را کنترل کنید و فرصتی برای آزمایش دقیق عملکرد آنها فراهم می کند. با استفاده از بیت های ثبت کننده TR12 ، می توانید ویژگی های جدید معماری (پیش بینی و ردیابی شاخه ، اجرای موازی دستورالعمل ها) و همچنین عملکرد حافظه پنهان اصلی را غیرفعال کنید:

  • بیت 0 - NBP (پیش بینی بدون انشعاب) - پر کردن بافر BPB را ممنوع می کند. در این حالت ، ورودی های قبلی همچنان به کار خود ادامه می دهند ، برای غیرفعال کردن کامل پیش بینی ، باید ثبت نام CR3 را بارگیری کنید (این امر باعث می شود جدول شاخه تنظیم مجدد شود).
  • بیت 1 - TR - تشکیل یک چرخه خاص از پیام شاخه را امکان پذیر می کند.
  • بیت 2 - SE (اجرای تک لوله) - عملکرد خط لوله دوم را غیرفعال می کند (اجرای دستورالعمل ها را لغو می کند) ؛
  • بیت 3 - Cl (Cache Inhibit) - پر کردن خطوط حافظه نهان اصلی را منع می کند. برخلاف بیت CD رجیستر CR0 ، این بیت بر روی سیگنال PCD تأثیر نمی گذارد ، بنابراین توانایی کار با حافظه پنهان خارجی را در هنگام غیرفعال کردن اولیه (برای اهداف آزمایش) فراهم می کند.
  • بیت 9 - ITR (U Trap Restart) - پشتیبانی از راه اندازی مجدد دستورالعمل های ورودی / خروجی را در هنگام قطع شدن SMI امکان پذیر می کند.

در اطلاعات فنی پردازنده های پنتیوم به ویژگی "اندازه بافر قابل برنامه ریزی" اشاره شده است. اولین چیزی که هنگام ترجمه به ذهن می رسد "مانند اندازه بافر قابل برنامه ریزی" به نظر می رسد و حاکی از بافر نوشتن است. در واقع ، این هیچ ارتباطی با خصوصیات نرم افزار یا معماری منطقی ندارد ، بلکه توانایی کنترل خصوصیات کاملا الکتریکی مدارهای بافر رابط است.

سیستم های دو پردازنده

پردازنده های پنتیوم که از نسل دوم شروع می شوند ، ابزارهای رابط ویژه ای برای ساخت سیستم های دو پردازنده دارند. این رابط اجازه می دهد تا دو پردازنده در یک گذرگاه محلی سیستم نصب شوند ، در حالی که تقریباً همه پین \u200b\u200bهای آنها به همین نام به طور مستقیم با هم ترکیب شده اند. هدف از این ترکیب یا استفاده از پردازش متقارن پردازش چند پردازشی SMP (متقارن چند پردازش) ، یا ساخت سیستم های FRC از کارایی اضافی (بررسی عملکرد افزونگی) است.

در یک سیستم با SMP ، هر پردازنده وظیفه خود را که به او محول شده است انجام می دهد سیستم عامل... سیستم عامل هایی مانند Novell NetWare، Windows NT، Unix از پشتیبانی SMP برخوردار هستند. هر دو پردازنده منابع رایانه ای مشترکی از جمله حافظه و دستگاه های خارجی را به اشتراک می گذارند. در هر زمان خاص ، فقط یک پردازنده از هر دو پردازنده می تواند گذرگاه را کنترل کند ؛ طبق قوانین خاصی ، آنها نقش را تغییر می دهند.

از آنجا که هر یک از پردازنده ها حافظه نهان اصلی داخلی خود را دارند ، وظیفه رابط کاربری حفظ ثبات داده ها در تمام سطوح سلسله مراتبی RAM (دو حافظه اصلی ، یک حافظه نهان ثانویه و حافظه اصلی) است. این کار با استفاده از حلقه های دیده بان محلی انجام می شود که توسط پردازنده در حال حاضر کنترل کننده گذرگاه بر روی سیگنال ADS # تولید شده توسط پردازنده دیگر نیستند. سیگنال های PHIT # و PHITM # پاسخی به حلقه های ردیابی محلی هستند ، اما نقش سیگنال های HIT # و HITM # ثابت باقی مانده است - آنها در حلقه های ردیابی خارجی (برای هر دو پردازنده) که توسط سیگنال های EADS # آغاز شده اند ، استفاده می شوند.

سخت افزار سنتی دیگر برای رسیدگی به وقفه های سخت افزاری در سیستم های چند پردازنده ای مناسب نیست زیرا درخواست قدیمی INTR و حلقه بردار INTA # صریحاً بر منحصر به فرد بودن پردازنده متمرکز شده است. برای حل این مشکل ، کنترل کننده وقفه قابل برنامه ریزی APIC (Advanced Programmable Interruption Controller) از نسل دوم به ساختار پردازنده های پنتیوم وارد شده است. این کنترل کننده دارای سیگنال های وقفه محلی محلی LINT و یک گذرگاه رابط سه سیمه (PICD و PICCLK) است که از طریق آن هر دو پردازنده با APIC در مادربرد ارتباط برقرار می کنند. درخواست های وقفه محلی فقط توسط پردازنده ای ارائه می شود که پین \u200b\u200bهای آن (LINTO ، LINT1) سیگنال های خود را دریافت می کنند. وقفه های مشترک (مشترک) (از جمله SMI) به صورت پیام از طریق رابط APIC به پردازنده ها می آیند. در این حالت ، کنترل کننده ها از قبل برنامه ریزی شده اند و در صورت قطع شدن سخت افزار ، عملکرد هر یک از پردازنده ها را تعریف می کنند. APIC های هر پردازنده و کنترل کننده مادربردی که توسط رابط APIC متصل می شوند ، مسیریابی وقفه را انجام می دهند ، چه استاتیک و چه پویا. از لحاظ خارجی ، API وقفه با کنترلر 8259A سازگار باقی مانده و وجود APIC را برای نرم افزار کاربردی شفاف می کند. حالت کنترل وقفه APIC توسط سیگنال APICEN در تنظیم مجدد سخت افزار فعال می شود ، بعداً می تواند توسط نرم افزار غیرفعال شود.

داوری پردازنده ها با استفاده از سیگنال های درخواست خصوصی (PBREQ #) و تأیید انتقال (PBGNT #) کنترل باس محلی انجام می شود. پردازنده - صاحب فعلی اتوبوس - فقط پس از اتمام عملیات کنترل اتوبوس را به درخواست خود به پردازنده دیگری می دهد. چرخه های بهم پیوسته توسط پردازنده دیگری قطع نمی شوند ، مگر اینکه دسترسی حافظه به ناحیه ای بیفتد که تصویر اصلاح شده آن در حافظه پنهان پردازنده دیگر است. در این حالت ، با سیگنال PHITM # نشان داده می شود ، برای انجام نوشتن مجدد از حافظه نهان ، به آن کنترل داده می شود. سیگنال های داوری سیستم عادی (HOLD ، HLDA ، BOFF #) در یک سیستم دو پردازنده به روش معمول عمل می کنند ، اما به نوبه خود توسط صاحب فعلی گذرگاه محلی درک و کنترل می شوند.

در پیکربندی FRC ، دو پردازنده به عنوان یک منطق عمل می کنند: یک جفت کارشناسی ارشد / جستجوگر اضافی. پردازنده اصلی (Master) در حالت تک پردازنده معمول کار می کند. پردازنده تست بدون کنترل گذرگاه "بدون سکوت" همه عملیات مشابه را انجام می دهد و سیگنال های خروجی پردازنده اصلی (آزمایش شده) را با سیگنال هایی که خودش تولید می کند مقایسه می کند و همان عملیات را بدون بیرون رفتن به گذرگاه انجام می دهد. اگر مغایرت شناسایی شود ، یک سیگنال خطای IERR تولید می شود که می تواند به عنوان وقفه کنترل شود.

در اصل ، سیستم های دو پردازنده می توانند از پردازنده هایی با پله های مختلف استفاده کنند ، اما فرکانسهای اصلی آنها باید مطابقت داشته باشند (البته گذرگاه با یک سیگنال مشترک هماهنگ می شود).

علامت گذاری و شناسایی پردازنده پنتیوم

پردازنده های پنتیوم دارای یک سیستم برچسب گذاری نسبتاً پیچیده هستند. صفحه بالای کیس نشان دهنده خانواده ای است که پردازنده به آن تعلق دارد ، کد محصول و فرکانس ساعت. به عنوان مثال ، علامت А80502-90 به مدل دوم پنتیوم با فرکانس 90 مگاهرتز اشاره دارد. نوشته های © ’92 ’93 یا © ’92 ’95 در خط آخر هیچ ارتباطی با سال انتشار ندارد.

شماره سه رقمی زیر SX ، SK ، SU ، SY یا SZ را S-BOM می نامند که شماره نسخه محصول (پله) و پارامترهای آن را تعریف می کند. سازنده پله (ساخت Stepping) با دنباله ای از حروف و اعداد رمزگذاری می شود. با اصلاح خطاها و تغییرات جزئی ، این رقم افزایش می یابد (یعنی A1 A2 دنبال می شود). تغییرات قابل توجه با تغییر در حرف و تنظیم مجدد شماره همراه است (به عنوان مثال ، پس از AZ ، VO دنبال خواهد شد). در داخل یک تولید کننده پله ای گروهی از محصولات با مشخصات S متفاوت وجود دارد.

در برخی از پارامترهای پردازنده تغییرات زیر وجود دارد:
STD (استاندارد) - قدرت VCC \u003d 3.135-3.6V برای پردازنده های C2 و بالاتر
VR (ولتاژ کاهش یافته) - منبع تغذیه کاهش یافته VCC \u003d 3.300-3.465 ولت ؛
VRE - برای C2 و VCC بعدی \u003d 3.40-3.60 ولت ؛ برای B مرحله 3.45-3.60V ؛
MD مخفف Reduced Timing Requirements است.

ولتاژ تغذیه پس از مشخصات سه رقمی S به طور مشخص در مارک گذاری (به عنوان مثال ، 2.9 ولت) نشان داده می شود یا به دنبال یک بریدگی در حروف رمزگذاری می شود. در تعیین نوع SK113 / ABC ، \u200b\u200bزمینه های A ، B و C دارای اطلاعات زیر هستند:
فیلد A محدوده ولتاژ تغذیه را تنظیم می کند: S \u003d STD ، V \u003d VRE ؛
قسمت B مشخصات پارامترهای زمانی را مشخص می کند: S - استاندارد ، M - نیازهای کاهش یافته (MD) ؛
فیلد C توانایی کار در سیستم دو پردازنده را مشخص می کند: S - استاندارد ، U - یک پردازنده فقط می تواند در یک سیستم تک پردازنده کار کند ، در حالت دو پردازنده آزمایش نشده است.

اطلاعات مربوط به پردازنده پس از بازنشانی سخت در رجیستر EDX موجود است ؛ همچنین می توانید پس از اجرای دستورالعمل CPUID (با اجرای برنامه کمکی CPUID.EXE) از رجیستر EAX نیز بدست آورید. توجه داشته باشید که اطلاعات مربوط به فرکانس ساعت مجاز در پردازنده ذخیره نمی شود ، اما فقط در مارک گذاری پس از آزمایشات غربالگری ظاهر می شود. جدول 7 پارامترهای پردازنده های تولید شده را نشان می دهد (از ماه مه 1997). چهار ستون اول بیت های ثبات های EDX یا EAX را نشان می دهد که این کدها در آنها ذخیره شده است. نوع 0 به پردازنده اصلی (یا تنها پردازنده در سیستم تک پردازنده) اشاره دارد ، نوع 2 به پردازنده ثانویه یک سیستم پردازنده دو اشاره دارد. خانواده 5 نشانگر تعلق پردازنده به کلاس پنتیوم است. مدل نشانگر تولید است (پنتیوم 60/66 مدل 1 را نشان می دهد). پله سازنده (ساخت پله) به طور نمادین مدل ، پله عددی و نوع بدنه را منعکس می کند. از این جدول می توان برای رفع تردیدها در مورد استفاده صحیح پردازنده خاص در یک محیط خاص استفاده کرد. برای سیستم های تک پردازنده ، میزان ولتاژ منبع تغذیه بیشترین توجه را دارد.

جدول 7. تغییرات پردازنده های پنتیوم 75-200 مگاهرتز

پردازنده های برنامه های کاربردی تلفن همراه دارای مصرف برق پایین تر و تحمل دما بیشتر هستند ، که به آنها امکان می دهد در موارد کاملاً تنگ و با شرایط تهویه نامناسب استفاده شوند.

انواع سوکت برای پردازنده های پنتیوم

سه نوع سوکت برای نصب پردازنده های پنتیوم ایجاد شده است - 4 ، 5 و 7 (جداول 8 و 9).

سوکت 4 (شکل 3) برای پردازنده های نسل اول (60 و 66 مگاهرتز) در نظر گرفته شده است. دارای ماتریس پین 21x21 و منبع تغذیه 5 ولت است.

سوکت 5 برای پردازنده های نسل دوم پنتیوم با فرکانس حداکثر 100 مگاهرتز در نظر گرفته شده است که ضریب ضرب در آن 1.5 ثابت شده و از یک ولتاژ منبع تغذیه در حدود 3.3 ولت استفاده می شود.

جدول 11. روشن بودن سوکت 7

پردازنده های سازگار با پنتیوم

علاوه بر پنتیوم کلاسیک اینتل ، پردازنده های نسل پنجم شامل تعدادی پردازنده از شرکت های دیگر هستند. برخی از آنها برخی از ویژگی های پردازنده های نسل ششم را دارند ، اما در این فصل پردازنده هایی رابط کاربری سازگار با پردازنده پنتیوم را در نظر خواهیم گرفت.

AMD دو خانواده پردازنده تولید می کند که با Pentium سازگار هستند - K5 و K6. پردازنده های این نوع را می توان در سوکت 7 نصب کرد ، برخی از نسخه های K5 می توانند در سوکت 5 کار کنند. پردازنده ها نرم افزاری سازگار با خانواده x86 هستند و دارای آرم نشان دهنده سازگاری با ویندوز هستند. با این حال ، می توان آنها را با اطمینان فقط در مادربردها نصب کرد ، که در توصیف آنها به صراحت امکان استفاده از آنها وجود دارد. در غیر این صورت ، ممکن است مشکلاتی در حافظه پنهان وجود داشته باشد که توسط بسیاری از برنامه های آزمایشی شناسایی نمی شود. مادربردهایی که از پردازنده های AMD پشتیبانی می کنند ، برخی از ویژگی های حالت های عملکرد مدارهای رابط بافر را در نظر می گیرند.

پردازنده های AMD مانند همیشه از SMM پیشرفته و ابزارهای مدیریت نیرو بهره می برند. قیمت این پردازنده ها کمتر از محصولات مشابه اینتل است.

AMD K5 PR75 / 90/100/120/133/166 و بالاتر - پردازنده های سازگار با پنتیوم که برای نصب در سوکت 7 طراحی شده اند. در مقایسه با پردازنده های اینتل ، این پردازنده ها دارای ویژگی های نسل ششم هستند: خط لوله پیچیده تر ، اجرای فرض ، تغییر ترتیب اجرای دستورالعمل ها ، تغییر نام ثبت ها و برخی دیگر. در تعیین عملکرد از P-Rating استفاده می شود (بند 7.3 را ببینید) ، و فرکانس ساعت اصلی ممکن است کمتر از PR باشد. به عنوان مثال ، پردازنده ای با مشخصات AMD-K5 PR133ABQ 100 مگاهرتز دارای درجه P 133 و فرکانس هسته 100 مگاهرتز است. حروف زیر مقدار PR نشانگر پارامترهای زیر است:

A - نوع بسته (SPGA) ،

V - ولتاژ تغذیه.

گزینه های احتمالی برای پردازنده های تک نیرو:

V \u003d 3.5 ولت (3.45-3.60)

C \u003d 3.3V (3.30-3.465)

F \u003d 3.3V (3.135-3.465)

برای پردازنده های آینده با قدرت هسته و رابط جداگانه:

G \u003d x / y - تشخیص خودکار

Q دمای مجاز بدن است. گزینه ها عبارتند از:

گاهی اوقات همان پردازنده ها را AMD5K86 75 مگاهرتز (90 ، 100 ...) می نامند.

پردازنده ها دارای فرکانس های خارجی 50 ، 60 و 66.66 مگاهرتز هستند ، اما از فاکتورهای ضرب دامنه متفاوتی استفاده می کنند: 1.5 ، 1.75 ، 2 ، همانطور که در جدول 12 نشان داده شده است.

پین BF (که همزمان با BF0 است) در اولین مدل ها اجازه تنظیم یک ضریب 1.5 (BF \u003d 1) یا 2 (BF \u003d 0) را می دهد. پایه های BF به شما امکان می دهد ضرایب 1.5 (BF \u003d 10 یا I) ، 1.75 (BF \u003d 00) را تنظیم کنید. ترکیب 11 محفوظ است.

جدول 12. فرکانس ها و عوامل ضرب پردازنده های AMD K5
امتیاز P کد مدل - DX فرکانس هسته فرکانس اتوبوس Bf Bf ضریب ضرب
AMD-K5-PR75 0 75 50 1 - 1,5
AMD-K5-PR90 0 90 60 1 - 1,5
AMD-K5-PR100 0 100 66.66 1 - 1,5
AMD-K5-PR120 1 90 60 - 10 1,5
AMD-K5-PR133 1 100 66.66 - 10 1,5
AMD-K5-PR166 2 116.7 66.66 - 00 1,75

پردازنده ها از قابلیت معماری دو پردازشگر (FRC) با قابلیت زاید پشتیبانی می کنند ، اما آنها رابطی با سیستم های چند پردازنده متقارن ندارند.

همانطور که در نسل پنتیوم 2 ، رابط JTAG با سیگنال های R / S # و PRDY تکمیل می شود که حالت اشکال زدایی پروب را اجرا می کنند.

AMD-KB ММХ پردازنده ای است که از نظر معماری و خصوصیات اصلی به پنتیوم II شباهت دارد (یا پنتیوم پرو با پشتیبانی از ММХ که تقریباً یکسان است). با این حال ، برخلاف این پردازنده ها ، AMD-KB MMX حافظه نهان ثانویه داخلی ندارد و در سوکت استاندارد 7 نصب شده است ، که یک ویژگی بسیار جذاب است. مسئله کاربرد این پردازنده در مادربردهای گسترده عمدتا به پشتیبانی از یک ویژگی خاص بستگی دارد نسخه BIOSجایگزینی آن هنگام استفاده از حافظه فلش مشکل عمده فنی ایجاد نمی کند. پردازنده یک حافظه پنهان اولیه داده و دستورالعمل جداگانه دارد که هر کدام 32 کیلوبایت است. حافظه نهان داده دو پورت است ، از نوشتن مجدد پشتیبانی می کند. حافظه پنهان دستورالعمل یک منطقه اضافی برای دستورالعملهای از پیش رمزگشایی شده دارد. پیش بینی شاخه در یک طرح دو مرحله ای انجام می شود ، اطمینان پیش بینی 95 را ارائه می دهد. بدون پرداختن به جزئیات راه حل های معماری ، می توان گفت که این پردازنده تقریباً تمام دستاوردهای پردازنده Pentium AND را منعکس می کند ، از جمله حالت های مصرف و کنترل ساعت. برخلاف پردازنده های Intel P54 و P55 ، پردازنده AMD-KB MMX پشتیبانی داخلی از سیستم های چند پردازنده از جمله APIC ندارد. فاقد سیگنال بررسی گذرگاه (BUSCHK) ، حالت پروب و سیگنال های نقطه شکست (BP) و مانیتور عملکرد (PM) است.

منبع تغذیه هسته (VCC2 \u003d 2.9 V برای 166 و 200 مگاهرتز و VCC2 \u003d 3.2 V برای 233 مگاهرتز) و مدارهای رابط (VCC3 \u003d 3.3 V) جدا شده اند ، که باعث کاهش اتلاف برق می شود که از 17.2 فراتر نمی رود ، برای پردازنده های با فرکانس های 166 ، 200 و 233 مگاهرتز به ترتیب 20.0 و 28.3 W. در حالت Stop Grant ، مصرف به صدها میلی وات کاهش می یابد.

فرکانس ورودی 66.66 مگاهرتز است ، ضریب ضرب توسط سه سیگنال BF مطابق با داده های جدول 13 تنظیم می شود. پردازنده KB ورودی دیگری برای کنترل ضریب فرکانس BF2 دارد که در پنتیوم وجود ندارد.

با توجه به تعیین پایه های BF با BF2 \u003d 1 ، پردازنده همزمان با Intel Pentium MMX است ؛ برای به دست آوردن ضرایب 4.5-5.5 ، مادربرد باید جهنده سوم داشته باشد.

پردازنده های Cyrix از نظر معماری و از هر دو جهت از نسل پنجم خارج شده اند. آنها از معماری پنهان اصلی Princeton (دستورالعمل مشترک و حافظه پنهان داده) با برخی موارد اضافی استفاده می کنند ویژگی های معماری... مکانیسم ویژه ای (حذف وابستگی داده ها) تعداد ایستگاه های خطوط لوله پردازنده را کاهش می دهد ("نقطه زخم" Pentium Pro در برنامه های 16 بیتی).

Cyrix 6x86 (میلی لیتر) - پردازنده های سازگار با پینیم با پین ، اما دارای ویژگی های معماری نسل ششم پردازنده ها. این موارد عبارتند از تغییر نام ثبت ها ، اجرای بر اساس حدس ، تغییر ترتیب اجرای دستورالعمل ها و موارد دیگر. حافظه نهان اصلی یکپارچه 16 کیلوبایت برای هر دو دستورالعمل و داده استفاده می شود. علاوه بر این یک حافظه نهان دستورالعمل 256 بایت وجود دارد. پردازنده در سوکت 7 نصب شده است. علیرغم پیشرفت معماری ، ویندوز 95 و برخی از برنامه های تشخیصی ممکن است پردازنده 6x86 را به اشتباه 486 معرفی کنند. با این حال ، اگر BIOS از پردازنده Cyrix پشتیبانی می کند ، صفحه پاششی POST نوع صحیح پردازنده را تشخیص می دهد. اگر ویندوز 95 آن را پنتیوم تعریف کند ، برنامه هایی که از دستورالعمل های خاص پنتیوم استفاده می کنند ممکن است درست کار نکنند ، زیرا همه این دستورالعمل ها در پردازنده 6x86 اجرا نمی شوند. همانند پردازنده های Cyrix 5x86 ، همان "درد رو به رشد" وجود دارد - با این پردازنده برخی از برنامه ها ممکن است "قطع" شوند ، به ویژه برنامه هایی که با استفاده از سیستم Clipper نوشته شده اند. نکته دوباره در تأخیرهای پیاده سازی شده در حلقه های برنامه است. برای طولانی کردن آنها ، شرکت برنامه های ویژه بازدارنده را در دسترس است در ftp://ftp.cjnix.com/tech/pipeloop.exe. برای استفاده از بسته 3D-Studio با این پردازنده ، فایلهای Patch ارائه می شوند که در ftp://ftp.ktx.com/download/patches/3dsr4/fast_cpu/ fstcpufx.exe در دسترس هستند.

در تعیین نوع Cyrix 6x86-P120 + ، عنصر 120+ به معنای عملکردی است که بیش از عملکرد پردازنده Pentium 120 MHz (درجه P) است. پردازنده هایی با عملکرد P120 + ، P133 + ، P150 + ، P166 + و P200 + در دسترس هستند. ویژگی بارز آنها ضریب ثابت ضریب سرعت دو و هسته اصلی کمتر از پردازنده های مربوطه پنتیوم است. فرکانس های پردازنده خارجی 50 ، 55 ، 60 ، 66.66 و 75 مگاهرتز است که برخی از مشکلات را ایجاد می کند: 55 مگاهرتز (برای P133 +) به دلیل استفاده فقط توسط یک نوع پردازنده و 75 مگاهرتز (برای P200 +) در همه مادربردها در دسترس نیست. ) به ندرت پشتیبانی می شود زیرا مادربرد هنوز برای بسیاری از اجزا خیلی زیاد است.

پردازنده های 6x86 از منبع تغذیه 3.3 (دارای عنصر С016 در مشخصات هستند) یا 3.52 ولت (С028 ، С052) استفاده می کنند ، ولتاژ منبع تغذیه را می توان در مارک گذاری و به صراحت نشان داد. مصرف برق به 25 وات می رسد (در سطح Pentium Pro) ، این امر نیازهای شدیدتری را به خنک کننده پردازنده و اتلاف توان تنظیم کننده ولتاژ خارجی وارد می کند. حداکثر درجه حرارت مورد مجاز + 70 درجه سانتیگراد. پردازنده های 6x86L با قدرت جداگانه از 2.8 ولت برای تغذیه هسته و 3.3 ولت برای تغذیه مدارهای رابط استفاده می کنند. با توجه به مصرف و سرمایش ، هیچ مشکل خاصی از نظر آنها وجود ندارد.

Cyrix 6x86МХ یک نسخه بهبود یافته از پردازنده Ml است که شامل پشتیبانی از ММХ ، اجرای دستورالعمل های خاص پنتیوم (نظارت بر عملکرد ، شمارنده در زمان واقعی) و حافظه پنهان یکپارچه تا 64 کیلوبایت است. عوامل ضرب متغیر 2 ، 2.5 ، 3 و 3.5 انتخاب فرکانس خارجی را آسان تر می کند (جدول 14).

پردازنده ها در سوکت 7 نصب شده اند. منبع تغذیه هسته 2.8 ولت ، مدارهای رابط 3.3 ولت.

پردازنده های Cyrix تولید شده در کارخانه های IBM با نام تجاری IBM به فروش می رسند.

جدول 14 فرکانسها و ضریب پردازنده Cyrix
پردازنده فرکانس اتوبوس فرکانس هسته ضریب
6x86-P120 + 50 100 2
6x86-P133 + 55 110 2
6x86-P150 + 60 120 2
6x86-P166 + 66 133 2
6x86-P200 + 75 150 2
6x86MX-PR166GP 60 150 2,5
6x86MX-PR200GP 66 166 2,5
6x86MX-PR233GP 75 188 2,5

پردازنده Cyrix MediaGX architecture تعریف مجدد معماری پردازنده PC را برای سیستم های قابل حمل و دسک تاپ کم هزینه انجام می دهد. علاوه بر هسته معمول که مجموعه دستورالعمل های پنتیوم را اجرا می کند ، پردازنده دارای یک کنترلر گرافیکی VGA با شتاب دهنده های دو بعدی با استفاده از یک حافظه UMA یکپارچه و همچنین یک کانال صوتی است. پردازنده خود دارای یک حافظه پویا و رابط PCI bus است. یک کریستال دیگر Cx5510 با کنترل کننده های گذرگاه ISA ، IDE ، همه سنتی ابزار سیستمی پورت PC و MIDI.

پردازنده همراه با کریستال همراه خود برای نصب روی مادربردهای اصلی طراحی شده است. از اوایل ژوئن 1997 ، پردازنده هایی با فرکانس هسته 120 ، 133 و 150 مگاهرتز در دسترس هستند.

کمی بیشتر از 10 سال از عمر خود ، پردازنده های اینتل پنتیوم راهی طولانی را طی کرده اند. سرعت کلاک به تنهایی بیش از 53 برابر از 60 مگاهرتز به 3200 مگاهرتز افزایش یافته است. اینتل همچنین نویسنده بسیاری از تحولات است که بعدا توسط شرکت هایی مانند AMD و VIA مورد استفاده قرار گرفت.

فقط در این 10 سال ، خانواده های پردازنده زیر آزاد شده اند:

  • 1993 - Intel Pentium
  • 1995 - Intel Pentium PRO
  • 1997 - Intel Pentium MMX
  • 1997 - Intel Pentium II
  • 1999 - اینتل پنتیوم !!!
  • 2000 - Intel Pentium 4

حال بیایید نگاهی دقیق به هر یک از آنها بیندازیم.

همه چیز از 22 مارس 1993 شروع شد. این زمانی است که اینتل اولین پردازنده ها را با نام تجاری معرفی می کند پنتیوم، که سالهاست مترادف کلمه پردازنده است.

این اولین پردازنده با ساختار لوله دوتایی بود. اسم رمز داشت P5... فرکانس ساعت آن 60 و 66 مگاهرتز بود. فرکانس گذرگاه همزمان با فرکانس ساعت پردازنده است. پردازنده ها حاوی بیش از 3.1 میلیون ترانزیستور بودند و با استفاده از فناوری 0.80 میکرون و بعداً - فناوری 0.60 میکرون تولید شدند. اندازه حافظه نهان L1 16 KB بود - برای داده ها 8 KB و برای دستورالعمل ها 8 KB ، در حالی که حافظه نهان L2 روی مادربرد قرار داشت و حداکثر 1 مگابایت بود. پردازنده برای Socket 4 تولید شده است.

یک سال بعد ، در مارس 1994 سال اینتل نسل دوم پنتیوم (هسته) را آزاد می کند P54).

فرکانس این پردازنده از 75 تا 200 مگاهرتز بود. فرکانس اتوبوس 50-66 مگاهرتز. اندازه حافظه پنهان L1 در 16 کیلوبایت ثابت باقی مانده است (8 KB برای داده ها و 8 KB برای دستورالعمل ها). حافظه پنهان L2 روی مادربرد باقی مانده و می تواند حجم آن تا 1 مگابایت باشد. اینتل از فرآیند ساخت پیشرفته تر 0.50 میکرون برای این پردازنده استفاده می کند. پردازنده حاوی بیش از 3.3 میلیون ترانزیستور بود. برای سوکت 5 ، بعداً برای سوکت 7 تولید شده است.

پنتیوم PRO

1 نوامبر 1995 ، انتشار پردازنده Pentium PRO (نام رمز) P6) ، شمارش معکوس نسل ششم پردازنده ها آغاز شد. آنها با استفاده از فن آوری اجرای پویا - تغییر ترتیب اجرای دستورالعمل ها و معماری یک باس دوقلو مستقل - از نسل قبلی متمایز شدند. گذرگاه دیگری اضافه شده است که پردازنده را به حافظه نهان L2 که در هسته داخلی است متصل می کند. در نتیجه ، حافظه نهان L2 برای اولین بار استفاده شد ، که با فرکانس پردازنده کار می کند. اندازه اولیه حافظه نهان L2 256 کیلوبایت است. تا 18 آگوست 1997 به 1024 کیلوبایت رسید. حداکثر اندازه 2048 کیلوبایت است. حافظه پنهان سطح اول همان حالت باقی مانده است: 8 کیلوبایت + 8 کیلوبایت. فرکانس های ساعت آن 150 ، 166 ، 180 ، 200 مگاهرتز بود.

پردازنده های پنتیوم PRO در بسته های SPGA (Staggered Pin Grid Array) با ماتریس پین تولید شدند. در یک مورد ، دو کریستال نصب شده است - یک هسته پردازنده و یک حافظه نهان سطح دوم تولید خود ما. در سوکت 8 با قابلیت ترکیب حداکثر 4 پردازنده برای پردازش متقارن چند پردازنده نصب شده است. اتوبوس 60-66 مگاهرتز. در محاسبات 32 بیتی و چند وظیفه ای ، عملکرد Pentium را به طور قابل توجهی بهتر کرد ، اما در برنامه های 16 بیتی آن را از دست داد. پردازنده 150 مگاهرتز با استفاده از فرایند فنی 0.60 میکرومتر تولید شده است ، مدل های قدیمی - 0.35 میکرومتر. Pentium PRO شامل بیش از 5.5 میلیون ترانزیستور ، به علاوه 15.5 تا 31 میلیون ترانزیستور بود. پنتیوم MMX

در 8 ژانویه 1997 پردازنده آزاد شد فناوری پنتیوم w / MMX (نام کد P55) ، که ادامه خط Pentium است ، که در آن برای اولین بار مجموعه جدیدی از 57 دستور MMX (Multi Media eXention) اجرا شد ، که به طور قابل توجهی عملکرد رایانه را در برنامه های چندرسانه ای افزایش می دهد (بسته به بهینه سازی از 10 به 60٪).

با فرکانس های ساعت 166 ، 200 و 233 مگاهرتز تولید شده است. روی یک باس 66 مگاهرتز کار می کرد. در مقایسه با پنتیوم ، حافظه پنهان L1 دو برابر شده و به 32 کیلوبایت رسیده است. همانطور که در نسخه های قبلی حافظه پنهان جداگانه استفاده شد: 16 KB برای داده ها و 16 KB برای دستورالعمل ها. شایان ذکر است که چنین تقسیم (و اندازه) حافظه نهان L1 سالهاست که به نوعی استاندارد تبدیل شده است. حافظه پنهان L2 مانند نسخه قبلی خود روی مادربرد باقی مانده و می تواند حجم آن تا 1 مگابایت باشد. پردازنده ها با استفاده از فناوری 0.35 میکرون تولید شده اند و از 4.5 میلیون ترانزیستور تشکیل شده اند. برای سوکت 7 طراحی شده است.

پنتیوم دوم

اولین پردازنده های بنام Pentium II در 7 مه 1997 ظاهر شدند. این پردازنده ها معماری Pentium PRO و فناوری MMX را با هم ترکیب می کنند. در مقایسه با Pentium Pro ، اندازه حافظه پنهان اصلی دو برابر می شود (16KB + 16KB). پردازنده از یک فن آوری جدید مسکن استفاده می کند - یک کارتریج با یک اتصال لبه چاپ شده ، که گذرگاه سیستم به آن خارج می شود: S.E.C.C (کارتریج تک لبه تماس). این محصول در طرح اسلات 1 تولید شده است که طبیعتاً به ارتقا مادربردهای قدیمی نیاز داشت. این کارتریج با ابعاد 14 6 6.2 1.6 1.6 سانتی متر شامل میکرو مدار هسته پردازنده (CPU Core) ، چندین ریز مدار که یک حافظه نهان ثانویه را اجرا می کنند و عناصر گسسته کمکی (مقاومت ها و خازن ها) است.

این رویکرد را می توان یک گام به عقب دانست - اینتل قبلاً فناوری تعبیه حافظه پنهان L2 را در هسته کار کرده است. اما از این طریق می توان از تراشه های حافظه شخص ثالث استفاده کرد. زمانی Intel این رویکرد را برای 10 سال آینده امیدوار کننده می دانست ، اگرچه پس از مدت کوتاهی آن را کنار می گذارد.

در همان زمان ، استقلال باس حافظه پنهان ثانویه حفظ می شود ، که بوسیله گذرگاه محلی خود از نزدیک با هسته پردازنده گره خورده است. فرکانس این گذرگاه نصف فرکانس هسته بود. بنابراین Pentium II دارای یک حافظه پنهان بزرگ است که با نصف فرکانس پردازنده کار می کند.

اولین پردازنده های پنتیوم II (با نام رمز) کلامات) ، که در 7 مه 1997 ظاهر شد ، فقط حدود 7.5 میلیون ترانزیستور داشت هسته پردازنده و با استفاده از فناوری 0.35 میکرومتر انجام شد. آنها دارای سرعت ساعت اصلی 233 ، 266 و 300 مگاهرتز با یک گذرگاه سیستم 66 مگاهرتز بودند. در همان زمان ، حافظه نهان ثانویه با نیمی از فرکانس هسته کار می کرد و حجم آن 512 کیلوبایت بود. برای این پردازنده ها ، اسلات 1 ساخته شده است که از لحاظ ترکیب سیگنال شباهت زیادی به سوکت 8 برای پنتیوم پرو دارد. با این حال ، اسلات 1 اجازه می دهد تا فقط چند پردازنده برای پیاده سازی سیستم چند پردازنده متقارن یا سیستمی با کنترل عملکرد اضافی (FRC) با هم ترکیب شوند. بنابراین این پردازنده Pentium Pro سریعتر با پشتیبانی از MMX است ، اما با پشتیبانی کمتر از پردازش چندگانه.

در 26 ژانویه 1998 ، پردازنده ای از خط Pentium II با نام اصلی منتشر شد - Deschutes... از جانب کلامات ظریف تر بود فرآیند فناوری - 0.25 میکرون و فرکانس گذرگاه 100 مگاهرتز. فرکانس ساعت آن 350 ، 400 ، 450 مگاهرتز بود. این در طرح S.E.C.C تولید شده است ، که در مدلهای قدیمی با S.E.C.C.2 جایگزین شد - حافظه نهان در یک طرف هسته قرار دارد ، و نه در دو ، مانند Deschutes استاندارد ، و یک پایه خنک کننده اصلاح شده. گرچه آخرین هسته به طور رسمی در پردازنده های پنتیوم II استفاده می شود جدیدترین مدلها Pentium II 350-450 دارای هسته ای بود که بیشتر شبیه Katmai بود - البته فقط با قطع SSE. هنوز پشتیبانی از MMX وجود دارد. حافظه پنهان سطح اول همان 32 کیلوبایت (16 + 16) است. حافظه پنهان L2 نیز تغییر نکرده است - 512 کیلوبایت در نیم فرکانس کار می کند. پردازنده متشکل از 7.5 میلیون ترانزیستور بوده و برای اتصال اسلات 1 تولید شده است.

پنتیوم II OverDrive - این نام پردازنده ای بود که در 11 آگوست 1998 برای به روزرسانی Pentium PRO در مادربردهای قدیمی و کار در Socket 8 منتشر شد.

اسم رمز داشت P6T... فرکانس آن 333 مگاهرتز بود. حافظه پنهان سطح اول 16 KB برای داده + 16 KB برای دستورالعمل ها بود ، حافظه نهان سطح دوم 512 KB بود و در هسته ادغام شده بود. با فرکانس پردازنده کار می کند. اتوبوس 66 مگاهرتز. حاوی 7.5 میلیون ترانزیستور بود و با استفاده از فناوری فرآیند 0.25 میکرون ساخته شد. مجموعه دستورالعمل های MMX پشتیبانی شده.

شاخه جدیدی در راستای فناوری ریزپردازنده های اینتل ، انتشار نسخه های جریان اصلی موازی ، "سبک" و ارزان تر بود. این سریال است سلرون... در 15 آوریل 1998 ، اولین پردازنده معرفی شد که نام آن را داشت سلرون و کلاک آن 266 مگاهرتز است.

نام کد کاوینگتون... این پردازنده Pentium II "برش خورده" است. سلرون بر روی هسته ساخته شده است Deschutes بدون حافظه نهان L2. که البته در عملکرد آن تأثیرگذار بود. اما خیلی خوب شتاب گرفت (از یک و نیم به دو برابر). اگر اورکلاکینگ پنتیوم II توسط حداکثر فرکانس حافظه نهان محدود شده باشد ، به راحتی وجود ندارد!

سلرون روی یک اتوبوس 66 مگاهرتزی کار کرد و تمام خصوصیات اصلی جد خود را - Pentium II Deschutes: حافظه پنهانی سطح اول - 16 کیلوبایت + 16 کیلوبایت ، MMX ، فرایند فنی 0.25 میکرون را تکرار کرد. 7.5 میلیون ترانزیستور. پردازنده بدون کارتریج محافظ - سازنده - S.E.P.P (Single Edge Pin Package) تولید شده است. اتصال دهنده - شکاف 1.

با شروع فرکانس 300 مگاهرتز ، پردازنده های Celeron با حافظه پنهان سطح دوم که با فرکانس پردازنده 128 KB کار می کنند ، ظاهر شدند. نام کد - مندوچینو... با تشکر از حافظه پنهان کامل که در اختیار شماست بهره وری بالاقابل مقایسه با پنتیوم II (با فرض همان فرکانس گذرگاه سیستم). آنها با فرکانس ساعت 300 تا 533 مگاهرتز تولید شده اند. در تاریخ 30 نوامبر 1998 ، یک نوع پردازنده با سازه P.P.G.A (Plastic Pin Grid Array) که در سوکت Socket 370 کار می کرد ، منتشر شد.

تا 433 مگاهرتز در دو سازه تولید شد: S.E.P.P و P.P.G.A. برای مدتی ، انواع Slot-1 (266 - 433 MHz) و Socket-370 (300A - 533 MHz) به صورت موازی وجود داشتند ، در پایان ، اولی به تدریج با مورد دوم جایگزین شد.

سلرون جدید قدمی به سمت پنتیوم بود !!! ، اما از آنجا که روی باس 66 مگاهرتز کار می کرد ، نمی توانست تمام مزایای حافظه پنهان یکپارچه با سرعت بالا را نشان دهد. از زمانی که حافظه پنهان در هسته قرار گرفت ، تعداد ترانزیستورهایی که پردازنده را تشکیل می دهند به میزان قابل توجهی افزایش یافته است - 19 میلیون پردازش فنی همان 0.25 میکرون باقی مانده است.

برای رایانه های قدرتمند ، خانواده ساخته شده است زئون... Pentium II Xeon نسخه سرور پردازنده Pentium II است که جایگزین Pentium PRO شد. تولید شده بر روی هسته Deschutes و از Pentium II در سریع تر (تمام سرعت) و ظرفیت بیشتر (گزینه هایی با 1 یا 2 مگابایت وجود دارد) حافظه نهان L2 و سازنده متفاوت است. در طراحی S.E.C.C برای اسلات 2 تولید شده است. این نیز یک اتصال لبه است ، اما با 330 پایه ، تنظیم کننده ولتاژ VRM ، دستگاه حافظه EEPROM. قادر به کار در تنظیمات چند پردازنده است. در 29 ژوئن 1998 منتشر شد.

حافظه پنهان سطح دوم ، مانند Pentium PRO ، تمام سرعت است. فقط در اینجا با پردازنده در همان صفحه قرار دارد و در هسته قرار نگرفته است. حافظه پنهان سطح اول - 16 Kb + 16 Kb. فرکانس گذرگاه 100 مگاهرتز است. مجموعه دستورالعمل های MMX پشتیبانی شده. پردازنده در فرکانس های 400 و 450 مگاهرتز کار می کرد. با استفاده از فرآیند فنی 0.25 میکرون تولید شد. و حاوی 7.5 میلیون ترانزیستور بود.

اینجاست که توسعه خط Pentium II پایان می یابد. با شروع با پنتیوم II ، اینتل سه زمینه اصلی تولید پردازنده را شناسایی کرده است: پنتیوم - پردازنده با کارایی بالا برای ایستگاه های کاری و استفاده در منزل ، سلرون - پنتیوم بودجه برای دفتر یا خانه ، زئون - نسخه سرور با افزایش کارایی.

پنتیوم !!!

اولین پردازنده ها بنام پنتیوم !!! تفاوت زیادی با پنتیوم II نداشت. آنها در همان اتوبوس با فرکانس 100 مگاهرتز کار کردند (بعداً ، از 27 سپتامبر 1999 ، مدل هایی که روی یک باس 133 مگاهرتز ظاهر شدند) ، در S.E.C.C تولید شدند. 2 و برای نصب در اسلات 1 طراحی شده اند.

حافظه پنهان ثابت می ماند: L1 - 16 Kb + 16 Kb. L2 - 512 KB به صفحه پردازنده اختصاص داده شده و در نیمی از فرکانس پردازنده کار می کند. تفاوت اصلی در گسترش مجموعه ای از دستورالعمل های SIMD است - SSE (پخش جریانی سیم کارت). مجموعه دستورالعمل های MMX نیز توسعه یافته و سازوکار جریان حافظه نیز بهبود یافته است. نام رمز هسته کتمائی... در 26 فوریه 1999 منتشر شد. پردازنده در فرکانسهای 450-600 مگاهرتز کار می کرد و حاوی 9.5 میلیون ترانزیستور بود. دقیقاً مانند مدل قبلی - Pentium II Deschutes ، با استفاده از فناوری فرآیند 0.25 میکرون تولید شده است.

معدن مس - این نام هسته بعدی پردازنده Pentium بود !!! ، که در 25 اکتبر 1999 جایگزین Katmai شد. در حقیقت ، این Coppermine است که یک پردازنده جدید است ، و نه تصفیه کننده Deschutes. پردازنده جدید دارای حافظه پنهان کامل 256KB L2 (حافظه پنهان پیشرفته) در هسته بود.

با استفاده از فرایند فنی 0.18 میکرون تولید شده است. نازک کردن فناوری از 0.25 تا 0.18 میکرون امکان قرار دادن ترانزیستورهای بیشتری را در هسته امکان پذیر می کند و اکنون 28 میلیون آنها در مقابل 9.5 میلیون در کاتمای قدیمی وجود دارد. با این حال ، بیشتر ترانزیستورهای تازه وارد شده به حافظه نهانگاه L2 یکپارچه تعلق دارند. حافظه پنهان L1 بدون تغییر باقی مانده است. مجموعه های پشتیبانی شده MMX و SSE. اولین بار در S.E.C.C تولید شد 2 ، اما از آنجا که حافظه پنهان اکنون در هسته پردازنده تعبیه شده است ، برد پردازنده غیرضروری است و فقط هزینه پردازنده را افزایش می دهد. بنابراین ، به زودی پردازنده ها در ساختار FC-PGA (Flip-Chip PGA) ظاهر شدند. آنها مانند سلرون مندوچینو در سوکت 370 کار می کردند.

با این حال ، سازگاری محدودی با مادربردهای قدیمی وجود دارد. از آنجا که پردازنده اکنون با سرعت کلاک بالاتر کار می کرد ، هسته در بالای آن قرار داشت و تماس مستقیمی با هیت سینک داشت. کوپرمین بود جدیدترین پردازنده برای اسلات 1. روی اتوبوسهای 100 و 133 مگاهرتز کار می کند (به نام پردازنده ، اتوبوس 133 با حرف مشخص می شود بمثلاً - پنتیوم !!! 750B) پردازنده های دارای هسته Coppermine با سرعت کلاک از 533 تا 1200 مگاهرتز کار می کردند. اولین تلاش ها برای انتشار پردازنده در این هسته با فرکانس 1113 مگاهرتز بی نتیجه بود ، زیرا در حالت های شدید بسیار ناپایدار کار می کرد و تمام پردازنده های با این فرکانس فراخوانده می شدند - این حادثه اعتبار اینتل را بسیار خدشه دار کرد.

هسته توالاتین جایگزین کاپرمین در 21 ژوئن 2001 شد. در این زمان ، اولین پردازنده های پنتیوم 4 از قبل در بازار بودند و پردازنده جدید برای آزمایش 0.13 میکرون جدید در نظر گرفته شده بود. فن آوری ، و همچنین برای پر کردن جای پردازنده های با عملکرد بالا ، از آنجا که عملکرد اولین پنتیوم 4 نسبتا پایین بود. Tualatin نام اصلی پروژه جهانی اینتل برای انتقال تولید پردازنده به فناوری 0.13 میکرونی است. خود پردازنده ها با هسته جدید اولین محصولی بودند که تحت این پروژه ظاهر شدند.

تغییرات زیادی در هسته وجود ندارد - فقط فناوری "Data Prefetch Logic" اضافه شده است. با بارگیری مجدد داده های مورد نیاز برنامه در حافظه پنهان ، عملکرد را بهبود می بخشد. علاوه بر این ، تفاوت بین این هسته ها در فناوری تولید مورد استفاده نهفته است - Coppermine با استفاده از فناوری 0.18 میکرون و Tualatin - 0.13 میکرون تولید می شود. اتصال پردازنده جدید به همان شکل باقی مانده است - سوکت 370 ، اما طرح به FC-PGA 2 تغییر یافت که در پردازنده های پنتیوم 4 مورد استفاده قرار گرفت. تفاوت آن با FC-PGA قدیمی عمدتا به این دلیل است که هسته با صفحه اتلاف گرما پوشانده شده است ، که همچنین از آن محافظت می کند هنگام نصب رادیاتور آسیب ببیند.

با انتشار Tualatin ، خط پنتیوم !!! "تقسیم" به دو کلاس - پردازنده های دسک تاپ و سرور. در حالت اول ، حافظه نهان L2 در 256 کیلوبایت باقی مانده است ، برای دومی دو برابر شده و به 512 کیلوبایت می رسد. همچنین نسخه دسک تاپ P-III جدید (معروف به توآلاتین رومیزی) فاقد پشتیبانی SMP است. حافظه پنهان سطح اول - 16 Kb + 16 Kb. باید گفت که دسکتاپ Tualatin دیری نپایید: فقط برای مونتاژ کنندگان بزرگ رایانه های شخصی عرضه می شد و برای اینکه با Pentium 4 رقابت نکند ، از بازار حذف شد. اما پنتیوم !!! - S ، نسخه سرور پردازنده ، قرار بود طاقچه سرور قدرتمند را اشغال کند پردازنده ها ، از آنجا که عملکرد پردازنده های Xeon کافی نبود ، و پنتیوم 4 از پشتیبانی SMP برخوردار نبود و در واقع عملکرد نسبتاً کمی را نشان می داد.

همانطور که در بالا ذکر شد ، پردازنده های Tualatin با استفاده از پیشرفته تر 0.13 میکرون تولید شدند. فرایند فنی ، در یک اتوبوس با فرکانس 133 مگاهرتز کار می کرد و شامل 44 میلیون ترانزیستور بود. مجموعه دستورالعمل های پشتیبانی شده MMX و SSE را تنظیم می کند. پردازنده در فرکانس های 1 گیگاهرتز تا 1.33 گیگاهرتز (Desktop Tualatin) و از 1.13 گیگاهرتز تا 1.4 گیگاهرتز (نسخه سرور) کار می کرد.

کاملاً اخیراً من اطلاعات بسیار جالبی را فهمیدم - معلوم شد که اینتل در حال توسعه پردازنده ای بود که قرار بود ادامه خط Pentium باشد !!! این پردازنده بر اساس هسته Tualatin به روز شده با استفاده از 0.13 میکرون ساخته شده است. فرآیند فنی تفاوت اصلی آن با Tualatin معمول به 1024 کیلوبایت افزایش یافت. حافظه پنهان L2 و گذرگاه سیستم 166 مگاهرتز! فرکانس ها باید حداقل به 2.0 گیگاهرتز می رسیدند. اما اینتل با تکیه بر پردازنده پنتیوم 4 ، Tualatin جدید را کنار می گذارد. حتی اگر Celeron Tualatin ، با اورکلاک حدود 1.7 گیگاهرتز ، به راحتی نه تنها با Celeron Willamette ، بلکه همچنین با Pentium 4 رقابت کند ، Tualatin جدید مجهز به یک حافظه نهان بزرگ و یک اتوبوس سریع هیچ شانسی برای آنها نخواهد گذاشت.

پس از عرضه پردازنده های پنتیوم !!! ، اینتل ، برای از دست ندادن موقعیت های خود در بازار پردازنده های بودجه، انتشار خط سلرون را ادامه داد. اکنون این پردازنده ها کاملاً متفاوت بودند - اینتل تجربه ایجاد اولین پردازنده ها به نام Celeron را تکرار می کند: از هسته پردازنده Pentium استفاده می کند !!! با حافظه نهان سطح دوم به 128 کیلوبایت و یک گذرگاه کند 66 مگاهرتز.

در 29 مارس 2000 ، اولین پردازنده های Celeron در هسته ظاهر می شوند کوپرمین 128 یا Coppermine Lite.

همانطور که از نام آن مشخص است ، پردازنده مبتنی بر هسته Coppermine با نصف حافظه نهانگاه L2 است. درست مثل برادر بزرگتر - پنتیوم !!! Coppermine ، سلرون جدید ، دارای مجموعه ای از دستورالعمل های اضافی SSE ، حافظه پنهان داخلی سریع است و طبق همان استاندارد فناوری (0.18 میکرون) ساخته می شود ، فقط در اندازه حافظه پنهان L2 - 128 کیلوبایت در مقابل 256 کیلوبایت در پنتیوم متفاوت است !!! (توهین آمیزترین چیز این است که حافظه نهان از نظر جسمی در پردازنده وجود دارد ، به سادگی غیرفعال است). در همان سوکت 370 کار می کند.

اولین پردازنده ها با فرکانس 566 مگاهرتز ظاهر شدند و روی باس 66 مگاهرتز کار می کردند. بعداً ، در 3 ژانویه 2001 ، با عرضه نسخه 800 مگاهرتز ، سلرون به یک باس سریعتر 100 مگاهرتز روی آورد. حداکثر فرکانس این پردازنده ها 1100 مگاهرتز بود. حافظه پنهان سطح اول: 32 کیلوبایت (16 کیلوبایت برای داده ها و 16 کیلوبایت برای دستورالعمل ها). پردازنده شامل 28.1 میلیون ترانزیستور بود.

قبلاً هرگز سلرون اینقدر به پردازنده پنتیوم نزدیک نبوده است. از پنتیوم !!! Tualatin رومیزی فقط باس 100 مگاهرتز کندتری داشت. به طور کلی ، حافظه نهانگاه L2 بدون تغییر و کاهش فرکانس FSB به 100 مگاهرتز برای هسته Tualatin برای استفاده در دسک تاپ ، اینتل "سلرون جدید" را منتشر کرد. پردازنده ها با فرکانس ساعت از 900 مگاهرتز تا 1400 مگاهرتز تولید شده اند ، شامل 44 میلیون ترانزیستور ، پشتیبانی شده از MMX ، SSE. فرایند فنی 0.13 میکرون است. در طرح FC-PGA 2 برای Socket 370 تولید شده است.

با عرضه پنتیوم !!! اینتل همچنان به انتشار می پردازد پردازنده های سرور بر اساس نسل جدید پنتیوم. در 17 مارس 1999 ، اولین پردازنده از خط پنتیوم منتشر شد !!! زئون

نام کد هسته دباغ... بر اساس پنتیوم ساخته شده است !!! کتمائی دارای حافظه پنهان کامل L2 با سرعت 512 ، 1024 یا 2048 کیلوبایت است. حافظه پنهان سطح اول - 16 Kb + 16 Kb. با فرکانسهای 500 و 550 مگاهرتز با استفاده از 0.25 میکرون تولید شد. روند فنی ، و شامل 9.5 میلیون ترانزیستور است. در شینه سیستم 100 مگاهرتز کار می کند. در طراحی S.E.C.C برای اسلات 2 تولید شده است و برای استفاده در سرورها و ایستگاه های کاری دو ، چهار ، هشت پردازنده (و بیشتر) طراحی شده است.

با گذار به پنتیوم !!! در هسته جدید در 25 اکتبر 1999 ، اصلاحیه پردازنده Xeon با هسته جدید ظاهر شد آبشار... اساساً ، این هسته مدرن و مدرن Coppermine بود. پردازنده از 256 KB تا 2048 KB KB L2 داشت و با فرکانس های گذرگاه سیستم 100 و 133 مگاهرتز کار می کرد (بسته به نسخه). پردازنده هایی با فرکانس 600 تا 900 مگاهرتز تولید شدند. پردازنده های با فرکانس 900 مگاهرتز از دسته اول بیش از حد گرم شدند و محموله های آنها به طور موقت متوقف شد. مانند پیشینیان خود ، Xeon Cascades متناسب با اسلات 2 طراحی شده است. با استفاده از 0.18 میکرومتر تولید شد. فرآیند فنی و شامل 28.1 میلیون ترانزیستور است. او می توانست در سرورها و ایستگاه های کاری دو ، چهار و هشت پردازنده کار کند.

مبتنی بر هسته توالاتین پردازنده های Xeon آزاد نشدند. با پنتیوم جایگزین شدند !!! - S ، که در بالا ذکر کردم. پردازنده های Xeon مجموعه دستورات MMX و SSE را پشتیبانی می کند.

پنتیوم 4

هنگام تلاش برای افزایش فرکانس پردازنده پنتیوم با مشکلات زیادی روبرو شده اید !!! در یک هسته Coppermine بالاتر از 1 گیگاهرتز ، مهندسان اینتل دریافتند که معماری پردازنده قدیمی ، که نسبت به Pentium Pro تغییری نکرده است ، نیاز به تغییرات اساسی دارد. و اگرچه انتقال تولید به 0.13 میکرون به پنتیوم کمک خواهد کرد !!! برای حدود یک سال بیشتر انجام کار کاملاً شایسته است ، پتانسیل این معماری تقریباً به پایان رسیده است و این شرکت معماری جدیدی را برای پردازنده های 32 بیتی جدید خود که آن را Intel NetBurst Micro-Architecture می نامد ، ایجاد کرده است. برای اینکه پردازنده ها در فرکانس های چندین گیگا هرتز کار کنند ، اینتل طول خط لوله Pentium 4 را تا 20 مرحله افزایش می دهد (Hyper Pipelined Technology) ، به همین دلیل امکان دستیابی به عملکرد پردازنده با فرکانس 2 گیگاهرتز حتی با هنجارهای فنی 0.18 میکرون وجود داشت. با این وجود ، به دلیل چنین افزایش طول خط لوله ، زمان اجرای یک دستورالعمل در چرخه های پردازنده نیز بسیار افزایش می یابد. بنابراین ، این شرکت سخت روی الگوریتم های پیش بینی انتقال (Advanced Dynamic Execution) کار کرده است.

حافظه پنهان L1 در پردازنده تغییرات چشمگیری داشته است. برخلاف پنتیوم !!! ، حافظه پنهان آن می تواند دستورالعمل ها و داده ها را ذخیره کند ، پنتیوم 4 فقط 8 کیلوبایت حافظه پنهان دارد. دستورات به اصطلاح Trace Cache ذخیره می شوند. در آنجا آنها از قبل به صورت رمزگشایی شده ذخیره می شوند ، یعنی به صورت دنباله ای از عملیات خرد که برای اجرا به واحدهای اجرای پردازنده ارسال می شود. ظرفیت این حافظه پنهان 12000 میکرو اپ است.

همچنین در پردازنده جدید ، مجموعه دستورات گسترش یافته است - SSE2... علاوه بر 70 دستورالعمل SSE ، 144 دستورالعمل جدید اضافه شد. یکی از بسیاری از نوآوری ها یک گذرگاه کاملاً جدید 100 مگاهرتز بود که 4 بسته داده را در هر ساعت منتقل می کرد - QPB (سواد پریخته شده بما) ، که فرکانس حاصل از آن 400 مگاهرتز است.

اولین خط پنتیوم 4 پردازنده ای با هسته بود ویلامت 423.

این پردازنده ها که در 20 نوامبر 2000 با فرکانسهای 1.4 و 1.5 گیگاهرتز ظاهر شده اند ، با استفاده از فناوری پردازش 0.18 میکرون تولید شده و به 2 گیگاهرتز رسیده اند. پردازنده در یک سوکت جدید Socket 423 نصب شده و در طرح FC-PGA 2 تولید شده است و از 42 میلیون ترانزیستور تشکیل شده است.

حافظه نهان L2 به همان اندازه باقی مانده است - 256 کیلوبایت. عرض گذرگاه حافظه نهان L2 256 بیت است ، اما تأخیر حافظه پنهان به نصف کاهش یافته است ، که دستیابی به پهنای باند حافظه پنهان 48 گیگابایت در 1.5 گیگاهرتز را امکان پذیر می کند.

از آنجا که معماری پردازنده جدید عمدتا معطوف به افزایش فرکانس بود ، جای تعجب نیست که اولین پردازنده های پنتیوم 4 عملکرد بسیار پایینی دارند. در بیشتر کارها پردازنده 1.4 گیگاهرتزی از پنتیوم پایین تر بود !!! Coppermine در 1000 مگاهرتز کار می کند.

بعداً ، در 27 آگوست 2001 ، پردازنده های اصلی ویلامت برای نصب در سوکت جدید - سوکت 478 طراحی شده است. پردازنده تمام خصوصیات جد خود را تکرار کرد ، به جز سازه - mPGA و Socket 478.

شکل قبلی Socket 423 "انتقالی" بود و اینتل قصد ندارد در آینده از آن پشتیبانی کند. اندازه پردازنده کاهش یافته است به این دلیل که اکنون نتیجه گیری مستقیماً در هسته پردازنده انجام شده است. این پردازنده مانند پردازنده قبلی خود در فرکانس های 1.4 تا 2.0 گیگاهرتز کار می کرد.

نورتوود - این نام هسته بعدی است که پردازنده های پنتیوم 4 هنوز بر روی آن تولید می شوند.

به 0.13 میکرون بروید. روند فنی اجازه می دهد تا سرعت کلاک حتی بیشتر شود و حافظه نهان L2 به 512 کیلوبایت برسد. تعداد ترانزیستورهایی که پردازنده را تشکیل می دهند نیز افزایش یافته است - اکنون 55 میلیون آنها وجود دارد. به طور طبیعی ، پشتیبانی از مجموعه های دستورالعمل MMX ، SSE و SSE2 همچنان باقی مانده است.

اولین پردازنده های مبتنی بر هسته Northwood در 7 آگوست 2001 با فرکانس 2.0 گیگاهرتز و فرکانس گذرگاه سیستم 400 مگاهرتز (4 * 100 مگاهرتز) ظاهر شدند. امروزه پردازنده های Northwood با فرکانس های 1.6 تا 3.2 گیگاهرتز کار می کنند. برای جلوگیری از سردرگمی پردازنده هایی که در همان فرکانس ها کار می کنند اما با فرکانس های مختلف کار می کنند هسته اینتل دوباره حروف را اعمال می کند به عنوان مثال ، پنتیوم 1.8 آکه در آن نامه آ یک هسته جدید و حافظه نهان L2 افزایش یافته را نشان می دهد.

در تاریخ 6 مه 2002 ، اینتل پردازنده ای را بر اساس هسته Northwood با فرکانس گذرگاه سیستم 533 مگاهرتز (4 * 133 مگاهرتز) و فرکانس ساعت 2.26 گیگاهرتز منتشر کرد. از آنجا که مدل هایی با فرکانس گذرگاه 400 مگاهرتز با فرکانس های حداکثر 2.6 گیگاهرتز تولید شده اند ، بنابراین در اینجا از علامت گذاری حروف استفاده شده است. همانطور که در پردازنده های پنتیوم !!! وجود یک گذرگاه 133 مگاهرتز توسط نامه مشخص شد ب... به عنوان مثال ، پنتیوم 4 2.4 ب.

اما اینتل در اینجا متوقف نمی شود و در 14 آوریل 2003 پردازنده ای را بر اساس همان هسته Northwood آزاد می کند ، اما با فرکانس گذرگاه سیستم 800 مگاهرتز (4 * 200 مگاهرتز) و فرکانس ساعت 3.0 گیگاهرتز. بعداً پردازنده هایی با گذرگاه سیستم 800 مگاهرتز با فرکانس های پایین تر - از 2.4 گیگاهرتز شروع به انتشار کردند. این نامه برای نشان دادن گذرگاه جدید در برچسب پردازنده ظاهر می شود ج... به عنوان مثال ، پنتیوم 4 2.4 ج... (بنابراین ، سه تغییر در پردازنده 2.4 گیگاهرتزی با فرکانسهای مختلف گذر وجود دارد که 2 برابر متفاوت است!)

تمام پردازنده های 800 مگاهرتزی FSB از فناوری جدید پشتیبانی می کنند HT، که مخفف عبارت بیش از حد موضوع.

پنتیوم 4 HT

در 14 نوامبر 2002 ، پردازنده پنتیوم 4 با فرکانس 3.06 گیگاهرتز و فرکانس 533 مگاهرتز باس سیستم با پشتیبانی از فناوری جدید منتشر شد بیش از حد موضوع.

یک پردازنده فیزیکی با Hyper-Threading توسط سیستم دو مورد مشاهده می شود که استفاده از منابع آن را بهینه کرده و عملکرد را بهبود می بخشد. اصل Hyper-Threading بر این واقعیت استوار است که در هر زمان مشخص ، فقط بخشی از منابع پردازنده هنگام اجرای کد برنامه استفاده می شود. منابع بلااستفاده نیز می توانند با کار بارگیری شوند - به عنوان مثال ، آنها می توانند برای اجرای موازی یک برنامه دیگر (یا یک موضوع دیگر از همان برنامه) استفاده شوند.

HT چند پردازش واقعی نیست ، زیرا تعداد بلوک هایی که مستقیماً دستورات را اجرا می کنند تغییر نکرده است. فقط کارایی استفاده از آنها افزایش یافته است. بنابراین ، هرچه یک برنامه خاص بهتر برای HT بهینه شود ، افزایش عملکرد بالاتر خواهد بود. طبق گفته اینتل ، مزیت HT می تواند تا 30٪ باشد ، در حالی که بلوک های اجرایی آن کمتر از 5٪ از کل سطح Pentium 4 را اشغال می کند. با این حال ، حتی برنامه های بهینه سازی شده ایده آل می توانند به عنوان مثال به داده هایی دسترسی پیدا کنند که در حافظه نهان نیستند. حافظه پردازنده ، باعث بیکار شدن آن می شود. اگر معماری NetBurst برای افزایش تعداد مگاهرتز طراحی شده باشد ، برعکس Hyper-Threading برای افزایش کار انجام شده در هر چرخه طراحی شده است.

یکی از دلایل معرفی نسبتاً دیررس Hyper-Threading در پنتیوم 4 (پشتیبانی نه تنها در هسته Northwood ، بلکه حتی در Willamette وجود دارد ، اما مسدود شده بود) شیوع نسبتاً کم ویندوز XP - تنها سیستم عامل ویندوز است که به طور کامل از فن آوری جدید پشتیبانی می کند. همچنین ، این فناوری باید توسط چیپست و BIOS مادربرد پشتیبانی شود.

فناوری Hyper-Threading در حال حاضر از پردازنده پنتیوم 4 3.06 گیگاهرتز با باس سیستم 533 مگاهرتز و همچنین همه پردازنده ها با باس سیستم 800 مگاهرتز پشتیبانی می کند.

پس از عرضه Pentium 4 Willamette برای Socket 478 ، با هدف بیرون راندن پردازنده های Socket 370 از بازار ، و همچنین ، با هدف اشغال طیف پردازنده های بودجه (جایی که قبلا Celeron Tualatin بود) ، اینتل Celeron را بر اساس هسته آزاد می کند ویلامت 128.

هسته Willamette 128 از نظر معماری هیچ تفاوتی با هسته Pentium 4 Willamette ندارد. سازمان حافظه پنهان و الگوریتم های آن تغییری نکرده اند ، تنها تفاوت در اندازه است - 128 کیلوبایت حافظه پنهان L2 به جای 256 KB در Pentium 4 Willamette.

به طور طبیعی ، فاکتور شکل Socket 478 نیز حفظ شده است که اینتل برای مدت طولانی از آن استفاده می کند. بنابراین ، اینتل پردازنده های خود را به یک پلتفرم منتقل می کند ، بنابراین با ارتقا subsequent بعدی ، دیگر نیازی به تغییر مادربرد به همراه پردازنده نخواهید داشت.

در تاریخ 15 مه 2002 ، اولین پردازنده به نام Celeron مبتنی بر پنتیوم 4 با فرکانس 1.7 گیگاهرتز ظاهر می شود. بعداً ، در 12 ژوئن 2002 ، یک نسخه 1.8 گیگاهرتزی ظاهر می شود.

سلرون جدید مانند گذشته از یک گذرگاه سیستم 100 مگاهرتز استفاده می کند ، اگرچه اکنون 4 سیگنال در هر چرخه ساعت دارد. چهار برابر 100 مگاهرتز FSB سرانجام مشکل قدیمی Celeron - عدم پهنای باند FSB را برطرف می کند.

مانند پنتیوم 4 ویلامات ، سلرون جدید با استفاده از 0.18 میکرون ساخته شده است. فرآیند فنی از 42 میلیون ترانزیستور تشکیل شده است. در فرکانسهای 1.7 و 1.8 گیگاهرتز موجود است.

هسته بعدی و آخرین تاریخ پردازنده سلرون، این هست نورتوود (به طور طبیعی با حافظه پنهان سطح دوم به 128 کیلوبایت کاهش می یابد). اولین پردازنده این هسته Celeron 2.0 GHz بود که در 18 سپتامبر 2002 منتشر شد. این ویژگی ، مانند سلرون ویلامت 128 ، به طور کامل ویژگی های برادر بزرگتر خود پنتیوم 4 نورثوود را تکرار می کند ، به جز اتوبوسی که به طور انحصاری برای 400 مگاهرتز (4 * 100 مگاهرتز) و حافظه پنهان L2 128 KB طراحی شده است.

کاربرد 0.13 میکرون. روند فنی این مزیت را به صورت اورکلاکینگ خوب به وجود می آورد. هسته Northwood از پتانسیل فرکانسی خوبی برخوردار است (در حال حاضر تا 3.2 گیگاهرتز) ، بنابراین جای اورکلاک وجود دارد.

از اول انتشار اینتل Pentium II Xeon کمی کمتر از سه سال دارد. و اینتل ، در تاریخ 21 مه 2001 ، در ادامه روند خود در تقسیم پردازنده ، نسل بعدی پردازنده Xeon را معرفی می کند که مبتنی بر هسته Pentium 4 Willamette است. پردازنده به روش قدیمی فراخوانی می شود ، Intel Xeon، و در سه نسخه 1.4 گیگاهرتز ، 1.5 گیگاهرتز و 1.7 گیگاهرتز در دسترس است. هسته پردازنده تقریباً به طور کامل با نسخه معمولی (دسکتاپ) پنتیوم 4 یکسان است ، به جز جزئیات جزئی. این به این معنی است که Xeon جدید دارای همه چیزهایی است که پنتیوم 4 دارد - هم از مزایای معماری جدید و هم از معایب آن.

اولین مدل های Xeon با استفاده از 0.18 میکرون تولید شد. فرآیند فنی ، با هسته ای که تقریباً به طور کامل پنتیوم 4 ویلامت را تکرار می کرد و یک نام رمز داشت پرورش دادن، پروردن... این پردازنده با سرعت کلاک تا 2.0 گیگاهرتز منتشر شد. متشکل از 42 میلیون ترانزیستور.

حافظه نهان L1 ، مانند همه پردازنده های پنتیوم 4 با معماری NetBurst ، حافظه نهان داده 8 کیلوبایت. L2 Cache - 256 KB با Advanced Transfer Cache (256 KB Advanced Transfer Cache). دقیقاً مانند Pentium 4 Willamette ، Xeon جدید از یک باس سیستم 400 مگاهرتز (4 * 100 مگاهرتز) استفاده می کند ، که همزمان با دو کانال حافظه در 400 مگاهرتز کار می کند.

از نظر تاریخی ، پردازنده های Xeon اینتل (به عنوان مثال Pentium II Xeon ، Pentium III Xeon) همیشه از ساختار متفاوت با نسخه های پردازنده معمولی استفاده می کردند. در حالی که پردازنده های پنتیوم II و پنتیوم III در نسخه 242 پین Slot1 عرضه شدند ، نسخه های Xeon آنها از اتصال 330 پین Slot-2 استفاده می کردند. بیشتر پایه های اضافی برای تأمین انرژی اضافی تراشه استفاده شده است. با دو مگابایت حافظه پنهان L2 ، Pentium III Xeon انرژی بیشتری نسبت به نمونه 256 کیلوبایتی خود مصرف کرد. یک وضعیت مشابه با xeon جدید... در حالی که اولین پردازنده های Pentium 4 Willamette از یک اتصال 423 پین استفاده می کردند ، Xeon از یک رابط 603 پین طراحی شده برای استفاده در اتصال Socket 603 استفاده می کند. پردازنده فقط می تواند در تنظیمات تک یا دو پردازنده کار کند.

در 9 ژانویه 2002 ، پردازنده های Xeon ظاهر شدند که بر اساس هسته Northwood با استفاده از 0.13 میکرون ساخته شده اند. فرآیند فنی و مجهز به حافظه نهان سطح 512 KB از سطح دوم. نام کد هسته - پرستونی... تفاوت آن با مدل قبلی Xeon Foster فقط در حافظه پنهان افزایش یافته و روند فنی کامل تر است. پردازنده ها در فرکانس های 1.8 گیگاهرتز تا 3.0 گیگاهرتز کار می کنند. متشکل از 55 میلیون ترانزیستور. برای اولین بار پشتیبانی از Hyper-Threading در پردازنده های هسته Prestonia ظاهر شد.

پردازنده Xeon MP در 12 مارس 2002 منتشر شد. با استفاده از 0.18 میکرون تولید شده است. و مجهز به حافظه نهان 256KB L2 است. تفاوت اصلی با پردازنده های Xeon Foster توانایی کار در سیستم های چند پردازنده است. در فرکانسهای 1.4 تا 1.6 گیگاهرتز کار کنید. همچنین ، این پردازنده ها از فناوری Hyper-Threading پشتیبانی می کنند.

در 4 نوامبر 2002 ، پردازنده های Xeon MP ساخته شده با استفاده از 0.13 میکرون ظاهر شدند. فرآیند فنی این پردازنده ها که در فرکانس های 1.5 گیگاهرتز ، 1.9 گیگاهرتز و 2.0 گیگاهرتز کار می کنند با Xeon Prestonia خود فرق می کنند ، نه تنها در توانایی کار در تنظیمات چند پردازنده ، بلکه در حافظه پنهان L3 1 یا 2 مگابایتی. به لطف این تعداد ترانزیستورهایی که پردازنده را تشکیل می دهند به 108 میلیون افزایش یافته است!

در 18 نوامبر 2002 ، پردازنده های Xeon ظاهر شدند که در شینه سیستم 533 مگاهرتز (4 * 133 مگاهرتز) کار می کردند. این پردازنده ها با استفاده از 0.13 میکرون در هسته پرستونی ساخته می شوند. فرایند فنی و شامل 108 میلیون ترانزیستور است. حافظه پنهان L2 - 512 کیلوبایت. حافظه پنهان سطح سوم 1 مگابایت است. پردازنده های Xeon در گذرگاه 533 مگاهرتز با سرعت کلاک از 2.0 گیگاهرتز تا 3.06 گیگاهرتز (منتشر شده در 10 مارس 2003) در دسترس هستند. همچنین اخیراً یک پردازنده 3.2 گیگاهرتزی معرفی شده است.

در پایان سال 2003 ، اینتل هسته جدیدی را برای پردازنده های خود معرفی می کند - پیش فرض... این پردازنده ها با استفاده از 0.09 میکرون تولید می شوند. (90 نانومتر) فناوری. هسته Prescott از 125 میلیون ترانزیستور تشکیل شده و دارای 1 مگابایت حافظه پنهان L2 است. همچنین ، ممکن است که حافظه پنهان سطح اول در نهایت به 32 کیلوبایت افزایش یابد. طبیعتاً هسته جدید از فناوری Hyper-Threading پشتیبانی خواهد کرد. فقط این در حال حاضر خواهد بود Hyper-Threading 2، توسعه بیشتر "چند پردازش" در یک تراشه. تفاوت آنها هنوز مشخص نیست ، اما فرضیاتی وجود دارد (توسط هیچ کس تأیید نشده است) که این محصول جدید به شما امکان می دهد نه دو پردازنده مجازی را در یک پردازنده فیزیکی مشاهده کنید.

مجموعه جدیدی از دستورالعمل ها نیز اضافه خواهد شد (یا دستورالعمل موجود گسترش خواهد یافت) ، شامل 15 دستورالعمل جدید برای تبدیل اعداد شناور به اعداد صحیح ، حساب پیچیده ، دستورالعمل های خاص برای رمزگشایی ویدئو ، دستورالعمل های SIMD برای قالب نقطه شناور و یک فرآیند همگام سازی جریان.

اولین پردازنده های دارای این هسته در 3.2 و 3.4 گیگاهرتز کار خواهند کرد. شاسی آنها با پردازنده های پنتیوم 4 نورتوود که هم اکنون استفاده می شوند سازگار خواهد بود. در آینده پردازنده های Prescott به یک بسته جدید 775 پین LGA 775 منتقل می شوند که به مادربردهای جدید با Socket T نیز نیاز دارد.

عرضه پردازنده های Celeron نیز بر اساس هسته جدید ادامه خواهد یافت. فقط اکنون همان سلرون قبلی نیست. تراشه های سلرون مبتنی بر هسته Prescott ، نه تنها به دلیل افزایش فرکانس ساعت هسته ، سریع تر از مدل های قبلی خود در Northwood خواهند بود. آنها از گذرگاه سیستم با فرکانس 533 مگاهرتز پشتیبانی می کنند و اندازه حافظه نهانگاه آنها از 128 به 256 کیلوبایت افزایش می یابد. اولین Celerons مبتنی بر هسته Prescott با فرکانس 2.8 و 3.06 گیگاهرتز تنظیم می شود. اینتل وقت نداشت تا پردازنده هایی را با استفاده از فناوری 90 نانومتری آزاد کند ، در حال توسعه کامل است نسل بعدی فناوری های تولید تراشه - با استانداردهای 65 نانومتر. توسعه نیز در حال انجام است و تراشه های در حال کار وجود دارد که نه تنها با استفاده از 0.065 میکرون ساخته شده اند. فرایند فنی ، بلکه 45 نانومتر ، 32 نانومتر و حتی 22 نانومتر است.

پس از پرسکات یک هسته اصلی دنبال خواهد شد تجاس با یک باس 1066 مگاهرتز. بر اساس آن ، هشت پردازنده مختلف با فرکانس ساعت 6 تا 9.2 گیگاهرتز ارائه می شود. اولین آنها قرار است در پایان سال 2004 به فروش برسد. پس از آن ، شرکت هسته اصلی را ارائه می دهد نهالم، که از یک گذرگاه سیستم 1200 مگاهرتز استفاده می کند و به شما امکان می دهد فرکانس کاری بالای 10 گیگاهرتز را بدست آورید. Nehalem بر اساس یک معماری کاملاً جدید ساخته خواهد شد. این یک پنتیوم 4 ارتقا یافته مانند Prescott و Tejas نخواهد بود. از سیستم محافظتی سخت افزاری LaGrande استفاده خواهد کرد و طبق برخی گزارش ها از فناوری پردازش چند رشته ای پیشرفته تری استفاده خواهد کرد. تعداد ترانزیستورهای تراشه حدود 150 تا 250 میلیون خواهد بود. پنتیوم نهالم باید در سال 2005 ظاهر شود.

همچنین اخیراً معرفی شده است که یک پردازنده جدید از خط پنتیوم 4 - Intel Pentium 4 Extreme Edition.

مجهز به فناوری Hyper-Threading، با گذرگاه سیستم 800 مگاهرتز کار می کند ، فرکانس اصلی هسته 3.2 گیگاهرتز دارد. اما تفاوت اصلی آن با پنتیوم 4 قبلی ، وجود 2 مگابایت حافظه کش L3 داخلی در کریستال بود! این حافظه پنهان مکمل حافظه نهان استاندارد 512 KB L2 است و همچنین در فرکانس هسته پردازنده کار می کند (البته با تأخیر بسیار بالاتر ، از آنجا که ناهمزمان است و برای سرعت بخشیدن به کار با داده های بیشترین استفاده از حافظه سیستم طراحی شده است). بنابراین ، نسخه کاملاً جدید Pentium 4 Extreme دارای حافظه پنهان 2.5 مگابایتی است! همچنین این تنها پردازنده دسکتاپ است که حافظه پنهان L3 در هسته ادغام شده است.

پردازنده Pentium 4 Extreme Edition عمدتا برای بازار بازی توسط اینتل قرار گرفته است ، اگرچه استفاده از آن در ایستگاه های کاری سازنده نیز منتفی نیست. پردازنده جدید از یک هسته پردازنده Xeon MP چند پردازنده با حافظه پنهان L3 یکپارچه استفاده می کند. به منظور پشتیبانی از گذرگاه سیستم 800 مگاهرتز ، کاهش مصرف برق و غیره ، کمی تغییر کرده و در یک کیف استاندارد پنتیوم 4 بسته بندی شد.

هنگام نوشتن این مطالب ، از اطلاعات سایت های اینترنتی استفاده می شد

  • www.ixbt.com
  • www.3DNews.ru
  • www.Intel.ru
  • www.site

    الکسی گاوریلنکو موسوم به [-الکس-]