Реферат: Процессор пентиум
щих выполнения более ранних команд записи.
При изучении вопроса о возможности и целесообразности переу-
порядочения доступа к памяти инженеры «Intel» пришли к следующим
выводам.
Команда записи не должна обгонять идущую впереди команду за-
писи, так как это может лишь незначительно увеличить производи-
тельность.
Можно запретить командам записи обгонять команды чтения из
памяти, так как это приведет лишь к незначительной потере произ-
водительности.
Запрет командам чтения обгонять другие команды чтения или
команды записи может повлечь существенные потери в производитель-
ности.
Поэтому была реализована архитектура подсистемы памяти, поз-
воляющая командам чтения опережать команды записи и другие коман-
ды чтения. Буфер упорядочения памяти служит в качестве распреде-
лительной станции и буфера переупорядочивания. В нем хранятся от-
ложенные команды чтения и записи, и он осуществляет их повторное
диспетчирование, когда блокирующее условие (зависимость по данным
или недоступность ресурсов) исчезает.
· 11 -
2Вывод
Таким образом, реализованная в P6 комбинация таких архитек-турных методов, как улучшенное предсказание переходов (почти всегда правильно определяется предстоящая последовательность ко-манд), анализ потоков данных (определяется оптимальный порядок выполнения команд) и опережающее выполнение (предвиденная после-довательность команд выполняется без простоев в оптимальном по-рядке), позволила удвоить производительность по отношению к Pen-tium при использовании той же самой технологии производства. Эта комбинация методов называется динамическим выполнением.
В настоящее время «Intel» ведет разработку новой 0,35 мкм
технологии производства, что даст возможность выпускать процессо-
ры P6 с тактовой частотой ядра свыше 200 МГц.
.
· 12 -
2Р6 как платформа для построения мощных серверов
Среди наиболее значимых тенденций развития компьютеров в последние годы можно выделить как все возрастающее использование систем на основе процессоров семейства х86 в качестве серверов приложений, так и растущую роль «Intel» как поставщика непроцес-сорных технологий, таких как шины, сетевые технологии, сжатие ви-деоизображений, флэш-память и средства системного администрирова-ния.
Выпуск процессора Р6 продолжает проводимую «Intel» политику
переноса возможностей, которыми ранее обладали лишь более дорогие
компьютеры, на массовый рынок. Для внутренних регистров Р6 пре-
дусмотрен контроль по четности, а соединяющая ядро процессора и
кэш второго уровня 64-битовая шина оснащена средствами обнаруже-
ния и исправления ошибок. Встроенные в Р6 новые возможности диаг-
ностики позволяют производителям проектировать более надежные
системы. В Р6 предусмотрена возможность получения через контакты
процессора или с помощью программного обеспечения информации о
более чем 100 переменных процессора или происходящих в нем собы-
тиях, таких как отсутствие данных в кэше, содержимое регистров,
появление самомодифицирующего кода и так далее. Операционная сис-
тема и другие программы могут считывать эту информацию для опре-
деления состояния процессора. В Р6 также реализована улучшенная
поддержка контрольных точек, то есть обеспечивается возможность
отката компьютера в зафиксированное ранее состояние в случае воз-
никновения ошибки.
Р6 поддерживает те же возможности по контролю при помощи
функциональной избыточности (FRC), что и Pentium. Это означает,
что в P6 предусмотрена возможность построения систем с параллель-
ным выполнением одних и тех же операций двумя процессорами с вза-
имным контролем результатов и сообщением об ошибке в случае рас-
хождения. При этом, к сожалению, P6 по-прежнему не сообщает о
причине ошибки.
В модели Р54С процессора Pentium «Intel» предложила простой
и недорогой способ организации двухпроцессорной работы: ведущий и
ведомый процессоры используют общий кэш и невидимо для приложений
разделяют программу на потоки. Однако использовать такую органи-
зацию работы могут лишь многопоточные операционные системы.
Р6 переводит организацию многопроцессорной работы на новый
уровень, соответствующий определенной «Intel» мультипроцессорной
спецификации MPS 1.1. Одним из наиболее сложных аспектов симмет-
ричной многопроцессорной работы является поддержание кэш-соот-
ветствия для всех подсоединенных к отдельным процессорам кэшей.
Р6 поддерживает кэш-соответствие для вторичного кэша на внутрен-
нем уровне, а внешняя шина P6 выступает как симметричная мультип-
роцессорная шина.
Раньше проектировщики мультипроцессорных систем должны были
создавать собственные шины для связи процессоров, либо приобре-
тать лицензию на уже существующие решения, например Corollary
C-bus II. Теперь средства, реализованные «Intel» в Р6, позволяют
объединить четыре процессора в мультипроцессорную систему. Четыре
- это предел, обуславливаемый принятой в Р6 логикой арбитража.
· 13 -
Еще одна проблема для производителей многопроцессорных сис-
тем на базе Р6 состоит в том, что для эффективной работы таких
систем к каждому процессору подключается выделенный кэш, размер
которого должен быть больше, чем 256 кб - размер кэша в корпусе
Р6. Таким образом, проектировщики высокопроизводительных серверов
будут вынуждены использовать внешние контроллеры кэша и дополни-
тельные микросхемы статической памяти.
Эта проблема будет разрешена, если «Intel» увеличит размер
кэша второго уровня в корпусе Р6, что достижимо либо за счет уве-
личения размера кристалла, либо за счет перехода к более миниа-
тюрной технологии производства. Сегодня производители, которые
хотят строить системы с более чем четырьмя процессорами, должны
объединять две или более четырехпроцессорных системы с помощью
высокоскоростного последовательного соединения память-память. Ре-
ализации таких соединений для PCI ожидаются в этом году.
2Системы на основе Р6
Можно предположить, что компьютеры на базе P6 первоначально будут напоминать сегодняшние наиболее мощные Pentium-компьютеры: по меньшей мере 1 Гб жесткий диск, 32 Мб оперативной памяти, мощ-ные графические контроллеры. Появятся первые многопроцессорные серверы на Р6.
Улучшенная диагностика и средства обработки ошибок в Р6 поз-
воляют проектировать на базе Р6 надежные серверы уровня предприя-
тия. Улучшенная поддержка симметричной многопроцессорной работы в
сочетании с поддерживающими такую работу версиями OS/2 и NetWare
приведет к построению на Р6 еще более мощных серверов.
«Intel» предполагает, что первыми Р6-системами будут серве-
ры, однако настольные компьютеры на P6 появятся почти одновремен-
но с ними. Цена первых настольных Р6-компьютеров будет начинаться
с 4000 долларов и расти с ростом мощности конфигурации. С учетом
размера корпуса Р6, его потребления энергии и рассеиваемого тепла
(требуется активное охлаждение), не следует ожидать быстрого по-
явления портативных компьютеров на Р6.
Как обычно, первыми пользователями настольных компьютеров на
процессоре нового поколения будут разработчики программного обес-
печения и пользователи из таких областей, как САПР, настольные
издательские системы, научное моделирование и визуализация его
результатов, статистика, одним словом, те области, которым всегда
недоставало и будет недоставать существующих скоростей.
Что касается серверов, то первыми кандидатами на переход к
Р6 являются серверы приложений, осуществляющие такие работы, как
рассылку сообщений, доступ к базам данных и хранилищам докумен-
тов. Системные серверы и серверы печати не привязаны к конкретно-
му типу процессоров и поэтому не испытывают таких потребностей в
увеличении мощности.
Вполне вероятно, что первыми покупателями Р6- систем будут
сравнительно небольшие организации, где на эти системы будет воз-
ложено выполнение самостоятельно разработанных критичных для дея-
тельности организации приложений. Большие предприятия будут при-
обретать такие системы несколько позднее, после тщательной оценки
· 14 -
и подготовки. Дело в том, что большие организации эксплуатируют
значительно большее число разработанных на заказ программ и стан-
дартного программного обеспечения, и требуется провести проверку
на его совместимость с новыми системами.
Типичная Р6-система будет включать процессор Р6 с тактовой
частотой 133 МГц, внешнюю шину, работающую на половине, одной
третьей или одной четверти от этой частоты, набор чипов Intel
Р6/PCI по имени Orion, поддерживающий версию 2.1 32-битовой шины
PCI с частотой 33 МГц, но не поддерживающий 64-битовые расширения
PCI.
Вследствие наличия встроенного кэша второго уровня, в боль-
шинстве Р6-систем будет отсутствовать внешний кэш и контроллер
кэша. Для построения основной памяти будут использоваться обычные
60-наносекундные DRAM или, в некоторых случаях, поддерживаемые в
наборе чипов Intel Triton для Pentium более скоростные EDO DRAM.
