Реферат: Процессор пентиум

Стандартной будет конфигурация с 16 Мб оперативной памяти при все

возрастающем числе систем с 32 Мб.

Первоначально Р6-системы будут включать как шину PCI,  так и

шины EISA/ISA. Однако по мере роста поддержки PCI необходимость в

EISA и ISA будет уменьшаться.  Особенно важным для этого является

появление предусмотренных в PCI 2.1 мостов PCI-PCI. Главной проб-

лемой  при использовании PCI сегодня является ограничения на сте-

пень ее нагрузки. Мосты между шинами позволяют работать с большим

числом  устройств  в пределах одного логического адресного прост-

ранства.

Включение в систему нескольких шин PCI, соединенных мостами,

позволит как избежать использования других шин,  так и подключать

помимо памяти и графики высокоскоростные сетевые интерфейсы (нап-

ример, 100 Мбит/сек Ethernet, FDDI и ATM) и высокоскоростной пос-

ледовательный ввод-вывод.

Емкость памяти на жестком диске будет по меньшей мере 730 Мб

с  использованием  интерфейса IDE или SCSI.  Большая часть систем

будет включать 2-скоростные или более быстрые CDROM.  Графика бу-

дет  обеспечивать  разрешение  1024 на 768 пикселов и управляться

картами-акселераторами с 2-4 Мб памяти.

Более необычные  конфигурации  могут  включать слоты PCMCIA,

4-скоростные CD-ROM,  поддержку 40 Мб/сек Ultra SCSI,  встроенные

10-100  Мбит/сек сетевые порты и встроенные возможности мультиме-

диа,  реализованные с помощью цифровых сигнальных процессоров или

специальных чипов для обработки звука,  ввода/вывода видеоизобра-

жений,  компрессии/декомпрессии. Некоторые производители, возмож-

но,  прибегнут  к  использованию новых типов памяти,  128-битовых

графических акселераторов,  64-битовых расширений шины  и  других

новшеств, допускаемых спецификацией PCI.

2Следующее поколение процессоров

Технология Р6  является логическим развитием технологии Pen-tium. Ожидается что в процессоре Р7 будет реализована существенно отличная от Р6 технология, обеспечивающая прорыв в производитель-ности при сохранении совместимости с семейством x86.

В прошлом  году  «Intel»  и «Hewlett-Packard» договорились о

·     15 -

совместной разработке нового микропроцессора,  появление которого

планируется на 1997 или 1998 год.  О внутреннем устройстве нового

микропроцессора пока известно лишь то,  что он будет использовать

RISC-технологию и обеспечивать выполнение всего существующего для

процессоров Intel  х86  и  Hewlett-Packard  PA-RISC  программного

обеспечения. Кроме поддержки существующих наборов команд этих се-

мейств, по всей видимости, в Р7 будет введена собственная система

команд.

Согласно преобладающей точке зрения, «Intel» и «Hewlett-Pac-

kard»  ведут эксперименты с технологией VLIW («very long instruc-

tion word» - очень длинное командное слово).  Можно сказать,  что

VLIW  в определенном смысле прямо противоположна технологии,  ис-

пользуемой в Р6.  В Р6 изощренно построенный декодер  транслирует

сложные команды х86 в более короткие и простые RISC-микрокоманды.

VLIW-процессор основывается на компиляторе нового типа,  который,

наоборот,  упаковывает  несколько  простых операций в одну «очень

длинную» команду. Каждая «очень длинная» команда содержит незави-

симые друг от друга операции, которые выполняются параллельно.

Иными словами,  во VLIW-процессоре ответственность за плани-

рование выполнения команд переносится с аппаратуры на программное

обеспечение. Планирование осуществляет компилятор, и получающийся

в результате компиляции код прикладной программы содержит всю ин-

формацию о порядке выполнения команд.

Однако пока VLIW-технология весьма несовершенна.  Во-первых,

не разработаны эффективные методы проектирования  VLIW-компилято-

ров.  Во-вторых,  вполне  вероятно,  что программное обеспечение,

разработанное для VLIW-процессора, придется перекомпилировать при

появлении процессора нового поколения.

По этим причинам,  а также учитывая и другие обстоятельства,

многие  обозреватели сомневаются в том,  что Intel и Hewlett-Pac-

kard смогут выпустить жизнеспособный с точки  зрения  конкуренции

на рынке VLIW-процессор.  Рынок процессоров х86 слишком важен для

Intel, и вряд ли Intel может полностью положиться на неопробован-

ную технологию.  Поэтому вполне вероятно,  что Intel работает над

параллельным проектом Р7, основанным на более традиционной техно-

логии, чтобы застраховаться на случай неудачи VLIW-проекта.

Дело в том что  возможности  усовершенствования  архитектуры

х86  не исчерпаны.  Естественное направление ее развития включает

усиление суперскалярности до шести одновременно  выполняемых  ко-

манд,  увеличение размера первичных кэшей,  размещение вторичного

кэша на кристалле процессора,  большее число исполнительных  уст-

ройств,  увеличение размера буферов и поддержка более длинных це-

почек выполняемых с опережением команд.

Конкуренты «Intel»  также  не  собираются сидеть сложа руки.

«NexGen» планирует выпуск процессора Nx686 в конце  1995  года  и

утверждает, что его производительность будет в 2-4 раза превосхо-

дить производительность Nx586. «Cyrix» также работает над процес-

сором-преемником М1, но подробностей пока не сообщает.

Наиболее подробно сообщает о своих планах AMD.  Следующий за

К5 процессор К6 появится в 1996 году, а его массовое производство

начнется в 1997 году. К6 будет изготавливаться по технологии 0,35

мкм и будет содержать около 6,5 миллионов транзисторов. Предпола-

·     16 -

гаемая производитель К6 - 300 SPECint92. В 1997 году AMD планиру-

ет  выпуск процессора К7,  с началом его массового производства в

1998 году. К7 будет изготавливаться по технологии 0,18 мкм; число

транзисторов - 10-15 миллионов.  Предполагается, что при тактовой

частоте 400 МГц он достигнет  производительности  700  SPECint92.

Наконец, в 2001 году AMD планирует выпуск процессора K8, содержа-

щего 20 миллионов транзисторов и  обеспечивающего  производитель-

ность 1000 SPECint92 на тактовой частоте 600 МГц.

Возможно и появление новых конкурентов. Процессоры 386 и 486

производят IBM Microelectronics,  «Texas Instruments», SGS-Thomp-

son и ряд азиатских фирм.  Однако до сих пор никто из них не  пы-

тался выйти на передовые позиции и не брался за разработку совре-

менного процессора семейства х86,  который мог бы конкурировать с

новейшими процессорами «Intel», AMD, «Cyrix» и NexGen.

.

·     17 -

2Заключение

Процессоры Р6 фирмы Intel выбраны в качестве элементной базы для первого в мире компьютера производительностью свыше триллиона операций в секунду. Уникальная машина предназначена главным обра-зом для расчетов по ядерной тематике Министерства энергетики США.

Министерство остановило свой выбор на Intel Corporation, по-

ручив ей изготовление нового компьютера, производительность кото-

рого в десять раз превысит аналогичную характеристику самых быст-

рых  современных  суперкомпьютеров.  Новая вычислительная система

будет установлена в Sandia National Laboratories  -  многоцелевой

лаборатории  Министерства энергетики США в городе Альбукерк (штат

Нью-Мексико).  В составе машины Intel/Sandia будет работать свыше

9000 микропроцессоров компании Intel следующего поколения,  полу-

чивших кодовое название Р6.

Замечательно, что  машина  Intel/Sandia  строится  из тех же

компьютерных «строительных кирпичиков», которые Intel представля-

ет  производителям компьютерной техники для использования в круп-

номасштабных параллельных системах, высокопроизводительных серве-

рах, рабочих станциях и настольных компьютерах.

Новая система будет  иметь  пиковую  производительность  1.8

триллионов  операций в секунду и в десять раз повысит быстродейс-

твие при работе с важными  прикладными  программами  Министерства

энергетики. Машина оснащается системной памятью в 262 Гбайт и бу-

дет сдана в эксплуатацию к концу 1996 года.

Недавно фирма Intel объявила новое название своего процессо-

ра P6. Теперь он будет называться Pentium Pro.

.

·     22 -

Литература

1.         Монитор N 3 1995г.

Д.Бройтман «Микроархитектура процессора P6» с.6-11.

2.         Монитор  N  5 1995г.

Д.Бройтман «Процессор P6: общий обзор» с.8-12.

3.          Hard 'n' Soft N 10 1995г.

- 18 -

Приложения

	Intel P6	Intel Pentium	AMD K5	Cyrix M1	NexGen Nx 586
Тактовая частота (МГц)	133	100	100	100	93
Производительность (SPECint92)	200	112,7	147	147-169	112,7
Суперскалярность (команды)	3	2	4	2	3
Исполнительные устройства	5	3	5	4	3
Предсказание переходов	динамическое	динамическое	динамическое	динамическое	динамическое
Опережающее выполнение	есть	нет	есть	есть	есть
"Беспорядочное" выполнение	есть	нет	есть	есть	есть
Число транзисторов	5,5 млн.	3,3 млн.	4,3 млн.	3,3 млн.	3,5 млн.
Кэш первого уровня (кб)	16 - раздельный	16 - раздельный	24 - раздельный	16 - единый	32 - раздельный
Кэш второго уровня	256 кб	внешний	внешний	внешний	внешний
Технология	0,6 мкм БиКМОП	0,6 мкм БиКМОП	0,5 мкм КМОП	0,65 мкм КМОП	0,5 мкм КМОП
Размер кристалла (кв. мм)	306	163	неизвестно	394	196
Начало выпуска	я пол. 1995	середина 1994	я пол. 1995	я пол. 1995	Конец 1994
Цена (в партиях по 1000)	неизвестна	$6731	неизвестна	неизвестна	$569

1. Сейчас эта цена уже реально меньше ($200-300)