Knoxville
Beginner
Data inscrierii: 22/Sep/2007
Mesaje: 25
Localitate: Bucuresti
|
 Trimis: 22/09/2007 16:51 Titlul subiectului: Procesorul |
|
|
Procesorul
Procesorul poate fi considerat creierul unui calculator, deoarece el executa “gandirea”. De fapt, el nu face altceva decat sa “proceseze” bitii de 1 si 0 primiti de la memoria RAM a sistemului. El contine 2 componente: ALU (Arithmetic-Logical Unit) si FPU (Floating-Point Unit). ALU se ocupa cu calculele numerelor intregi, adica cu calculele in virgula fixa , iar FPU se ocupa cu asa zisele calcule in virgula mobila, adica de fapt numerele rationale. Initial, FPU-ul era un procesor separat numit Co-Procesor sau Math(ematical) Co-Processor.
Deci sa o luam cu inceputul.
Dupa ce Intel (INTEgrated ELectronics) si-a dat seama de potentialul calculatoarelor personale pe piata mondiala (ele fiind inventate de fapt de Apple), a inceput sa produca procesoare, denumite 8086.
In acest timp, concurenta nu s-a lasat asteptata, si a luat numele de AMD (Advanced Micro-Devices). Mai apoi a aparut si TI (Texas Instruments) si Cyrix.
Puterea relativa a unui procesor este masurata in MHz (Mega Herti – Milioane de Herti), desi la inceput acestea aveau 100 KHz!
Intel a urmat denumirile de *86 cu 80286, cu viteza de 4 MHz, 386 cu viteza de 15 MHz. De cand cu 486 (DX), coprocesorul matematic a fost adăugat in procesorul ALU (adica cel al sistemului).
486-ele avea viteza maxima de 120 MHz si era produs atat de Intel cat si de concurentii lui.
La urmatorul pas facut de Intel in productia de procesoare, acesta si-a standardizat si si-a luat drepturi de copyright asupra arhitecturii noului procesor, denumit Pentium. Acesta era deosebit de zdravăn pentru acele vremuri (un Pentium la 66 MHz era la fel de puternic (daca nu si mai puternic) decat un 486 la 100 MHz).
Amd-ul si Cyrix au produs atunci un alt procesor, denumit 586, dar acesta era deosebit de slab (un 586 la 133 MHz facea cat un P-75).De fapt, AMD-ul si-a denumit si el acest procesor sub numele de K5.
Mai tarziu, Intel realizează un nou procesor, in care inglobeaza si niste instructiuni ce vor fi denumite MMX (de la Multi Media eXtensions). Acest set de 21 de instructiuni avea pretentia de accelerare a jocurilor si aplicatiilor multimedia. De fapt, ele aveau concluzie numai in cazul aplicatiilor gândite distinct pentru ele si care suportau aceste instructiuni. Desigur, Intel a convins multi dezvoltatori de jocuri/aplicatii sa le optimizeze pentru aceste instructiuni.
Noul Pentium MMX pornea de la 166 MHz si avea ca limita frecventa de 233 MHz. Desigur, conceptul de overclocking permitea o frecventa mai mare, prin modificarea factorului de multiplicare prin intermediul unor jumperi.
AMD construieste si el un procesor pe care il denumeste K6 si care avea frecvente cuprinse intre 166 si 300 MHz. Desigur, in performanta unui procesor intra si frecventa magistralei cu memoria, care in cazul lui K6 – 300 era de 100 MHz.
Intel dezvolta apoi arhitectura unui procesor de server, care avea sa se denumeasca Pentium Pro. El va fi cu adevarat puternic si va constitui baza unor proiecte viitoare.
Tot Intel elaboreaza un nou procesor ieftin, care insa in stadiile preliminare nu dispunea de memorie cache de nivel 2 si care mergea execrabil (magistrala fiind tot de 66 MHz). In nici un fel Celeronul (Codnamed “Covington”), pentru ca despre el este vorba, nu putea pune in pericol pozitia de lider a lui K6.
Intel atunci construieste un procesor bazat pe arhitectura lui Pentium Pro, pe care-l denumeste Pentium II. El va avea frecventa magistralei tot de 66 MHz, insa il va dobori pe K6.
Pentium II era un procesor pe SLOT (1) si avea 512 KB de cache de indice 2 incorporati, care functiona la jumatate din viteza procesorului. Totusi, existau doua variante de Pentium II. Una era denumita “Klamath” iar cealalta “Deschutes”. Klamath era fabricat in tehnologie de 0.35 microni si din aceasta cauza el se incingea teribil de tare, fiind nefiabil. Deci solutia era Deschutes, care era confecționat in inovație de 0.25 microni si degaja mai putina caldura. Inca un plus pentru Pentium II: de la 350 MHz si pana la 450 Mhz el va avea magistrala la 100 MHz.
Cyrix va construi si el un procesor cu frecventa maxima de 333 MHz, numit Cyrix MII. El va avea insa performate foarte slabe (si totusi mai ridicate decat Celeronul “Covington” de la Intel) si va fi extrem ieftin, si va constitui un esec.
Intre timp AMD va lansa procesorul AMD K6-2 (Codnamed Chomper). Acesta avea incluse atat instructiunile MMX cat si mai noile 3DNow! (proiectate de data asta chiar de AMD pentru accelerarea jocurilor si aplicatiilor multimedia in domeniul 3D).
Desi AMD K6-2 este un procesor destul de bun, cu performante ridicate in ALU, unitatea de virgula mobila de care conține (FPU) este slaba (in aparte in absenta optimizarii aplicatiilor pentru folosirea instructiunilor 3DNow!). Deci un K6-2 poate sa invinga un P II la aceeasi frecventa la partea de ALU, insa este depasit in mod clar la porțiunea de FPU, in de frunte datorita faptului ca desi detine 512 KB (sau chiar 1024!) cache level 2 (cel de nivel 1 fiind de 64 KB), memoria cache de nivel 2 se afla pe placa de baza si functioneaza la frecventa placii de baza (adica 66/100 MHz), pe cand la P II cacheul de grad 2 functiona la jumatate din viteza procesorului si se afla mult mai aproape de acesta (fiind inclus in cartusul procesorului).
K6-2-ului i-a fost ridicata frecventa pana la 550 MHz in final.
AMD cauzează apoi un alt procesor ce se dorea a fi mai puternic, si anume K6-3 (Codnamed Sharptooth). El avea 256 KB de cache de nivel 2 care functiona la viteza procesorului. Se pare insa ca din cauza pretului sau (ridicat) si a calitatii in continuare slabe a unitatii de FPU, cat si datorita unor erori de fabricatie (destul de frecvente la K6-3), el nu a avut viata lunga. Ca fapt divers, K6-3 este singurul procesor cu 3 nivele de cache (pentru ca cacheul de pe placa de baza era întrebuințat si el).
Intel dezvolta intre timp o noua varianta a lui Celeron, sub numele de Celeron A. Acesta va avea 128 KB cache de nivel 2, fiind substantial mai rapid decat vechiul Celeron. Magistrala va ramane insa la aceeasi frecventa (66 MHz), si acest lucru deoarece Intel nu dorea ca noul Celeron sa intre in concurenta chiar cu P II. Chiar si asa, se pare ca Celeronul A a fost asa de bine conceput, incat el chiar a reusit sa fie un concurent redutabil al lui P II. Un Celeron A la 366 MHz este putin mai slab decat un AMD K6-2 la 450 MHz la MegaFLOPI/s (Mega-Floating Operations /s – Miloane de Operatii in Virgula Mobila/s).Celeronul A va fi denumit de oameni procesorul overclockerilor, deoarece el era cumplit de overclock-abil si suporta caldurile mari, frecventa putandui-se ridica chiar cu 300 MHz!
Intel va construi mai apoi un nou procesor, sub numele de Pentium III, cu numele de cod “Katmai”, care va avea 512 KB cache level 2 pe procesor ce va functiona la ½ din viteza procesorului. Noul PIII va porni de la 450 MHz si va avea, pe langa instructiunile MMX, inca 67 de instructiuni denumite Katmai, de unde si codenameul.
Pentiumul III Katmai (fabricat in 0.25 microni) va avea frecventa maxima de 650 MHz, el urmand sa fie inlocuit de un alt procesor, denumit P III Coppermine (fabricat in 0.18 microni) , la frecvente mai mari, procesor ce va ingloba alte instructiuni, denumite SIMD SSE.
Ei bine cu Coppermine este o mare bataie de cap. Teoretic, denumirea ii vine de la faptul ca interconexiunile dintre tranzistorii cipului sunt din cupru. De fapt, se pare ca ele sunt tot din aluminiu! – este o adevarata pleiada de discutii in legatura cu acest subiect, destul de infantil in sine.
Ambele versiuni de Pentium III vor avea magistrala de 100 MHz, iar variantele cu “A” in coada vor avea 133 MHz.
Concurentul lui Pentium III, lansat de AMD, va fi K7-Athlon. Fabricat in tehnică de 0.18 microni, el va avea 512 KB level 2 care vor funciona la ½ din frecventa procesorului.
Acest procesor va constitui si relansarea cu un articol cu adevarat de valoare a firmei AMD.
Intre timp, proiectantii de procesoare realizeaza faptul ca viteza cacheului conteaza mai mult decat cantitatea lui, si astfel apare o noua clasa de K7, si anume K7 – Athlon Socket A (Codnamed Thunderbird). Acest procesor va avea 256 KB cache level 2 care vor functiona la viteza procesorului (la fel ca si la rivalul Coppermine), insa va avea o magistrala de 200 MHz si chiar 266 MHz, prin utilizarea memoriilor DDR (Double Data Rate), magistrala net superioara lui Coppermine. Thunderbird va fi deci mai puternic decat Coppermine, insa datorita prestigiului firmei Intel, majoritatea cumparatorilor din tarile mai dezvoltate (si chiar de la noi) vor cumpara in continuare Coppermine (desi acesta era si mai slab, si mai scump decat Thunderbird).
Cyrix produce si el un nou cip (procesor), pe care il boteaza M III, care insa va avea aceleasi performante nedemne de invidiat ca si M II.
Intel, bazat pe arhitectura lui Coppermine, va construi a II-a (daca nu cumva a III-a, tinand cont de Covington) varianta a lui Celeron, care va fi botezata Celeron II. Si de aceasta data magistrala va fi de 66 MHz, insa de la prototipul de 800 MHz, magistrala va urca la 100 MHz (era si timpul!). Astfel, un Celeron II la 600 MHz era mai puternic decat un Cyrix M III la 733 MHz!
AMD-ul lanseaza un concurent (ce se va dovedi a fi de temut) al lui Celeron II, sub numele de K7 – Duron (Codenamed Spitfire). Acesta are 64 KB cache level 1 si 128 KB cache level 2, ce functioneaza la viteza procesorului. Duronul va avea nucleu de Thuderbird.
In cele din urma, Intel lanseaza a - IV - a varinta de Pentium, si anume Pentium 4 (Codnamed Willamette). Acesta are ca frecventa de pornire 1400 MHz (1.4 GHz), magistrala de date avand 400 MHz si utilizeaza memorii RDRAM (in de seamă memorii RDRAM Pc-800). Desi magistrala de date este la nu mai putin de 400 MHz, memoriile RDRAM, spre deosebire de cele SDRAM, sunt pe interfete seriale (SDRAM sunt pe interfete paralele). De fapt, cresterea in latimea de banda la RDRAM nu este cu mult mai mare decat la DDR-SDRAM.
Pentiumul 4 are si el doua varinte: cea pe socket 478 (cea veche) si cea pe socket 423 (cea noua); cifrele sugereaza numarul pinilor procesorului. Procesorul Pentium 4 este inca in dezvoltare si se pare ca plauzibila o crestere semnificativa a vitezei procesorului (in ziua de azi cel mai repede (spre vanzare) este cel de 2.2 GHz). P4 va ingloba a doua versiune de instructiuni SSE, si anume SSE2.
Replica lui AMD (pentru ca doar el a mai ramas un concurent pe masura lui Intel), a fost Athlon XP (Codnamed Palomino). Ei bine, Athlon XP, daca vreti, “K8”, este un procesor foarte puternic. De fapt, el este mult mai dominant decat un Pentium 4 la aceeasi frecventa. Cumparatorii totusi nu tin cont de asta, hotarator pentru ei (in domeniul performantei), fiind numarul mega(giga)hertilor inscrisi pe procesor. De aceea, AMD a adaugat fiecarui procesor Athlon XP terminatia PR (Performance Rating), care dadea denumirea procesorului in echivalenta cu performanta fata de procesorul similar Intel (in speta Pentium 4), ceea ce inseamna ca un procesor Athlon XP la 1.533 GHz va avea denumirea de Athlon XP 1800+, adica este la fel de bun sau chiar depaseste performanta unui Pentium 4 la 1800 MHz. XP-ul va functiona cu memorii DDR-SDRAM.
Procesorul pe 64 de biti de la Intel va purta numele de Itanium si se doreste a fi un procesor adresat serverelor, insa el va trebui sa mai astepte pana ce programatorii vor compila programele pentru 64 de biti. |
|
