Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:computer_science:question25

Вопрос №25 Микропроцессоры Intel.

1971 - модель 4004. 4 битный микропроцессор, частота 108-740 КГц. Впервые появились понятия RISC(reduced instruction set computer)- сокращённый набор инструкций, CISC(complete instruction set computer)- полный набор инструкций. В большинстве компьютеров используется CISC.


1972 - модель 8008. 8 битный микропроцессор, частота 500-800 КГц. Серьёзных изменений не появилось.


1978 - модель 8086. 16 битный микропроцессор, частота 4,77 МГц. На этом этапе произошла архитектура х86. 20 битная шина адреса, что позволяло адресовать до 1Мб внешней памяти, заложилась система команд, появилась конвейерная обработка данных.


1982 - модель 80286. 16 битный микропроцессор, частота 8-20 МГц. Появился защищённый режим работы(позволявший адресовать 1Гб памяти, использовавший дескрипторные таблицы, систему с кольцами защиты памяти и аппаратной поддержкой переключения задач) и реальный(1Мб памяти). Это новшество позволило перенести в среду персональных ЭВМ элементы операционных систем больших ЭВМ и майнфреймов - многозадачность, защиту памяти и системных ресурсов.


1985 - модель 80386 32 битный микропроцессор, частота 12-40 МГц. В защищённом режиме 4Гб, реализована многозадачность, отлажена система прерываний, появилась КЭШ память.На машинах с этим процессором можно было реализовывать операционную систему UNIX - классическую систему майнфреймов. В процессоре 386 уже использовалось распараллеливание при одновременной работе 6 устройств процессора.


1989 - модель 80486 32 битный микропроцессор, частота до 66 МГц. Появился КЭШ второго уровня, появился математический сопроцессор (FPU), 5 ступенчатая конвейерная обработка инструкций.


1993 - Pentium (5 поколение) 32 битный микропроцессор, частота 60-233 МГц. Шина данных 64 битная, улучшенный FPU.Процессор IntelPentium явился первым суперскалярным процессором. В нем был реализован двух потоковый конвейер, который позволял одновременно обрабатывать до двух к о м а н д в т а к т е . Процессор включал раздельную КЭШ-память для инструкций и данных (по 8К), поддерживающую режим обратной записи.

Внутренняя разрядность процессора осталась 32 разряда, но некоторые внутренние шины имели разрядность 128 и даже 256 разрядов, а внешняя шина - 64 разряда. В процессоре было реализовано динамическое предсказание переходов и поддержка мультипроцессорных конфигураций.


1997 - 6 поколение: Pentium 2; Pentium PRO; Pentium MMX; Celeron; Pentium 3; Pentium M(mobile) расширился КЭШ второго уровня, 12 ступенчатая конвейерная обработка инструкций.

Появление процессора Pentium Pro дало начало новой модификации Intel Architecture - архитектуре P6. Процессор имеет 3-х потоковый конвейер, что позволяет достичь большей степени распараллеливания по сравнению c обычным Pentium. Главной отличительной особенностью процессора является, пожалуй, динамическое исполнение (Dynamic Execution) - реализация неупорядоченного выполнения, спекулятивного исполнения (исполнения по предположению) и усовершенствованного блока предсказаний. В процессоре реализована суперконвейерная архитектура, поскольку он содержит 13 более мелких ступеней конвейера по сравнению с 5 у Pentium, на которых исполняются специальные RISC-подобные инструкции процессора, получившие названия micro-ops. Три буфера декодирования параллельно формируют три потока таких инструкций, которые затем направляются в пять исполнительных устройств, результаты обработки в которых затем собираются в правильном порядке в блоке сборки.

Процессор содержит две КЭШ-памяти L1 по 8К, а также - КЭШ второго уровня (L2) объемом в 256К, реализованную в том же корпусе, что и основной кристалл процессора и обменивающуюся с ним по скоростной шине шириной в 64 разряда. Шина адреса процессора имеет 36 разрядов, что обеспечивает адресное пространство в 64 Гбайт.

Уже после реализации Pentium Pro Архитектура Intel дополнилась реализацией векторных SIMD - инструкций, которая получила название технологии MMX (MultiMedia eXtensions - мультимедийные расширения). Суть новой технологии заключалась в реализации с помощью широких регистров математического сопроцессора целочисленных команд обработки векторов размерностью до 8 чисел по 8 бит. Эти команды позволяли ускорить обработку видео и аудио информации за счет ускорения векторных и матричных операций. Так появились процессоры Pentium MMX, с максимальной частотой до 233Мгц (300 Мгц в варианте для notebook).

Процессор Pentium II стал дальнейшим развитием архитектуры P6 (фирма Intel широко использует для своей основной архитектуры обозначение IA32). Архитектурно процессор стал симбиозом Pentium Pro с поддержкой MMX -инструкций. Кроме того, в нем реализована КЭШ-память с более быстродействующей шиной и большего объема, а также ряд технологических и конструктивных улучшений, связанных с выбором корпуса, процессорной шины и т.д.

Процессор Pentium III, заявленный как процессор, специально спроектированный для поддержки Internet-приложений, в дополнение к стандартному набору инструкций MMX включает набор из 70 новых инструкций SSE (Streaming SIMD Extensions - потоковые расширения SIMD). Кроме того, теперь каждый процессор снабжен уникальным серийным номером для его идентификации в сети Internet.


2004 - Pentium 4 32 битный, появление 64 бит, частота 1300-3800 МГц.

Ряд серьезных изменений произошел в архитектуре процессора Pentium IV. Этот процессор уже не относится к архитектуре P6, хотя продолжает линейку IA-32. К его ключевым особенностям можно отнести кэш второго уровня, помещенный на кристалл процессора, увеличенную до 400(533)МГц частоту передней шины, 144 новых векторных инструкций SSE2, хранение так называемых трасс декодированных внутренних инструкций в специальном КЭШе и другие изменения.


2006 - Core марка различных микропроцессоров среднего и верхнего ценового диапазона.


2007 - Core 2 quad семейство четырёхъядерных процессоров, частота 2,33-3,20 ГГц.

examination/computer_science/question25.txt · Последние изменения: 2014/01/15 08:15 (внешнее изменение)