Реферат: Процессоры

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ №1

Зам. директора по УПР

_______

«____»________2002 г.

РАБОТА

Специальность:____________________________

Тема:_____________________________________

__________________________________________

Преподаватель:

Консультант:

Дата выдачи задания: «___»_____2002 г.

Срок сдачи: «___»_____2002 г.

Подпись учащегося: «___»_____2002 г.

г. Покачи 2002 г.

Содержание

1. Введение в персональный компьютер.

2. Отличия процессоров.

2.1. Отличия пpоцессоpов SX, DX, SX2, DX2 иDX4.

2.2. Обозначение «SL-Enhanced» yпpоцессоpов Intel 486.

2.5. Идентификация чипов Intel и AMD.

2.5.2. Версия процессора.

2.5.4. Перемаркированные процессоры.

3. Процессоры фирмы Intel.

3.1. Современная микропроцессорная технологияфирмы Intel.

3.2. Первые процессоры фирмы Intel.

3.3. Процессор 8086/88.

3.4. Процессор 80186/88.

3.5. Процессор 80286.

3.6. Процессор 80386.

3.7. Процессор 80486.

      3.7.1.Процессорi486SX.

     3.8. Intel OverDrive процессор.

3.9.ПроцессорPentium.

3.10.ПроцессорPentium Pro.

3.10.1. Общее описание процессора.

3.10.2. Два кристалла в одном корпусе.

3.10.3. Значения тестов для некоторых чиповфирмы Intel.

4. Процессоры конкурентов Intel.

4.1. Первые процессоры конкурентов Intel.

4.2. Процессоры фирмы AMD.

4.2.1. Судебное разбирательство с Intel.

4.2.2. Процессоры семейства AMD5k86.

4.2.2.1 Экскурсия по внутренней архитектуре.

4.2.2.2. Пример маркировки микропроцессораAMD5k86-P75.

4.2.2.5. AMD планирует выпустить K5.

4.3. Процессоры NexGen.

4.4. Процессоры Cyrix.

4.5.ПроцессорыSun Microsystems.

4.6.ПроцессорыDigital Equipment.

4.7.ПроцессорыMips.

4.8.ПроцессорыHewlett-Packard.

4.9. Процессоры Motorola.

5. Лабораторные испытания и тестированиемикропроцессоров.

5.1. Лабораторные испытания процессоровi386DX.

5.2. Результаты тестированиямикропроцессоров с помощью пакета Speed Test.

6.Сравнительный анализ.………………..                                         7.  PentiumII.…………………………….……………………….      7.1 PentiumII.……………………………………………………..……. 7.2 Deschutes.…………………………………………………………… 7.3 МобильныйPentium II. …………………………………………….7.4 Celeron. ……………………………………………………………… 7.5 Pentium “Xeon”. ……………………………………………………

1. Введение в персональный компьютер.

Персональный компьютер — этотакой компьютер, который может себе позволить купить отдельный человек.

Наиболее «весомой»частью любого компьютера является систем­ный блок (иногда его называюткомпьютером, что является недопусти­мой ошибкой). Внутри него расположены блокпитания, плата с цен­тральным процессором (ЦП), видеоадаптер, жесткий диск,дисководы гибких дисков и другие устройства ввода / вывода информации. Зачас­туювидеоадаптер и контроллеры ввода/ вывода размещены прямо на пла­те ЦП. Всистемном блоке могут размещаться средства мультимедиа: звуковая плата иустройство чтения оптических дисков — CD-ROM. Кро­ме того, в понятие«компьютер» входит клавиатура и монитор. Манипу­лятор мышь являетсянеобязательной, но весьма важной деталью. Те­перь коротко о выборе основныхкомпонентов ПК. Процессор является основным компонентом любого ПК. В настоящеевремя наиболее распрос­транены процессоры фирмы Intel, хотя ЦП других фирм(AMD, Cyrix, NexGen и др.) составляют им достойную конкуренцию. Имеется такжема­теринская (MotherBoard) плата. Основной характеристикой материнских платявляется их архитектура. Основными шинами до недавнего времени считались ISA(Industrial Standard Architecture) и EISA (Extended ISA), и имеющие разрядность10 и 32 соответственно. Для обеспечения нормальной работы видеоадаптеров былразработан стандарт VESA (Video Electronic Standart Association), рассчитанныйна применение процес­сора серии 486, работающей на частоте процессора иявляющейся «прис­тавкой» к шине ISA или EISA. С появлением процессораPentium была разработана самостоятельная шина PCI, которая на сегодняшний деньявляется наиболее быстрой и перспективной. Обычно в ПК присутствует дисководдля гибких дисков. Существует два стандарта: 5.25" и 3.5". Насегодняшний день большинство компьютеров поставляется с дисково­дом 3.5".Жeсткий диск (винчестер), начав свое шествие с объема в 5 МБ, достиг небывалыхвысот. На сегодняшний день не удивят диски объемом 2 или 4 ГБ. Для большинстваприложений вполне достаточно объема 420 — 700 МБ, однако если вам приходитсяработать с полноц­ветными графическими изображениями или версткой, то придется поду­матьо диске в 1.5- 2 ГБ или даже паре таких дисков. Следует при­дать значение нетолько емкости диска, но и его временным характе­ристикам. В качествеоптимальных можно порекомендовать винчестеры фирмы Western Digital, Seagate илиCorner. Для оперативной памяти (RAM, ОЗУ) закон простой: чем больше, тем лучше.В настоящее время трудно найти конфигурацию с объемом памяти менее 4 МБ. Длянор­мальной работы большинства программных продуктов желательно иметь хотя бызаметить, что при увеличении ОЗУ более чем 32 МБ быстродей­ствие ПКувеличивается менее значительно, и такая конфигурация необ­ходима художникам имультипликаторам. Hеотъемлемой частью ПК являет­ся клавиатура. Стандартной вРоссии является 101 — клавишная клавиа­туры с английскими и русскими символами.Мышь. Необходима для рабо­ты с графическими пакетами, чертежами, при разработкесхем и при ра­боте под Windows. Следует отметить, что некоторое игровое и прог­раммноеобеспечение требует наличие мыши. Основной ха мыши является разрешающаяспособность, измеряемая в точках на дюйм (dpi). Нор­мальной считается мышь,обеспечивающая разрешение 300-400 dpi. Неп­лохо иметь также специальный коврикпод мышь, что обеспечивает ее сохранность и долговечность. Выбору монитора ПКследует уделить осо­бое внимание, поскольку от качества монитора зависитсохранность ва­шего зрения и общую утомляемость при работе. Мониторы имеютстандар­тный размер диагонали в 14,15,17,19,20 и 21 дюйм. Необходимый раз­мердиагонали монитора выбирается исходя их разрешения, при кото­ром вы собираетесьработать. Так, для большинства приложений вполне достаточно иметь 14 дюймовыймонитор, который обеспечивает работу при разрешениях до 800 на 600 точек. ПКможет иметь звуковую карту. С одной стороны, звуковая карта не являетсянеобходимым элементом компьютера, но, с другой стороны, позволяет превратитьего в мощное подспорье при обучении и написании музыки, изучении языков. Да ика­кой интерес бить врагов на экране, если не слышишь их предсмертные крики.Простейшей картой является Adlib, который позволяет воспроиз­водить толькомузыку без оцифрованной речи. И CD-ROM, с одной сторо­ны, также не являютсянеобходимой для функционирования компьютера частью, но становится все более иболее популярными в связи с тен­денцией поставлять профессиональное, обучающееи игровое програм­мное обеспечение на CD-дисках.

2. Отличияпроцессоров.

2.1.Отличия процессоров SX, DX, SX2, DX2 и DX4.

SX и DX обозначает«облегченную» и полную версию одного и того же процессора. Для 386вариант SX был сделан с 16-pазpядным интерфейсом, что позволяло экономить наобвязке и устанавливать па­мять по два SIMM, а не по четыре, как для DX. Пpиработе с 16-pазpядными программами 386SX почти не отстает от 386DX на той жечастоте, однако на 32-pазpядных программах он работает ощутимо мед­леннее из-заразделения каждого 32-pазpядного запроса к памяти на два 16-pазpядных. Hа самомже деле большинство компьютеров с 386DX работают быстрее компьютеров с SX дажена 16-pазpядных программах – благодаря тому, что на платах с 386DX чаще всего установлен аппаратный кэш,которого нет на большинстве плат с SX. внутренняя архитектура 386SX — полностью32-pазpядная, и программно обнаружить разницу между SX и DX без запроса кодапроцессора или измерения скорости работы магистpали в общем случае невозможно.

Для 486 SX обозначаетвариант без встроенного сопроцессора. Ранние модели представляли собой простоотбраковку от DX с неисправным сопроцессором – сопроцессор в них былзаблокирован, и для уста­новки такого процессора вместо DX требовалось перенастроитьсистем­ную плату. Более поздние версии выпускались самостоятельно, и могутустанавливаться вместо DX без изменения настройки платы. Кроме от­сутствиясопроцессора и идентификационных кодов, модели SX также ни­чем не отличаются отсоответствующих моделей DX, и программное различение их в общем случае тоженевозможно.

SX2, DX2 и DX4 – вариантысоответствующих процессоров с внутренним удвоением или утроением частоты.Hапpимеp, аппаратная настройка платы для DX2-66 делается, как для DX33, и навход подает­ся частота 33 МГц, однако в программной настройке можетпотребоваться увеличение задержек при обращении к памяти для компенсациивозросшей скорости работы процессора. Все внутренние операции в процессорахвыполняются соответственно в два и три раза быстрее, одна­ко обмен по внешнеймагистpали определяется внешней тактовой часто­той. За счет этого DX4-100работает втрое быстрее DX33 только на тех участках программ, которые целикомпомещаются в его внутренний кэш, на больших фрагментах это отношение можетупасть до двух с полови­ной и меньше.

Hекотоpые серии процессоровAMD (в частности – 25253) выпус­кались с единым кристаллом DX4, который могпереключаться в режим удвоения по низкому уровню на выводе B-13. маркировка какDX2 или DX4 проводилась по результатам тестов; соответственно, процессор,маркированный как DX4, мог работать как DX2 и наоборот. Процессоры Intel DX4 –100 могут переключаться в режим удвоения по низкому уровню на выводе R – 17.

процессор AMD 5x86 стандартно работает с утроениемвнешней частоты, а низкий уровень на выводе R – 17 переключает его в режимучетвеpения.

2.2.Обозначение «SL – Enhanced» у процессоров Intel 486.

Hаличие SMM (System Management Mode — режимуправления сис­темой), используемого главным образом для перевода процессора вэко­номичный режим. Еще обозначается как «S – Series», с добавлениемк обозначению процессора суффикса "–S". В SL – Enhanced процессорахимеется также команда CPUID, которая возвращает идентификатор процессора.

2.3.Отличия процессоров UMC 486 U5 от Intel, AMD и других.

Прежде всего — оптимизированным микрокодом, за счет чего часто используемые командывыполняются за меньшее число тактов, чем в процессорах Intel, AMD, Cyrix идругих. Пpоцессоpы U5 не имеют внутреннего умножения частоты, а результаты в 65МГц и подобные, по­лучаемые некоторыми программами, получаются потому, что дляопределения частоты программе необходимо правильно опознать процессор — точнее,число тактов, за которое он выполнит тестовую последова­тельность, абольшинство распространенных программ не умеют правильно опознавать U5. По этойже причине на U5 зависает игра Heretic, ошибочно найдя в нем сопроцессор — чтобы это исключить, нужно в командной строке Heretic указать ключ "-debug".

2.4. Чипы RISC и CISC.

RISC — это аббревиатура от ReducedInstruction Set Computer (компьютер с сокращенным набором команд), а CISC — аббревиатура от Comlex Instruction Set Computer (компьютер с полным наборомкоманд). Существенная разница между ними состоит в следующем: чипы RISC пони­маютлишь некоторые инструкции, но каждую из них они могут выпол­нить очень быстро.Программы для RISC-машин достаточно сложны, но выполняются они быстрее тех,которые совместимы с CISC-машинами. Hо, может быть, это и не так? (Исследованияпроизводительности еще не завершены.)

Все  чипы Intel  80x86  (как и   чипы       Motorola    680x0

(68010,68020,..,68040), используемые в компьютерах Macintosh и NeXT)являются яркими представителями CISC-чипов. Hекоторые рабочие стан­ции, начинаяс IBM, используют чипы RISC.

2.5.Идентификация чипов Intel и AMD.

2.5.1. Кодексы даты.

Просите у продавца кодексыдаты прежде, чем Вы купите про­цессор. Все ЦПУ имеют дату выпуска, котораяпроставляется на корпу­се. Удостоверьтесь, что Вы приобретаете новый процессор,а не прош­логодний.

НапримерA80486DX33 ( by Intel )

V74400223

V   — первыйсимвол, код завода (plant code);

7 — второй символ, этопоследняя цифра года выпуска процессора, рассматриваемый процессор выпущен в1987 году;

44 — следующие две цифры, 44-я рабочая неделя в этомгоду (1987); 002 — следующие 3 цифры, номер партии (sequence number);

3  -  кодзамены(change code).

HапримерE6 9433 DPD (on AMD CPUs)

E6   — версияреализации (version release);

9433 — выпущен на 33 рабочей неделе 1994 года;

DPD  — шифрсерии(wafer number);

2.5.2. Версияпроцессора.

Просите данные о версиипроцессора. Сравните версию процес­сора, который Вам предлагают с процессорамиIntel 800-468-3548 или AMD 800-222-9323, так как более ранние версиипроцессоров имеют ошибки и различные дефекты.

2.5.3.Demo-образцы.

Никогда не платите полнуюцену за demo-образцы. AMD и Intel делают технические образцы для каждой версиипроцессора, прежде, чем будет начат серийный выпуск процессора. Такой ЦПУ можетиметь ошиб­ки(дефекты), так как обычно создан для испытания. Совершенно непредполагается, что такой процессор продадут конечному пользователю.

Hапример:

Нормальная версия (normal version): i486DX-33:

Разработкаобразцов(engineering samples): i486DX-33 E

2.5.4.Перемаркированные процессоры.

Перемаркированные процессоры(remaked CPUs) — это процессо­ры, которые разгоняют сильнее, чем оригинальныедля более высокой це­ны и прибыли. Эти действия считаются незаконными.Использование та­кого ЦПУ всегда рискованно. Разгонка процессора иногда бываетуспеш­ной, например, с 33MHz до 40MHz, или с 25MHz до 33MHz, но не всегда.Использование разогнанного процессора приводит к перегреванию чипа и егонестабильной работе, что часто служит причиной всевозможных оши­бок, сбоев изависаний системы. Перемаркированный и разогнанный ЦПУ имеет гораздо меньшийсрок службы, чем оригинальный процессор, бла­годаря перегреванию чипа.

3. Процессорыфирмы Intel.

3.1.Современная микропроцессорная технология фирмы Intel.

Достижения фирмы Intel вискусстве проектирования и произ­водства полупроводников делают возможнымпроизводить мощные микроп­роцессоры в все более малых корпусах. Разработчикимикропроцессоров в настоящее время работают с комплиментарным технологическимпроцессом метал – оксид полупроводник (CMOS) с разрешением менее, чем микрон.

Использование субмикроннойтехнологии позволяет разработчи­кам фирмы Intel располагать больше транзисторовна каждой подложке. Это сделало возможным увеличение количества транзисторовдля се­мейства X86 от 29,000 в 8086 процессоре до 1,2 миллионов в процессо­реIntel486 DX2, с наивысшим достижением в Pentium процессоре. Вы­полненный по 0.8микронной BiCMOS технологии, он содержит 3.1 мил­лиона транзисторов. ТехнологияBiCMOS объединяет преимущества двух технологий: биполярной (скорость) и CMOS (малое энергопотребление ). С помощью более, чем в два раза большего количестватранзисторов Pentium процессора по сравнению с Intel486, разработчики поместилина подложке компоненты, ранее располагавшимися снаружи процессора. Наличиекомпонентов внутри уменьшает время доступа, что существенно увеличиваетпроизводительность. 0.8 микронная технология фирмы Intel использует трехслойныйметалл и имеет уровень, более высокий по сравнению с оригинальной 1.0 микроннойтехнологией двухслойного ме­талла, используемой в процессоре Intel486.

3.2. Первыепроцессоры фирмы Intel.

За 20-летнюю историюразвития микропроцессорной техники, ве­дущие позиции в этой области занимаетамериканская фирма Intel (INTegral ELectronics). До того как фирма Intel началавыпускать микрокомпьютеры, она разрабатывала и производила другие виды интег­ральныхмикросхем. Главной ее продукцией были микросхемы для кальку­ляторов. В 1971 г.она разработала и выпустила первый в мире 4-бит­ный микропроцессор 4004. Фирмапервоначально продавала его в качес­тве встроенного контроллера (что-то вродесредства управления улич­ным светофором или микроволновой печью). 4004 былчетырехбитовым, т.е. он мог хранить, обрабатывать и записывать в память илисчиты­вать из нее четырехбитовые числа. После чипа 4004 появился 4040, но 4040поддерживал внешние прерывания. Оба чипа имели фиксированное число внутреннихиндексных регистров. Это означало, что выполняемые программы были ограниченычислом вложений подпрограмм до 7.

В 1972 г., т.е. спустя годпосле появления 4004, Intel вы­пустила очередной процессор 8008, но подлинныйуспех ей принес 8-битный микропроцессор 8080, который был объявлен в 1973 г.Этот микропроцессор получил очень широкое распространение во всем мире. Сейчасв нашей стране его аналог — микропроцессор KP580ИК80 приме­няется во многихбытовых персональных компьютерах и разнообразных контроллерах. С чипом 8080также связано появление стека внешней па­мяти, что позволило использоватьпрограммы любой вложенности.

Процессор 8080 был основной частью первогонебольшого ком­пьютера, который получил широкое распространение в деловом мире.Операционная система для него была создана фирмой Digital Research и называласьControl Program for Microcomputers (CP/M).

3.3.Процессор 8086/88.

В 1979 г. фирма Intel первойвыпустила 16-битный микропро­цессор 8086, возможности которого были близки квозможностям процес­соров миникомпьютеров 70-х годов. Микропроцессор 8086оказался «пра­родителем» целого семейства, которое называютсемейством 80x86 или х86.

Hесколько позже появился микропроцессор 8088,архитектурно повторяющий микропроцессор 8086 и имеющий 16-битный внутренние ре­гистры,но его внешняя шина данных составляет 8 бит. Широкой попу­лярностимикропроцессора способствовало его применение фирмой IBM в персональныхкомпьютерах PC и PC/XT.

3.4.Процессор 80186/88.

В 1981 г. появились микропроцессоры 80186/80188,которые сохраняли базовую архитектуру микропроцессоров 8086/8088, но содер­жалина кристалле контроллер прямого доступа к памяти, счетчик/тай­мер и контроллерпрерываний. Кроме того, была несколько расширена система команд. Однакоширокого распространения эти микропроцессоры (как и персональные компьютерыPCjr на их основе), не получили.

3.5.Процессор 80286.

Следующим крупным шагом в разработке новых идей сталмикроп­роцессор 80286, появившийся в 1982 году. При разработке были учтеныдостижения в архитектуре микрокомпьютеров и больших компьютеров. Процессор80286 может работать в двух режимах: в режиме реального адреса он эмулируетмикропроцессор 8086, а в защищенном режиме вир­туального адреса (ProtectedVirtual Adress Mode) или P-режиме пре­доставляет программисту много новыхвозможностей и средств. Среди них можно отметить расширенное адресноепространство памяти 16 Мбайт, появление дескрипторов сегментов и дескрипторныхтаблиц, на­личие защиты по четырем уровням привилегий, поддержку организациивиртуальной памяти и мультизадачности. Процессор 80286 применяется в ПК PC/AT имладших моделях PS/2.

3.6.Процессор 80386.

При разработке 32-битногопроцессора 80386 потребовалось ре­шить две основные задачи — совместимость ипроизводительность.  Пер­вая из них быларешена с помощью эмуляции микропроцессора 8086 — ре­жим реального адреса (RealAdress Mode) или R-режим.

В Р – режиме процессор 80386может выполнять 16-битные прог­раммы (код) процессора 80286 без каких-либодополнительных модифика­ций. Вместе с тем, в этом же режиме он может выполнятьсвои «естес­твенные» 32-битные программы, что обеспечивает повышениепроизводи­тельности системы. Именно в этом режиме реализуются все новые воз­можностии средства процессора 80386, среди которых можно отметить масштабированнуюиндексную адресацию памяти, ортогональное использо­вание регистров общегоназначения, новые команды, средства отладки. Адресное пространство памяти вэтом режиме составляет 4 Гбайт.

Микропроцессор 80386 даетразработчику систем большое число новых и эффективных возможностей, включаяпроизводительность от 3 до 4 миллион операций в секунду, полную 32-битнуюархитектуру, 4 гига­битное (2 байт) физическое адресное пространство ивнутреннее обес­печение работы со страничной виртуальной памятью.

Несмотря на введение в негопоследних достижений микропро­цессорной техники, 80386 сохраняет совместимостьпо объектному коду с программным обеспечением, в большом количестве написаннымдля его предшественников, 8086 и 80286. Особый интерес представляет такоесвойство 80386, как виртуальная машина, которое позволяет 80386 пе­реключатьсяв выполнении программ, управляемых различными операцион­ными системами,например, UNIX и MS-DOS. Это свойство позволяет производителям оригинальныхсистем непосредственно вводить приклад­ное программное обеспечение для16-битных машин в системе на базе 32-битных микропроцессоров. Операционнаясистема P-режима может соз­давать задачу, которая может работать в режимевиртуального процес­сора 8086 (Virtual 8086 Mode) или V-режим. Прикладнаяпрограмма, ко­торая выполняется в этом режиме, полагает, что она работает напро­цессоре 8086.

32-битная архитектура 80386обеспечивает программные ресур­сы, необходимые для поддержки «больших» систем, характеризуемых операциями с большими числами, большимиструктурами данных, больши­ми программами (или большим числом программ) и т.п.Физическое ад­ресное пространство 80386 состоит из 2 байт или 4 Гбайт; его логи­ческоеадресное пространство состоит из 2 байт или 64 терабайт (Тбайт). Восемь32-битных общих регистров 80386 могут быть взаимоза­меняемо использованы какоперанды команд и как переменные различных способов адресации. Типы данныхвключают в себя 8-, 16- или 32-бит­ные целые и порядковые, упакованные инеупакованные десятичные, ука­затели, строки бит, байтов, слов и двойных слов.Микропроцессор 80386 имеет полную систему команд для операций над этими типамидан­ных, а также для управления выполнением программ. Способы адресации 80386обеспечивают эффективный доступ к элементам стандартных струк­тур данных:массивов, записей, массивов записей и записей, содержа­щих массивы.

Микропроцессор 80386реализован с помощью технологии фирмы Intel CH MOSIII — технологическогопроцесса, объединяющего в себе возможности высокого быстродействия технологииHMOS с малым потреб­лением технологии кмоп. Использование геометрии 1,5 мкм ислоев ме­таллизации дает 80386 более 275000 транзисторов на кристалле. Сей­часвыпускаются оба варианта 80386, работающих на частоте I2 и I6 МГц без состоянийожидания, причем вариант 80386 на 16 МГц обеспечи­вает скорость работы 3-4миллиона операций в секунду.

Микропроцессор 80386 разделен внутри на 6 автономнои парал­лельно работающих блоков с соответствующей синхронизацией. Все внут­ренниешины, соединяющие эти блоки, имеют разрядность 32 бит. Конве­йерная организацияфункциональных блоков в 80386 допускает времен­ное наложение выполненияразличных стадий команды и позволяет однов­ременно выполнять несколькоопераций. Кроме конвейерной обработки всех команд, в 80386 выполнение рядаважных операций осуществляется специальными аппаратными узлами. Блокумножения/деления 80386 может выполнять 32-битное умножение за 9-41 тактсинхронизации, в зависи­мости от числа значащих цифр; он может разделить32-битные операнды за 38 тактов (в случае чисел без знаков) или за 43 такта (вслучае чисел со знаками). Регистр группового сдвига 80386 может за один тактсдвигать от 1 до 64 бит. Обращение к более медленной памяти (и­ли к устройствамввода/вывода) может производиться с использованием конвейерного формированияадреса для увеличения времени установки данных после адреса до 3 тактов присохранении двухтактных циклов в процессоре. Вследствие внутреннего конвейерногоформирования адреса при исполнении команды, 80386, как правило, вычисляет адреси опре­деляет следующий магистральный цикл во время текущего магистрально­гоцикла. Узел конвейерного формирования адреса передает эту опере­жающуюинформацию в подсистему памяти, позволяя, тем самым, одному банку памятидешифрировать следующий магистральный цикл, в то время как другой банкреагирует на текущий магистральный цикл.

3.7.Процессор 80486.

В 1989 г. Intel представила первого представителясемей­ства 80х86, содержащего более миллиона (а точнее, 1,2 миллиона)  транзисторов в чипе. Этот чип во многомсходен с 80386. Он на 100% программно совместим с микроп­роцессорами 386(ТМ) DX& SX. Один миллион транзисторов объединенной кэш-памяти (сверхбыстройоперативной памяти), вместе с аппаратурой для выполнения операций с плавающейзапятой и управлением памяти на одной микросхеме, тем не менее поддерживаютпрограммную совмести­мость с предыдущими членами семейства процессоровархитектуры 86. Часто используемые операции выполняются за один цикл, чтосравнимо со скоростью выполнения RISC-команд. Восьмикилобайтный унифицирован­ныйкэш для кода и данных, соединенный с шиной пакетного обмена дан­ными соскоростью 80/106 Мбайт/сек при частоте 25/33 Мгерц гаранти­руют высокую производительностьсистемы даже с недорогими дисками (DRAM). Новые возможности расширяютмногозадачность систем. Новые операции увеличивают скорость работы с семафорамив памяти. Оборудо­вание на микросхеме гарантирует непротиворечивость кэш-памятии под­держивает средства для реализации многоуровневого кэширования. Встроеннаясистема тестирования проверяет микросхемную логику, кэш-память и микросхемноепостраничное преобразование адресов памя­ти. Возможности отладки включают всебя установку ловушек кон­трольных точек в выполненяемом коде и при доступе кданным. Процес­сор i486 имеет встроенный в микросхему внутренний кэш дляхранения 8Кбайт команд и данных. Кэш увеличивает быстродействие системы, от­вечаяна внутренние запросы чтения быстрее, чем при выполнении цик­ла чтенияоперативной памяти по шине. Это средство уменьшает также использованиепроцессором внешней шины. Внутренний кэш прозрачен для работающих программ.Процессор i486 может использовать внешний кэш второго уровня вне микросхемыпроцессора. Обычно внешний кэш позво­ляет увеличить быстродействие и уменьшитьполосу пропускания шины, требуемую процессором i486.

3.7.1.Процессор i486SX

Появление новогомикропроцессора i486SX фирмы Intel  вполне можно считать одним изважнейших событий 1991 года. Уже

предварительные испытанияпоказали, что компьютеры на базе i486SX с тактовой частотой   20 МГц работают быстрее (примерно на 40%)компьютеров, основанных на i80386DX с тактовой частотой 33 МГц. Микропроцессорi486SX, подобно оригинальному i486DX, содержит на кристалле и кэш-память, а вотматематический сопроцессор у него заблокирован. Значительная экономия(благодаря исключению затрат на тестирование сопроцессора) позволила фирмеIntel существенно снизить цены на новый микропроцессор. Надо сказать, что если микропроцессорi486DX был ориентирован на применение в сетевых серверах  и рабочихстанциях, то i486SX послужил отправной точкой для создания мощных настольныхкомпьютеров. Вообще говоря, в семействе микропроцессоров i486 предусматриваетсянесколько новых возможностей для построения мультипроцессорных систем:соответствующие команды поддерживают механизм семафоров памяти, аппаратно — реализованное выявление недостоверности строки кэш-памяти обеспечиваетсогласованность между несколькими модулями кэш-памяти и т.д. Длямикропроцессоров семейства i486 допускается адресация физической памятиразмером 64 Тбайт

3.8. Intel OverDrive процессор.

Возможность постоянногосовершенствования. Пользователи пер­сональных компьютеров все чаще сталкиваютсяс этим по мере все воз­растающих требований к микропроцессорам со стороныаппаратного и программного обеспечения. Фирма Intel уверена: лучшая стратегиясо­вершенствования — первоначально заложенная в систему возможность мо­дернизации,модернизации согласно вашим нуждам. Впервые в мире та­кая возможностьпредоставляется нашим потребителям. Фирма Intel приступила к выпуску IntelOverDrive процессора, открывающего новую категорию мощных сопроцессоров. Послепростой установки этого сопро­цессора на плату резко вырастет скорость работывсей системы и прик­ладных программ в MS-DOS, Windows, OS/2, Windows'95 и UNIX.

С помощью этойодной-единственной микросхемы Вы сразу же сможете воспользоватьсяпреимуществами новой стратегии фирмы Intel, заложенной в нашей продукции. Когданастанет неотвратимый момент, когда Вам потребуется производительность большая,чем у Вашего ком­пьютера, то все, что Вам будет нужно — это вставить OverDriveпро­цессор в Вашу систему — и пользоваться преимуществами, которые даст Вамновая микропроцессорная технология фирмы Intel. Более чем прос­то модернизация,OverDrive процессор — это стратегия защиты Ваших настоящих и будущих вкладов вперсональные компьютеры.

Intel OverDrive процессоргарантирует Вам отвечающую стан­дартам и экономичную модернизацию. Всего лишь однамикросхема увели­чит вычислительную мощь Вашего компьютера до требований самогосов­ременного программного обеспечения и даже тех программ, которые еще ненаписаны, в MS-DOS, в Windows, в PS/2, в UNIX, от AutoCAD — до WordPerfect.

Итак, наш первый микропроцессорв серии Single Chip Upgrade (Качественное улучшение — одной микросхемой) — этоOverDrive процес­сор для систем на основе Intel i486SX. Установленный вOverDrive – разъем, этот процессор позволяет системе i486SX использо­ватьновейшую технологию «удвоения скорости», используемую в процес­сореi486DX2, и дающую общее увеличение производительности до 70%. OverDriveпроцессор для систем i486SX содержит модуль операций над целыми числами, модульопераций над числами с плавающей точкой, мо­дуль управления памятью и 8Ккэш-памяти на одном кристалле, работаю­щем на частоте, в два раза превышающейтактовую частоту системной шины. Это уникальное свойство позволяет Вам удвоитьтактовую часто­ту Вашей системы, не тратясь на покупку и установку другихдополни­тельных компонентов. OverDrive процессор удвоит, например, внутрен­нюючастоту МП i486SX 25 МГц до 50 МГц.

Хотя Intel OverDrive — этосовершенно новая технология ка­чественной модернизации, в нем узнаются ифамильные черты Intel. Изготовленный и испытанный в соответствии с жесткимистандартами Intel, OverDrive отличается зарекомендовавшими себя свойствами про­дукцииIntel: качеством и надежностью. OverDrive обеспечен постоян­ной гарантией ипривычным сервисом и поддержкой во всем мире. OverDrive полностью совместимболее чем с 50000 прикладных программ. OverDrive процессор для i486SX — толькопервый из наших новых про­цессоров. Во втором полугодии 1992 года мы выпустимOverDrive про­цессор для систем i486DX2, самих по себе представляющих новоепоко­ление технологии МП. Мощный и доступный, OverDrive процессор проло­жит дляВас непрерывный путь к качественно новым уровням производи­тельностиперсональных компьютеров.

Hекоторые результатылабораторных испытаний Intel OverDrive процессора:

1. РаботасMicrosoft Word for Windows 6.1 всреде Windows

3.0, популярным текстовым процессором.

Тест исполнялся на системе сi486SX 20 МГц с файлом 330 КВ. WordPerfect, преобразованном в формат WindowsWord, было выполнено 648 контекстных поисков и замен, проверка правописания вовсем фай­ле, затем файл был сохранен.

Время исполнения:

i486SX без OverDrive =107 с

----------------------------                  ВЫИГРЫШ= 57%

i486SXсOverDrive = 68 с

2. Работа с Lotus 1-2-3Release 3.0, электронной таблице, приближающейся по возможностям к интегрированнойсреде, обладающей широким выбором аналитических, экономических и статистическихфун­кций.

Тест исполнялся на i486SX 20МГц с таблицей объемом 433К на 10000 ячеек, которая была загружена ипересчитана. Кроме того, был обработан большой блок текстовых данных.

Время исполнения:

i486SX без OverDrive=250 с

----------------------------                  ВЫИГРЫШ= 481%

i486SX сOverDrive = 43 с

i486SXсi487SX =  72 с

----------------------------                  ВЫИГРЫШ= 67%

i486SX c OverDrive =   43 c

3. Работа с AutoCAD, популярной системой САПР.

Тест исполнялся на i486SX 20МГц с трехмерным архитектурным чертежом, над которым выполнялись операцииперечеркивания, панорами­рования, масштабирования, удаления скрытых линий иповторной генера­ции файла во внешнем формате.

Время исполнения:

i486SX с i487SX = 162 с

----------------------------                  ВЫИГРЫШ= 45%

i486SXc OverDrive =   112 c

А вот что говорят обOverDrive процессоре те, кому уже пос­частливилось поработать с ним:

Брент Грэхэм: (специалист поавтоматизации офисов, US Bank, Портленд) «С теми возможностямимодернизации, которые предоставляет Intel 486, я не вижу причин не использоватьOverDrive процессор. Что касается его установки в систему, то с этим справитсядаже мой 10-летний сынишка.»

Билл     Лодж:    (руководитель   проектной    группы,

Corporation, Нью – Йорк) «Я работал сWindows и OS/2 в сети Banyan Wines, используя OverDrive процессор без единойзаминки. Моя усовер­шенствованная система с i486SX 25 МГц работает не хуже, чемсистемы на 50 МГц.»

Стив  Симмонс: (технический  менеджер, Даллас)

«Windows визжит от счастья, когдаработает с OverDrive процессором. Расчеты на электронной таблице в Excelвыполняются мгновенно.»

3.9.Процессор Pentium.

В то время, когда Винод Дэмделал первые наброски, начав в июне 1989 года разработку Pentium процессора, они не подозревал, что именно этот продукт будет одним из главных достиженийфирмы Intel. Как только выполнялся очередной этап проекта, сразу начинал­сяпроцесс всеобъемлющего тестирования. Для тестирования была разра­ботанаспециальная технология, позволившая имитировать функциониро­вание Pentiumпроцессора с использованием программируемых устройств, объединенных на 14платах с помощью кабелей. Только когда были обна­ружены все ошибки, процессорсмог работать в реальной системе. В до­полн