1 / 72

13AMT Procesory I I I .

13AMT Procesory I I I. Lecture 4 Ing. Martin Molhanec, CSc. 80486, 80486SX – základní údaje. Rok vzniku 1989 Rychlost 25MHz 1 200 000 tranzistorů 1 µ m technologie 32 bitová CPU 32 bitová adresa 4 GB fyzické paměti 64 TB virtuální paměti 32 bitová data 80486 – má FPU

karlyn
Download Presentation

13AMT Procesory I I I .

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 13AMTProcesory III. Lecture 4 Ing. Martin Molhanec, CSc.

  2. 80486, 80486SX – základní údaje • Rok vzniku 1989 • Rychlost 25MHz • 1 200 000 tranzistorů • 1 µm technologie • 32 bitová CPU • 32 bitová adresa • 4 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 32 bitová data • 80486 – má FPU • 80486SX – nemá FPU • Později se 80486 přejmenovala na 80486DX !

  3. 80486, 80486SX – vlastnosti • Vylepšený vnitřek (2x rychlejší)Dvě datové sběrnice. • 80486 ≈ 80386 + FPU + L1 cache • 80486SX ≈ 80486 – FPU • 80487 ≈ 80486 (jiné zapojení) • Později se 80486 přejmenovala na 80486DX ! • L1 cache = 8kB, Write-Through • Patice PGA + ZIF (Zero Input Force)

  4. 80486 - architektura

  5. 80486DX2, 80486DX4 • Interní přetaktování – CPU běží na vyšší frekvenci nežli sběrnice ! • 80486DX2 : násobitel 2x • 80486DX4 : násobitel 3x ! + L1 cache 16kB(8kB data+8kB kód)

  6. Socket 1,2,3 • 169 Pinů • 17 x 17 PGA • 5v • SX / SX2, DX/DX2, DX4 OverDrive • 238 pinů • 19 x 19 PGA • 5v • SX/SX2, DX/DX2, DX4 OverDrive, 486 Pentium OverDrive • 237 pinů • 19 x 19 PGA • 5v/3.3v • SX/SX2, DX/DX2, DX4 OverDrive, 486 Pentium OverDrive Více pinů! Menší napětí!

  7. Pentium – základní údaje(1. generace – P5,P54C) • Rok vzniku 1993 • Rychlost 60MHz • 3 100 000 tranzistorů • 0.8 µm technologie • 32 bitová CPU • 32 bitová adresa • 4 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • Původně 80586, ale nakonec se INTEL rozhodl pro název Pentium, který bylo možné lépe komerčně ochránit!

  8. Pentium – vlastnosti • První procesor, který obsahuje velice rafinované techniky pro zvýšení výkonu vykonávání kódu! • Pentium = 80486 + vylepšení • Významná vylepšení • Skalární procesor = 2 * ALU • Souběžné vykonávání = 2 * pipeline pro INT INS • Předpovídání skoků BTB • SMM (Systém management Mode): power control • L1 cache = 8kB kód + 8kB data, Write-Back • Napájení STD = 3.3V • Patice PGA + ZIF (Zero Input Force)

  9. Pentium – P5, P54C

  10. Násobitelé, napájení, atp. Napájení STD 3.3.V VRE 3.53V VRT 2.8 / 3.3 Pentium Overdrive(P24) Pentium do patice 80486.Drahé, neúspěch 

  11. Pentium - architektura

  12. Pentium - architektura

  13. Socket 4 • Pinů: 273 • 21 * 21 PGA • 5V • Pentium 60/66Pentium 60/66 OverDrive

  14. Socket 5 • Pinů: 320 • 37 * 37 PGA • 3.3V • Pentium 75 – 133Pentium 75+ Overdrive

  15. Socket 7 • Pinů: 321 • 37 * 37 PGA • VRM(Voltage regulator module)2.5V až 3.3V • Pentium 75 – 300Pentium 75+ OverdrivePentium MMXPentium MMX ODK5, 6x86, K6, 6x86MX

  16. Pentium Pro – základní údaje • Rok vzniku 1995 • Rychlost 150MHz • 5 500 000 tranzistorů • 0.5 µm technologie • 32 bitová CPU • 36 bitová adresa • 64 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • V jednom pouzdru je na společném substrátu chip CPU a 2 chipy L2 cache na plné rychlosti jádra, společně propojené speciální 64 bitovou sběrnicí. • Tento procesor byl určen speciálně pro servery!

  17. Pentium Pro – vlastnosti • Vylepšené Pentium určené speciálně pro servery. • Možnost spolupráce až 4 Pentií Pro – multiprocesing ! • Významná vylepšení • Skalární procesor = 3 * ALU • Souběžné vykonávání, vykonávání mimo pořadí • Předpovídání skoků • SMM (Systém management Mode): power control • CISC instrukce si interně překládá do RISC instrukcí • Cache • L1 cache = 8 kB data +8 kB kód • L2 cache = 256kB, 512kB, 1MB v pouzdře, full speed • Je umístěna společně s CPU na společném substrátu v jednom pouzdře • DIB (Dual Independent Bus) : CPU může současně přistupovat do paměti, tak i do L2 cache. • Pentium Pro = Pentium + L2 cache + vylepšení • Napájení STD = 3.1 až 3.3V • Socket 8 (242 pinů)

  18. Pentium Pro Počet tranzistorů L2 cache 256 Kb je 15 500 000 !

  19. Pentium MMX – základní údaje(2. generace – P55C) • Rok vzniku 1997 • Rychlost 166MHz • 4 500 000 tranzistorů • 0.28 µm technologie • 32 bitová CPU • 32 bitová adresa • 4 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • Pentia 2. generace mají tzv. MMX (MultiMedia eXtensions) určené pro lepší výkon při zpracování multimediálních dat.

  20. Pentium MMX – vlastnosti • První procesor, který obsahuje podporu multimediální aplikací!MMX = MultiMedia eXtensionsMožnost vykonávat jednu operaci nad několika operandy !Pouze pro celá čísla. Až 8 celých čísel 8 bitových. • Pentium MMX = Pentium + MMX • L1 cache = 16kB data + 16kB kód • Napájení VRM = 2.8 až 3.3 V • Patice PGA + ZIF (Zero Input Force) • Socket 7

  21. Pentium MMX

  22. Pentium II • Rok vzniku 1997 • Rychlost 233MHz • 7 500 000 tranzistorů • 0.28 µm technologie • 32 bitová CPU • 36 bitová adresa • 64 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • Pentium II je nástupcem Pentia Pro (6. generace x86), s určením od desktopů po servery. V pouzdře typu slot obsahuje L2 cache na společné destičce s CPU.

  23. Pentium II – vlastnosti • V pouzdře je na jedné destičce umístěn chip CPU a CHIPy L2 cache. Protože nejsou umístěny na společném substrátu pracuje L2 cache na nižší frekvenci nežli jádro procesoru, ale na frekvenci vyšší než hlavní paměť. • Pouzdro připomíná spíše kartu do PC • DIB jako u Pentia Pro • MMX jako u Pentia MMX • Pentium II = Pentium Pro + Pentium MMX + vylepšení • Cache • L1 cache = 16kB data + 16kB kód • L2 cache = 512kB, ½ rychlosti CPU, 64 bitová dedikovaná sběrnice • FSB : 66, 100 MHZ • Napájení VRM = 2.8 • SECC (Single Edge Contact Cartridge) : pouzdro • SLOT 1 : patice

  24. SLOT 1 - SECC GTL+ bus, podporou 2 procesorů

  25. Pentium II

  26. Celeron • Rok vzniku 1998 • Rychlost 266MHz • 7 500 000 tranzistorů • 0.25 µm technologie • 32 bitová CPU • 32 bitová adresa • 4 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • Celeron vznikl jako levná alternativa Pentia II.Má levnější pouzdro SEPP (Single Edge Processor Package)

  27. Celeron – vlastnosti • Levná varianta Pentia II. • Levnější pouzdro • Nejdříve bez L2 cache • Později menší L2 cache, ale ON DIE, čili ve stejném chipu jako CPU na plné rychlosti CPU ! • Nejprve varinty SEPP pro SLOT1, později pouzdra PPGA (Plastic Pin Grid Array) pro Socket 270 • Celeron = Pentium II v levnější a méně výkonné variantě • cache • L1 cache = 16kB data + 16kB kód • L2 : starší verze není ! • L2 : novější verze, 128kB on die (výkonově se rovná téměř Pentiu II, proto INTEL omezuje FSB na 66MHz )

  28. Celeron - patice Napájení VRM = 2.8 • Starší verzeSEPP (Single Edge Processor Package) • SLOT 1 • Novější verzePPGA (Plastic Pin grid Array) Socket 370

  29. Celeron - patice Napájení VRM = 2.8 • Starší verzeSEPP (Single Edge Processor Package) • SLOT 1 • Novější verzePPGA (Plastic Pin grid Array) Socket 370

  30. Celeron První procesor, který se začal výrazně přetaktovávat !

  31. Pentium Xeon • Rok vzniku 1998 • Rychlost 400MHz • 7 500 000 tranzistorů • 0.25 µm technologie • 32 bitová CPU • 32 bitová adresa • 4 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • Pentium Xeon je varianta Pentia II určená pro servery.

  32. Pentium Xeon - vlastnosti • Varianta Pentia pro servery • L2 cache : 512 KB, 1MB, 2MB (1999) na plné rychlosti CPU • Podpora 4 a 8 procesorů (multiprocesong) • Pentium Xeon = Pentium II + Pentium Pro • Pouzdro SECC2 • Patice SLOT 2

  33. Pentium III • Rok vzniku 1999 • Rychlost 450MHzaž 1.4GHz • 9 500 000 tranzistorů • 0.25 µm technologie • 32 bitová CPU • 32 bitová adresa • 4 GB fyzické paměti • 64 TB virtuální paměti • 64 bitová data • Socket 370, Slot 1 • Pentium III je nástupce Pentia II vylepšeními.

  34. Pentium III - vlastnosti • Jediná podstatná změna je přidání tzv. SSE (Streaming SIMD Extension), jde o další instrukce typu MMX, tentokrát umějí již pracovat i s čísly typu FLOAT ! • Pouzdra a patice • SECC+SLOT1, kvůli upgrade starších systémů • FC-PGA + Socket 370, následuje celeron • FC-PGA2 + Socket 370 (Tualatin), nové jádro! • Cache • 32kB L1 • L2 se mění dle generace PIII • FSB • 100/133 Mhz

  35. Pentium III Tualatin je sice mechanicky kompatibilní s paticí Socket 370, ale nikoliv fyzicky (napájení).

  36. lowhome middleoffice highserver Celeron(Covington)nemá L2 cache CeleronMendocino128kB, OD CeleronCoppermine-128128kB, OD, SSE Pentium MMX Pentium IIKlamath Pentium IIDeschutches512kB, 1/2S Pentium IIIKatmai512kB, 1/2SSSE Pentium IIICoppermine256kB, ODSSE Pentium ProKlamath2MB, FS Pentium II XEON2MB, FS Pentium II XEONTanner Pentium III XEONCascade

  37. highserverPentium 4 Xeon lowhome celeron middle - office Pentium IIIPentium 4 Fosteraž 2Ghz0.18256L2Socket 603 Prestoniapřes 2GHz0.13 Coppermineaž 800MHz0.18, 133FSB256L2FC-PGA 370SECC2 (SLOT1) Tualatinaž 1.4GHz0.13, 133FSB256L2FC-PGA2 370 PIII-SVarianta s větší L2=512 Willameteaž 2Ghz0.18Socket 423 Northwoodpřes 2GHz0.13, 400FSB512L2Socket 478 Coppermine-128až 800MHz0.18, 66FSB128L2FC-PGA 370 Coppermine-Taž 1.2GHz0.18, 100FSB128L2FC-PGA 370 Tualatinaž 1.4GHz0.13, 100FSB256L2FC-PGA2 370

  38. INTEL PIII P4 64bit standard Centrino Celeron Xeon mobile

  39. 32 bitová CPU 32 bitová adresa 4 GB fyzické paměti 64 TB virtuální paměti 64 bitová data Pentium 4 • Procesor 7 generace (PIII, PII je generace 6 a vychází z architektury Pentia Pro!) s novou architekturou! • NetBurst • Hyper Pipelined Technology (pipeline na 20 úrovní) • Rapid Execution Engine (ALU pracuje na 2x rychlosti jádra!) • Systémová sběrnice 400 MHz • Execution Trace Cache • SSE3 (dalších 144 instrukcí) • Hyperthreading • 2 logické procesory v jednom fyzickém! • EE (ExtremeEdition) • Přidána L3 cache 2MB • LGA 755 • Nový typ patice !Místo nožiček kontaktní plošky!

  40. Pentium 4 Stav v roce 2004

  41. LGA755

  42. LGA755

  43. LGA755

  44. P4 XEON Stav v roce 2004

  45. Roadmap

  46. Roadmap

  47. Současný stav P4 • INTEL rozšiřuje počet variant všech procesorů • Zavádí nový způsob označování řad procesorů ! Ztráta přehlednosti !

More Related